Карбон таван хавтгайнуудын зүйн үзүүрлүүр ба талбайн тэнцвэрлүүр: Препрег сонголт ба технологийн параметрүүдийн гүнзүйн шинжилгээ

Нүүрстөрөөд бүрхүүл холимог үйлдвэрлэлд зүүдлүүр тархалт ба гадаргуу талбайгийн талд хавтгай байдал нь бүтээгдэхүүний чанарыг үнэлэх хоёр чухал хэмжүүр юм. Тодорхой зүүдлүүр тархалт ба гадаргуу талбайгийн талд хавтгай байдалтай өндөр чанарын нүүрстөрөөд хавтгай үйлдвэрлэхийн тулд бүх үйлдвэрлэл цепи даяар нарийн хяналт тавих шаардлагатай — бүрхүүл сонгохос хүртэл халуун хуурайшуулалт хүртэл. Энэ статтья нүүрстөрөөд хавтгайны зүүдлүүр тархалт ба гадаргуу талбайгийн талд хавтгай байдлыг хянах гол технологийн асуудлыг гурван үүднээс системтэй шинжилнэ: бүрхүүлийн онцлог, давхарга зохиомж, ба формовка параметрүүд.

Бүрхүүлийн «Ген»-үүд нь давхаргын хэмжээний түвшиний үндсэн тавьшныг тодорхойлно

Нүүрстөрөөд хавтгай үйлдвэрлэлд анхны материал болой бүрхүүлийн физик шинж чанарууд нь шууд түүний зүүдлүүр тархалт ба гадаргуу талбайгийн талд хавтгай байдлыг тодорхойлно.

1. Шүүдлүүр талбайгийн жингийн хэмжээ (FAW) теоретик зүүдлүүр тархалтыг тодорхойлно

Препрегийн волокны үндсэн жин нь зөвхөн зүйлд хүртэлх зүйлийн нарийвчлалыг хянах гол параметр юм. Жишээ нь, нэг чиглэлт препрегийн хувьд 50 г/м² үндсэн жинтэй ганц давхрага 0.05–0.06 мм зүйлд хүртэлх зүйлийн нарийвчлалыг үүсгэдэг, харин 200 г/м² үндсэн жинтэй ганц давхрага 0.19–0.20 мм зүйлд хүртэлх зүйлийн нарийвчлалыг үүсгэдэг. Препрегийн үндсэн жинг сонгох нь эцсийн самбарын онолын зүйлд хүртэлх зүйлийн нарийвчлалын тулгуур утгаа шууд тодорхойлдог.
Зүйлд хүртэлх зүйлийн нарийвчлалын бага препрегиуд талбайн хавтгай байдлыг хянахад илүү дараалан ашиглагддаг давуу талуудыг үзүүлдэг. Судалгаанууд үзүүлж буйн дагуу, хуучин препрегиуд (200 г/м²)-тэй харьцуулан, зүйлд хүртэлх зүйлийн нарийвчлалын бага препрегиуд (жишээ нь, 50 г/м²) нь волокны давхрагын зүйлд хүртэлх зүйлийн нарийвчлалын багасалттай холбоотойн дагуу илүү хялбархан дүүрдэг ба нүхнүүдийн нөлөөлөл илүү сайн байдаг. Давхрагат бүтцүүдэд зүйлд хүртэлх зүйлийн нарийвчлалын бага препрегиудын давхрагуудын хооронд агаарын бөмбөлгүүд илүү хялбархан гаргагддаг, үүн дотор хоосон огторгуйн тоо илүү бага, волокнууд илүү шулуун байдаг. Энэ нь зүйлд хүртэлх зүйлийн нарийвчлалын нарийвчлалыг хянахад туслахын гадна гадаргуугийн хавтгай байдлыг болон механик шинж чанаруудыг сайжруулдог.

2. Смолын агууламжийн (СА) зохистой үүрэг

Урьдчилан хөвөртүүлсэн материалд смолын агууламж нь жингийн 35–42% хооронд байдаг. Энэ хэмжигдэхүүн шууд нөлөөлөхүүн үзүүрлүүр болойн үед урсгалын йөншөн ба эцсийн зузааны дээр:

Өндөр СА (42% ба түүн дээш): Сайн урсгалын чадвар; хөвөртүүлсний дараа гадарга дээр зузаан смолын давхарга үүсдэг, гадаад харийлт сүүлд үзүүрлүүр. Гэтэл даралт хяналтын хувьд тохиромжгүй байвал смолын илүүдэл урсгал үүсдэг, үүнээс үүджээд зузаан хүрэлцэхүүн бүдүүн бөлхөн, давхаргын хооронд хоосон зай үүсдэг.

Бага СА (35–38%): Өндөр шүүрт волюм фракц, сайн хүч, гэтэл урсгалын чадвар хүрэлцэхүүн бүдүүн бөлхөн. Энэ нь өнцгүүд ба хүчдүүлэх хавтгай дээр хоосон зай үүсдэг, гадаргын талст бүдүүн бөлхөн.

3. Хийн бодисын агууламжийн тухайд асуудал

Предварительно пропитанын материалд үлдсэн уусгагч болон чийг шингэх үед бөмбөлгүүд үүсгэнэ. Өндөр чанарын предварительно пропитанын материалах ууршмуйн агууламж 1,5% -аас бага бөлгүүд, муу чанарын материалах ууршмуйн агууламж 3% хүртэл хүрдэг. Түүн дээр хийсэн деталд гадаргууд нүхнүүд олон тооны үүсдэг, давхарга хоорондын хоосон огторгуй нь түүний талбайн төвхнөлд хүнд нөлөө үзүүлдэг.

4. Дэвсгүүр бүтцүүн нөлөө

Дэвсгүүр предварительно пропитанын материалах зүүдсэн бүтцүүн дагуу гурван төрөлд хуваалдаг: хялбар зүүдсэн, хөвгүүн зүүдсэн, сатин зүүдсэн. Хялбар зүүдсэн нь муу тавих чанарын төлөөлөгч, шүүдүүрнүүдийн хугарлын хувь өндөр; сатин зүүдсэн нь сайн тавих чанарын төлөөлөгч, шүүдүүрнүүдийн хугарлын хувь бага; хөвгүүн зүүдсэн нь хоёрын дундаж. Зүүдсэн бүтцүүн ялгаа нь давхарга нягтын ба хийн гаргах чанарын ялгааг үүсгэнэ, түүн дагуу зүүдсэн хүрдийн нэдүүрлүүд нь өөрсдийнхөө.

Замын төсөл: Талбайн төвхнөлд анхны хамгаалалт

1. Төвхнөлд симметрик тавих нь хүрдийн хүзүүдлүүдийг саархуулахын алтан дүрэм

Нөхөн байрлах өнцөг нь ихэвчлэн 0°, ±45°, 90°-д тохируулж, ачаа шаардлагын дагуу хослуулж байдаг. Хүнджилт хийлгэсэн дараа асимметрийн хатуужилт нь дулааны өргөтгөлийн коэффициентын ялгаа, хүйтэнжилтийн уналтын хурд (даяар 0.020.05 мм/м) -ийн ялгаанаас болж хувирч, хувирч болно. Хамгийн энгийн шалгах арга нь хатуу хувилбарыг төвөөс хагасахад; аль аль талын давхаргуудын өнцөг нь бие биенээ эргэцүүлэн харагдах эсэхийг шалгах; Хэрэв тийм биш бол байрлалыг дахин зохион байгуулах хэрэгтэй.

2.Хэрэггүй, давхардсан нэгдмэл

Том хэмжээний хавтанг нэгтгэхэд давхардсан өргөн нь дор хаяж 10 мм байх ёстой. Бутлуурын бүс (хэрэг нь давхцаж байдаггүй) нь хатуужилтын дараа бүсэд хатуужилт, дарамтын төвлөрөл үүсгэж болно. Олон давхаргыг нэгтгэхэд, бүх давхаргыг ижил байршлаар нийлүүлэхээс урьдчилан сэргийлэх зорилгоор ойр орших давхаргуудын давхаргыг дор хаяж 50 мм-ээр хувааж байх ёстой.

3. Урьдчилан шахалт — агаарын бөмбөлгүүдийг, зүйлсийн зүүднүүр өөрчлөлтийг арилгах гол арга

Давхаргын бүрхүүл тавих ажил дуусаад, урьдчилан шахалт нь зүүднүүр, талбайн тэнцүүлэх хамгийн чухал үе юм. Давхаргын бүрхүүл тавих үед агаар давхаргын хооронд баптагдаж, эпоксид смола хүчтэй вязкостой бүх агаар халуун хуурайлт үед гара нехүүр, хоосон огторгуй үүсгүүр.

Бодит үйлдвэрлэлд давхаргын бүрхүүл тавих ажил дуусаад, шахалтыг роллер шахалт ёсоор юм ильд шахалт ёсоор хийж, давхаргын хоорондын зайг бүтэн шахаж цахлай утасны пре-прег , бүрхүүл тавих үед агаарын орж ирэх асуудлыг үр дүнтэй шийдүүр. Хүрэлцэхүйц бүсгүй урьдчилан шахалт халуун хуурайлт үед агаарын гарахыг саадтайлах, хоосон огторгуй юм бөмбөлгүүд үүсгүүр, түүн дотроо зүүднүүр тэнцүүлэх, гадаргуугийн талбайн тэнцүүлэх асуудлыг үүсгүүр.

Загварын хуурайлт: зүүднүүр, талбайн тэнцүүлэх шийдүүр үе

1. Загварын шахалт — хүзүүвчлэл үүсгэх гол хүчин зүйл

Судалгаанууд нь шахалтын формоос хийгдэх үйлдлийн параметрүүд дотроос хөврөлтөнд нөлөөлөх хүчин зүйлсийн чухал байдалын дарааллыг дараах бүтцэд тодорхойлж: шахалтын даралт (P), хатгагч хурд (v), хадгалуур хугацаа (t), формоос хийгдэх температур (T); түүнд шахалтын даралт хөврөлтөнд хамгийн чухал нөлөө үзүүлдэг.

Препрегийн формоос хийгдэх даралт нь ихэвчлэн зөвхөн 0.5–3 МПа бөгөөд, SMC-ийн формоос хийгдэхтүүн шаардагдаж буй 10–20 МПа-ас олон дахин бага. Даралтыг нарийн сонгох шаардлагатай:

Илүүдэл даралт: Илүүдэл смол нь гадагш шахагдаж, давхаргуудын хооронд смол дутагдаж, хөндлөн хүчний бат бүтээмж буурж, хана зүүн танхим бүтэц үүсдэг.

Достаточное даралт: Давхаргуудын хооронд үүссэн хоосон зайг арилгаж чадахгүй, хана зүүн танхим бүтэц үүсдэг, нэдүүр бүтээмж муу бүтдэг.

ихэвчлэн 3K препрегийн деталейн хувьд 1–1.5 МПа нь сонгогдсон хүрээ бөгөөд, шинэ препрегийн хувьд даралтыг батлахын тулд анхны гурван туршилтын загварыг үйлдвэрлэх нь зөвлөмүүр.

2. Формоос хийгдэх температур ба халах хурд

Загварын температур нь ихэвчлэн 120–150°C хооронд байдаг. Дулааны үр дүнд хүртүүлэх хурдныг сайн хянах шаардлагатай:

Хэрэв дулааны үр дүнд хүртүүлэх хурд нь хэт түрүүнд (8°C/минутаас илүү) бөөрсөн холбоос түүний вязкозитет нь хамгийн бага утга доор хүртүүлэх цаг үлдэхгүй гель-төлөвд орж, давхаргуудын хоорондын холбосон бүтцэд муу нөлөө үзүүлж, цагаан толботой юмс эсвэл холбоосын хүчилтүүлэлт зүйлс гарч болзо.

Хэрэв температур хэт адаа өсөж: үйлдвэрлэлийн цикл уртасса, зардлын хэмжээ нэмэгддэ.

3°C/минута нь аюулгүй анхны цэг. Холбоосын загварлалтын үед дулааны хүчнийг тохируулж, загварын температур өсөх хурд нь тохиромуйн хүрээнд байхаар (±5°C-аас илүү нехүртүүлж) хангаж болзо.

3. Даралтын нарийн цагтаа тавих

Даралтын цагтаа тавих хэрэглээ холбоосын хатууралтын үед чухал:

Даралтыг хэт түрүүнд тавих: холбоосын хүчилтүүлэлт их, холбоосын агууламж бага, давхаргуудын хоорондын шүүрлүүн хүч бага.

Даралтыг хэт хойш тавих: холбоос хатууралт сүүлд орж, шаардуулан тогтоож буй зүйлсийн зүүн түүнгүй үлдэх; холбоосын агууламж их бөөрсөн холбоосын нугалах хүч бага.

Даралт үйлчлүүлэх хугацаа зөвхөн смолын дулаан-хатуурчих шинж чанарын үндсэн дээр тодорхойлогдож не, харин бодит технологийн нөхцөлүүдийг тооцон шийдвэрлэнэ.

4.Хадгалуур хугацаа ба зүйлний зөөлнөөр хоорондын хамаарал

Препрегийн хатуурчих хугацаа зүйлний зөөлнөөр дагуу тооцогддог, ихэвчлэн зөөлнөөр миллиметрт 1–2 минут. 2 мм зөөлнөөртэй зүйлд даралт хадгалуур хугацаа 2–4 минут шаардлагатай; гэтэдүүр, энэ хугацаа формны температур тогтвортой болж дараа тооцогддог, формны хаалт эхлэснээс биш. Формны температурыг хөрх температураас дулаанжуулж ирэх процессын хугацаа урт бөгөөд формны доторх термопар ашиглан хэмжинэ.

5.Хөхрүүлэх ба формнаас гаргах

Хатуурчих процессын дараа бүтээдийг 50°C юм уу түүнээс доош хөхрүүлж, формнаас гаргаж, смолын суумжилт үлдэцгүүр үүсгэхүүн хориглох ба нийт бүтээдийн нэгтүүн хангах.