Методы производства углепластиков и оборудование

Методы производства углепластиков и оборудование

Сегодня существует несколько самых распространённых методов, направленных на производство углепластиков. У каждого из них есть свои плюсы и минусы, а также для каждого необходимо своё специальное оборудование. Чаще всего выделяют три основных метода.

Метод первый

Этот метод получил название «вакуумбэгинг», так как в нём используется вакуумный мешок.

Для проведения работ потребуется оснастка, вакуумная и перфорированная плёнка, армирующее вещество, жертвенный и впитывающий слои, вакуумные трубка и насос, а также жгут для герметизации.

Оснастка обрабатывается специальным составом для разделения, после чего в неё наносят гелькоут и закладывается армирующий материал, который, в свою очередь, пропитывают связующим (ни в коем случае не руками – ни в перчатках, ни тем более голыми!). Дальше закладываются слои – жертвенный, перфорирующий и распределяющий вакуум. Дальше оснастка накрывается вакуумной плёнкой и скрепляется с помощью жгута для герметизации. Вся форма герметизируется, воздух отсасывается. Если прибегать к использованию духового шкафа, вполне реально получить элементы высокого качества за меньший промежуток времени.

Плюсы: при использовании этой технологии получаются качественные и недорогие материалы малого и среднего размера.

Минусы: пропитка армирующего материала проходит в открытую, следовательно, связующее и летучие вещества начинают испаряться. Это небезопасно, поэтому персонал обязан использовать при работе защитные маски и перчатки.

Метод второй

Этот метод называется технологией вакуумной инфузии – армирующее вещество пропитывается при помощи разрежения.

Потребуется оснастка, ламинат, ловушка для смолы, спрей – клей, жгут для герметизации, вакуумные трубка, насос и плёнка, трубка спирали, проводящая сеточка и жертвенный слой.

Проводится обработка оснастки составом для разделения, наносится гелькоут, закладывается сухой (!) армирующий материал. На него закладывают жертвенный слой, сверху проводящую сеточку. Всё это закрывается вакуумной плёнкой, также прикрепляемой с помощью жгута. Устанавливается трубка, подающая связующее, вся форма герметизируется. После откачки воздуха пускается смола. Визуально контролируется степень пропитки армирующего материала. При достаточном уровне пропитки подача смолы прекращается. По такой технологии изготавливается недорогой материал среднего и большого размера.

Плюсы: сухой армирующий материал не ограничивает работников по времени, к тому же, не выделяется никаких вредных и опасных испарений

Минусы: высокие требования относительно квалификации работающего, а также его аккуратности и внимательности. В сравнении с первым методом, содержание связующего в готовом элементе куда выше.

Метод третий

В этой технологии используется препрег. Кроме него, потребуются: оснастка, жертвенный и перфорирующий слои, вакуумный насос, высокотемпературные вакуумная трубка и жгут для герметизации, вакуумная и перфорированная плёнки и автоклав.

Работа с препрегом очень похожа на первый метод (вакуумбэнгинг). Также в обработанную разделителем оснастку закладывается армирующее вещество и плотно прижимается при помощи тефлоновой палочки. Следом идёт закладка слоёв – сначала жертвенный, на него перфорированный, последним – распределяющий вакуум. Оснастка укрывается плёнкой, крепится жгутом, форма герметизируется, воздух откачивается. Получившегося вакуумного мешка и печи вполне достаточно для этого метода, однако при использовании автоклава на выходе получаются элементы высшего качества.

Такой метод используют для производства деталей с высокой прочностью. Это самая дорогая технология из представленных – в расчёт берётся дороговизна автоклава, а также затраты на электроэнергию.

Плюсы: ламинат закладывается довольно просто, в процессе не выделяются никакие вредные испарения, изделия получаются очень прочными и качественными.

Минусы: дороговизна, высокие требования к качеству оснастки, для хранения препрега обязательна морозильная камера. Стоит отметить, что даже при соблюдении всех условий хранения, его максимальный срок годности – один год.