Tehnologija oblikovanja visoko zmogljivih termoplastičnih kompozitov je v glavnem presajena iz termoreaktivnih smolnih kompozitov in tehnologije oblikovanja kovin. Glede na različno opremo ga lahko razdelimo na modeliranje, oblikovanje z dvojno folijo, oblikovanje v avtoklavu, oblikovanje vakuumskih vrečk, oblikovanje z navijanjem filamentov, oblikovanje s kalandriranjem itd. Pri teh metodah bomo izbrali še nekaj uporabljenih metod oblikovanja, da vam na kratko predstavimo uvod, tako da boste lahko bolj celovito razumeli kompozite iz termoplastičnih ogljikovih vlaken.
1. Oblikovanje dvojnega filma
Dvojno membransko oblikovanje, znano tudi kot infiltracijsko oblikovanje smolne membrane, je metoda, ki jo je razvilo podjetje ICI za pripravo kompozitnih delov s prepregom. Ta metoda je primerna za oblikovanje in obdelavo kompleksnih delov.
Pri oblikovanju dvojnega filma je odrezan prepreg nameščen med dve plasti deformabilne prožne smolne folije in kovinske folije, obrobje folije pa je zatesnjeno s kovino ali drugimi materiali. V procesu oblikovanja se po segrevanju na temperaturo oblikovanja uporabi določen tlak oblikovanja in deli se deformirajo glede na obliko kovinskega kalupa ter se na koncu ohladijo in oblikujejo.
V procesu oblikovanja dvojnega filma se deli in filmi običajno zapakirajo in vakuumirajo. Zaradi deformabilnosti filma je omejitev pretoka smole veliko manjša kot pri togem kalupu. Po drugi strani pa lahko deformirana folija pod vakuumom izvaja enakomeren pritisk na dele, kar lahko izboljša variacijo tlaka delov in zagotovi kakovost oblikovanja.
2. Pultruzijsko oblikovanje
Pultruzija je kontinuiran proces izdelave kompozitnih profilov s konstantnim prečnim prerezom. Sprva se je uporabljal za izdelavo enostavnih izdelkov z enosmerno ojačanim polnim prerezom, postopoma pa se je razvil v izdelke s polnimi, votlimi in različnimi kompleksnimi prerezi. Poleg tega je mogoče lastnosti profilov oblikovati tako, da ustrezajo zahtevam različnih inženirskih konstrukcij.
Pultruzijsko oblikovanje je namenjeno utrjevanju prepreg traku (preje) v skupini pultruzijskih kalupov. Prepreg je bodisi pultrudiran in prepreg ali impregniran ločeno. Splošni metodi impregnacije sta impregnacija z mešanjem vlaken in impregnacija z utekočinjenim prahom.
3. Tlačno oblikovanje
Prepreg plošča je razrezana glede na velikost kalupa, segreta v grelni peči na temperaturo, ki je višja od temperature taljenja smole, in nato poslana v veliko matrico za hitro vroče stiskanje. Cikel oblikovanja se običajno zaključi v nekaj desetih sekundah do nekaj minutah. Ta vrsta metode oblikovanja ima nizko porabo energije, nizke proizvodne stroške in visoko produktivnost. Je najpogostejša metoda oblikovanja v procesu oblikovanja termoplastičnih kompozitov.
4. Oblikovanje navitja
Razlika med navijanjem filamentov termoplastičnih kompozitov in termoreaktivnih kompozitov je v tem, da je treba prepreg preje (trak) segreti do zmehčnice in segreti na kontaktni točki trna.
Običajne toplotne metode vključujejo prevodno ogrevanje, dielektrično ogrevanje, elektromagnetno ogrevanje, ogrevanje z elektromagnetnim sevanjem itd. Pri ogrevanju z elektromagnetnim sevanjem se delijo tudi infrardeče sevanje (IR), mikrovalovno (MW) in RF ogrevanje zaradi različnih valovnih dolžin ali frekvenc. elektromagnetnega valovanja. V zadnjih letih sta se razvila tudi lasersko ogrevanje in ultrazvočni sistem za ogrevanje.
V zadnjih letih je bil razvit nov postopek navijanja, vključno z metodo enostopenjskega oblikovanja, to je, da je vlakno izdelano v prepreg prejo (trak) z vrelo utekočinjeno plastjo termoplastične smole v prahu in nato neposredno navito na trn; Poleg tega se z metodo oblikovanja segrevanja, to je prepreg ogljikovih vlaken (trak) neposredno elektrificira, termoplastična smola pa se stopi z elektrifikacijo in segrevanjem, tako da se vlaknasta preja (trak) lahko navije v izdelke; Tretja je uporaba robota za navijanje, izboljšanje natančnosti in avtomatizacije navijalnih izdelkov, zato je bila deležna velike pozornosti.
Čas objave: 15. julij 2021