Włókna szklanego rozpylania procesu laminowania - Fiberglass spray lay-up process

Natryskiwania znany również jako sieczki metodę tworzenia z włókien szklanych przedmiotów przez rozpylanie krótkie nici szklanych się z pneumatycznego pistoletu. Metoda ta stosowana jest często, gdy jedna strona gotowego produktu nie jest widoczne, lub gdy duże ilości produktu muszą być wykonane szybko i tanio bez odniesieniu do siły. Corvette błotniki i łodzi pontony są powszechnie wytwarzane w ten sposób.

Jest to bardzo różni się od procesu lay-up ręcznego. Różnica wynika ze stosowania włókien i żywicy materiału do formy. Natryskiwania jest procesem wytwarzanie kompozytów do formowania, gdzie otwarty żywicy i wzmocnienia rozpyla wielokrotnego użytku formy. Żywicy i szkło może być stosowany oddzielnie lub jednocześnie „posiekane” w celu uzyskania połączonego strumienia z pistoletu przerywacza. Pracownicy rozwałkować natryskiwania na kompaktowy laminatu. Drewno, pianka lub inny materiał rdzenia może być następnie dodany i wtórna warstwa natryskiwania osadza się rdzenia pomiędzy laminatów. Artykuł jest następnie utwardzana , chłodzi i wyjmuje się z formy.

Aplikacje

Zastosowanie obejmuje podejmowanie niestandardowych części w małej lub średniej wielkości pojemności. Wanny, baseny, kadłuby łodzi, zbiorniki magazynowe, wyposażenie kanał i wentylacyjne oraz elementy mebli to tylko niektóre z zastosowań komercyjnych tego procesu.

Podstawowe materiały

Podstawowy materiał wzmacniający dla tego procesu jest z włókna szklanego niedoprzędy , które tnie się na długość od 10 do 40 mm, a następnie nakłada się na formę. Dla poprawy własności mechanicznych, stosuje się połączenie warstw tkaniny i pociętych włókien. Najbardziej rozpowszechnionym typem materiału jest E-glass, ale węgla i Kevlar niedoprzędy mogą być również użyte. Ciągła mata nici, tkanin i różne typy materiałów rdzeniowych są osadzone ręką w dowolnym momencie. Udział wagowy wzmocnienia tego procesu wynosi zwykle od 20 do 40% całkowitej wagi elementu. Najczęstszym układ żywicy stosowane w procesie natryskiwania jest ogólnego przeznaczenia lub DCDP poliester ; izoftalowego, poliestry i żywice estrów winylowych są także czasem stosowane. Szybko działające żywice o żywotności od 30 do 40 minut, są typowe. Żywica często zawiera znaczne ilości wypełniacza. Najczęstszymi wypełniaczami są węglan wapnia i trihydraty aluminium . Napełnionych żywic, wypełniacze wymienić kilka zbrojeń; 5 do 25% wypełniacza stosuje się wagowo.

Stal, drewno, GRP i inne materiały stosowane jako materiały na formy do celów prototypów. Forma może być płci męskiej lub żeńskiej formy. Aby wanny prysznic, używana jest forma wypukła. W przemyśle łodzi, jednostronny forma wklęsła wykonany z FRP ( tworzywo sztuczne wzmocnione włóknem ) stosuje się do wytwarzania kadłubów jachtu. Zewnętrzna skorupa z formy jest usztywniona ramką drewna. Forma jest wykonana poprzez odwrócenie typu męskiego. Kilka różnych rozmiarach kadłuba mogą być wykonane przy użyciu tej samej formy. Długość formy jest skrócony lub przedłużony za pomocą wkładki i wtórne pleśni, takich jak okna, otwory wentylacyjne i tuneli wału.

Wymagania przetwarzania

Etapy przetwarzania są bardzo podobne do tych w laminowania ręcznego. W tym sposobie, środek antyadhezyjny jest najpierw nakłada się na formy, a następnie warstwą żelkotu jest stosowana. Żelkot jest pozostawiony przez dwie godziny, aż stwardnieje. Gdy żelkot twardnieje, pistolet natryskowy służy do osadzania mieszaniny żywicy z włókien na powierzchni formy. Pistolet sieka przychodzące ciągłych niedoprzędów (jeden lub więcej niedoprzędy) z góry określonej długości i popycha go poprzez żywicę / katalizator. Żywica / katalizator mieszanie może odbywać się wewnątrz pistoletu (pistolet mieszania), albo tylko w przedniej części pistoletu. Pistolet mieszania zapewnia wymieszanie żywicy i katalizatora wewnątrz pistoletu, jest korzystne, aby zminimalizować problemy szkodliwych dla zdrowia operatora. W drugim typie, katalizator jest rozpylany za pomocą dwóch dysz bocznych do koperty żywicy. Airless pistolety są coraz bardziej popularne, ponieważ zapewniają one bardziej kontrolowane charakterystyki rozpylania i mniejszą emisję lotnych. W systemie hydrodynamiczny, ciśnienie hydrauliczne jest używana do dozowania żywicy przez specjalne dysze, które rozbijają strumień żywicy na małe kropelki, które następnie stają się przesycone wzmocnień. W systemie pistoletu natryskowego powietrze rozpylane, powietrze pod ciśnieniem jest wykorzystywana do dozowania substancji żywicznej.

Gdy materiał jest rozpylany na formie, szczotek lub rolek dla usunięcia uwięzionego powietrza, jak również w celu zapewnienia dobrego zwilżania włókien. Warstwy tkaniny lub maty ciągłe nici są dodane do laminatu, w zależności od wymagań eksploatacyjnych. Utwardzanie żywicy prowadzi się w temperaturze pokojowej. Utwardzanie żywicy może mieć dwie do czterech godzin, w zależności od składu żywicy. Po utwardzeniu, część jest usuwana z formy i zbadano dla prac wykończeniowych oraz wymagań konstrukcyjnych.

Proces produkcji

  1. Formę woskowane i polerowane do łatwego demontażu.
  2. Żelkot (gładką, twardą powłokę na bazie żywicy poliestrowej) nanosi się na powierzchnię formy i mieć czas na utwardzenie przed ponownym zastosowaniem. Zazwyczaj stosuje się dwa warstw żelkotu.
  3. Warstwa barierowa jest stosowany w celu uniknięcia druk włókien i szorstką powierzchnię, przez powłokę żelową.
  4. Warstwa barierowa jest utwardzana w piecu, i pozostawiono do ochłodzenia do temperatury pokojowej.
  5. Po utwardzeniu, węglan wapnia, trihydrat glinu wypełniacze są dodawane przy użyciu silnie ścinającego urządzenia mieszającego.
  6. Dodatek podobny do wosku dodaje się do żywicy w celu zmniejszenia odprowadzania styrenu o 20% podczas laminowania.
  7. Chopper z włókna szklanego jest zamontowany na pistolecie.
  8. Mieszaninę żywicy i katalizatora, z włókna szklanego, a następnie rozpyla się równomiernie wentylatora jak wzór zapewnienia równomiernego pokrycia.
  9. Wałek służy do zagęszczania, po czym każda warstwa jest stosowana, to usunięcie uwięzionego powietrza.
  10. Gdzie to pożądane, z drewna, tworzywa piankowe lub rdzenie o strukturze plastra miodu są osadzone w laminacie w celu utworzenia struktury wielowarstwowej. Corner i zasięg promień jest również sprawdzana.
  11. Część jest utwardzana w piecu, i pozostawiono do ochłodzenia do temperatury pokojowej.
  12. Następnie forma została usunięta i jest gotowy do woskiem i wypolerowane dla następnego cyklu produkcji.
  13. Wykańczanie odbywa się poprzez przycinanie krawędzi nadmiar włókna szklanego i wiercenia otworów w zależności od potrzeb.
  14. Po części jest oceniana przez kontrolę jakości osobistym, jest ważone, sprawdzane strukturalnie, a wykończenie powierzchni jest sprawdzane przed pakowania i wysyłki.

Zalety

  • Jest to bardzo ekonomiczny sposób wytwarzania małych i dużych części.
  • Wykorzystuje taniego oprzyrządowania jak również tanich układów materialnych.
  • To jest korzystne dla małych do średnich części objętościowych.

ograniczenia

  • Nie nadaje się do produkcji części, które mają wysokie wymagania strukturalne.
  • To trudne do kontrolowania udział objętościowy włókien, jak również jego grubość. Parametry te silnie zależą od umiejętności operatora.
  • Ze względu na swoją otwartą formę natury emisji styrenu jest problemem.
  • Proces ten oferuje dobrą jakość powierzchni po jednej stronie i szorstkie wykończenie powierzchni po drugiej stronie.
  • Proces ten nie nadaje się do części, w których dokładność wymiarów i powtarzalność procesu są głównymi obawy. Proces natryskiwania nie zapewnia dobrą chropowatość powierzchni, lub kontroli wymiarowej na obu lub wszystkich boków wyrobu.

zagrożenia

Pracownicy wytwarzania żywicy z włókien szklanych są narażone na działanie różnych zagrożeń, - wysoki poziom styrenu operacji laminowania hałasu w kabinach natryskowych i obszarów szlifowania i kurzu z operacji szlifowania. [1]

Referencje

źródła

  • Mazumdar, Sanjay K. kompozyty Produkcja: Materiały, produktów i Process Engineering . Pp 21-100. Taylor i Francis grupy. CRC Press. 2002