Меню Рубрики

Установки для изготовления препрегов

Установки для изготовления препрегов

Компания Микросам предлагает препрег машины которые удовлетворяют требованиям покупателей, соответствуют цели применения, мощности производства, обеспечивают гибкость необходимую для исследователских целей, развития образцов и новых продуктов.

Рост объема производства матриц и арматурных элементов, а также улучшение производственных методов приводят к уменшению цены препрега на рынке, к улучшению и унификации его качества, увеличивают производственные мощности, облегчают обработку, благодаря чему применение препрега выходит за рамки авиа и космической промышленности и осваивает автомобилестроение, строительство, промышленность по производству ветряков и по производству инструментов и средств для спорта и досуга.

Решение об инвестировании в собственное оборудование по производтсву препрега сегодня не зависит только от цены оборудования, но и от других значительных факторов:

  • Стратегических – рынок сбыта, вид и качество произведенного препрега, производственные мощности, ширина препрега необходимая рынку, необходимость препрега для исследовательских целей.
  • Экономических – цена транспорта и хранения, соответствующее охлаждение, слежение за новинками рынка.
  • Юридических – создание собственной препрег фомулы и риск связанный с правами на интеллектуальную собственность при аутсорсинге производства препрега.

Пропиточные линии поставляемые компанией Микросам присоблены к производственным требованиям покупателей в зависимости от:

  • Вида арматурного материала: углеродные, стеклянные, арамидные, гибридные нити или ткань;
  • Вида смол (термореактивная и термопластиковая);
  • Ширины производимого препрега;
  • Производственных мощностей;
  • Применения (научно-исследовательская деятельность или промышленная);
  • Требований к окружающей среде;
  • Конечного продукта: ровинг-препрег, однонаправленный препрег (UD) и препрег ткань.

Микросам предлагает оборудование в котором используются стандартные смоляные системы для производства препрега: растворные смолы и смолы горячего расплава.

источник

Препрег: описание, технологии, преимущества и недостатки

Препреговая технология на протяжении многих лет является основой производства многих материалов, изделий и конструкций.

Препрег – это полуфабрикат композиционного материала, состоящий из волокнистого армирующего наполнителя и нанесённого с двух сторон связующего. Используют в первую очередь армирующий наполнитель из стеклянных и углеродных волокон. Связующее может иметь эпоксидную основу (или другой реактопласт, например фенольное связующее), может быть изготовлено на основе термопластов – полиэтилена или ПЭТФ. В зависимости от связующего, препрег может быть мягким и липким (эпоксидная основа) или жёстким и скользким (ПЭТФ).

Существует несколько методов изготовления препрега. Самый передовой и удобный – пропитка волокнистого материала расплавом связующего или расплавный метод. Таким образом на текущий момент изготавливают большую часть препрегов. Ещё один метод – пропитка раствором связующего и дальнейшая сушка. Несмотря на устаревшую и низкоэкологичную технологию, таким образом всё ещё изготавливается значительная часть препрегов. Существуют и другие технологии изготовления препрегов.

Наибольшее распространение имеют препреги на основе высоковязких эпоксидных смол, изготовленные методом пропитки расплавом. Такой материал имеет вид двусторонней клейкой ленты с защитными плёнками с одной или двух сторон. Различные другие виды препрегов обычно применяют в специализированных областях.

Процесс изготовления детали из препрега сводится к выкраиванию слоя заданной конфигурации препрега по шаблону или на режущем плоттере с дальнейшей выкладкой препрега на оснастку слой за слоем. После набора необходимой толщины деталь либо подвергается непосредственному формованию в прессе, либо производится сборка вакуумного мешка и дальнейшее формование в термошкафу или автоклаве.

Существует несколько технологий, смежных с препреговой технологией. Аналогичный препрегу материал – семипрег – или препрег с односторонней пропиткой. Также родственными технологиями являются технология RFIи применение препрега, изготовленного «дублированием» («Sprint»). При производстве препрега методом расплавной пропитки на первом этапе процесса производится плёнка связующего с заданной поверхностной плотностью. В ходе процесса волокнистый материал в виде тканей или ровинга помещается между двумя плёнками связующего и прикатывается горячими валками. В случае производства семипрега, плёнка связующего прикатывается горячими валками только с одной стороны. А в случае изготовления дублированного препрега – плёнка связующего приклеивается непосредственно к ткани и прикатывается холодными валками, в результате чего пропитки не происходит. Отличительной чертой процесса RFIявляется метод сборки детали, когда выкладка производится путём чередования отдельных слоёв волокнистого материала и отдельных слоёв плёнки связующего. Применение дублированного препрега и процесс RFIпозволяют получать изделия с низкой пористостью даже для толстостенных конструкций в связи с лёгкостью вакуумирования выкладки – слои ткани достаточно хорошо проводят воздух, и при плавлении плёнки связующего происходит инфузия расплава в волокнистый материал.

Читайте также:  Установка freebsd с tftp сервера

Схема вакуумного мешка для формования препрега содержит по порядку:

  1. препрег
  2. жертвенную ткань
  3. перфорированную разделительную плёнку
  4. впитывающий слой
  5. плёнку вакуумного мешка

Схема может меняться с учётом вида препрега, а также с учётом количества смолы, содержащейся в препреге. При значительном газообразовании применяют паропроницаемые мембраны. При полном отсутствии и газообразования и начальной пористости непосредственно поверх препрега может быть уложена неперфорированная разделительная плёнка.

источник

Технология формования препрегом

Технология формования препрегом.

Препреги – это композиционные материалы-полуфабрикаты. Их получают путем пропитки армирующей волокнистой основы равномерно распределенными полимерными связующими. Пропитка осуществляется таким образом, чтобы максимально реализовать физико-химические свойства армирующего материала. Препреговая технология позволяет получить монолитные изделия сложной формы при минимальной инструментальной обработке.

Технология формования препрегом имеет следующие характеристики:

  • Низкая сложность укладки ламината, чистый процесс, высокое качество композита.
  • Повышенные требования к оснастке и вспомогательным материалам (высокая температура полимеризации).

ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ МАТЕРИАЛЫ

1. оснастка (стойкая к температуре)

2. препрег (армирующий материал пропитанный «горячим» связующим на специальном оборудовании)

3. жертвенный слой (Pill Play)

* – специальное профессиональное оборудование (мощный герметичный сосуд) для создания, контроля и удержания повышенного давления воздуха (6-8 атмосфер) и температуры (80-160°C).

КОНСТРУКЦИЯ

Конструкция вакуумного мешка для проведения вакуумной инфузии

ФОРМОВАНИЕ ИЗДЕЛИЯ (по шагам)

При подготовке к выкладке препрег следует извлечь из морозильной камеры, не вынимая его из упаковки, приблизительно за 6 часов до выкладки (или до момента достижения препрегом температуры окружающей среды (приблизительно 18-23 °C), чтобы избежать образования конденсата на поверхности при размораживании.

Поверхность оснастки должна быть покрыта “горячим” разделительным соством Marbocote 227 CEE и должна быть протестирована на герметичность перед выкладкой.

Далее препрег нужно вырезать по заданному шаблону и выложить в форму. Очень важно чтобы препрег четко соответствовал размерам формы, особенно в местах внутренних углов. Нужно “продавить” препрег по всей площади прилегания. После чего необходимо уложить на поверхность препрега вспомогательные слои: перфорированную пленку, впитывающий слой Breather. Герметизировать форму вакуумной пленкой (сделать вакуумный мешок) и подключить вакуумный насос.

Если необходимо, на поверхность препрега для лучшего вторичного сцепления помещают жертвенную ткань Peelply (перед перфорированной пленкой). Жертвенная ткань может быть закреплена на оснастке с помощью клеящей ленты либо спрей клеев временной фиксации.

При применении перфорированной разделительной пленки количество вытекающего связующего контролируется с помощью размера и частоты перфорации а так же толщины (плотности) сухого слоя – впитывающего (дренажного) материала Breather, которые помещаются поверх перфорированной разделительной пленки. При небольшой толщине ламината требуется особая внимательность, чтобы не допустить чрезмерный дренаж связующего из препрега. Желательно предварительно изготовить пробный образец с перфорированной пленкой, чтобы определить количество вытекающего связующего и проверить, не приведет ли это к повышению пористости ламината. Дренажный слой должен соединяться с выходами вакуумного насоса, где локально должны применяться два или три дополнительных слоя дренажного материала.

Читайте также:  Установка аттракционов в бассейне

Для работы с препрегом, желательно использовать наибольший вакуум – 0,9 атм. Очень важно, чтобы при этом ламинат полностью находился в вакууме. Это можно контролировать, разместив измерительный прибор на максимально возможном удалении от выходного отверстия вакуумного насоса.

Для проверки герметичности формы перед отверждением детали рекомендуется провести оценку герметичности перекрытием линии вакуумного насоса. Испытание должно показать падение вакуума не более чем на 0,5 атм. в течение 15 минут.

Установка вакуумного мешка. В мешок вставляется трубка, соединенная с вакуумным насосом на котором должен быть установлен вакуумметр, либо дополнительно можно вставить вторую трубку в мешок и подвести к вакуумметру. Далее необходимо создать вакуум для проверки герметичности мешка и если герметичность достигнута нужно поместить форму в печь или автоклав. Рекомендуется держать вакуум во время всего цикла отверждения, даже во время охлаждения формы.

Начать нагрев (обычно скорость нагрева находится в диапазоне 2-5 °C/минуту). Информацию по рекомендуемому режиму отверждения обычно предоставляет производитель. Например для низкотемпературного препрега Graphite PRO (90С) температура полимеризации составляет 2 часа при 90°С, затем 1 ч при 120°С. Температуру следует контролировать с помощью встраиваемых термопар.

По завершении отверждения, после отключения нагрева, деталь должна остывать до тех пор, пока ее температура не опустится ниже 40°C. Когда деталь полностью остынет, ее можно извлечь из мешка.

При обращении с препрегами необходимо надевать перчатки для того, чтобы избежать контакта кожи со связующим препрега, а также чтобы предотвратить попадание пота, жира и других посторонних включений на препрег, что может привести к образованию пустот при отверждении.

источник

Универсальная автоматизированная линия для производства препрегов в Ульяновске

Специалисты ООО ОКБ Русский Инжиниринг, г. Обнинск, разработали, изготовили, доставили и смонтировали на территории производства заказчика УНТЦ ВИАМ в Ульяновске:

Пропиточную машину для производства композиционных материалов

Машины пропиточные применяются для изготовления композиционных материалов (препрегов) и состоят из узлов размотки рулонов с защитной плёнкой и стеклотканью, пропитки стеклоткани связующим и прокладке с двух сторон защитной плёнкой, последующей намотки готового продукта в рулоны с контролируемым натяжением.

Состав и устройство пропиточной машины для производства препрега:

  • Револьверный 2-й Раскат стекло-полотна.
  • Узел термической склейки полотна.
  • Накопитель полотна.
  • Электропечь подсушки полотна.
  • Пропиточное устройство с калибровочным каландровым узлом, ванной и системой циркуляции связующего .
  • Ракель для наноса связующего.
  • Ультразвуковая установка.
  • Термо-масляная печь для подсушки препрега.
  • Раскат плёнки — 2 шт.
  • Накат препрега — 2 шт .
  • Термостат с контролем нагрева и охлаждения теплоносителя.
  • Система контроля натяжения полотна на размотке и намотке.
  • Система контроля положения кромки полотна.
  • Система контроля температуры в сушильной зоне.
  • АСУ ТПП, электро-шкаф и экран оператора с контролем процесса.

Принцип работы пропиточной машины для производства препрега: Стекло-полотно разматывается на раскате с контролируемым натяжением, пропитывается связующим на пропиточном узле, и после отжимания излишков на каландре сушится в печи и наматывается на накате с контролируемым натяжением и положением кромки. Пропиточная машина была изготовлена на опытном производстве ОКБ Русский Инжиниринг и смонтирована на производстве у заказчика в г. Ульяновск. В результате реализации данного проекта, наши специалисты отработали конструкцию Револьверных Размотчиков Адаптивного типа, Размотчиков, Лакирующего узла, Термостата, Тянущего устройства, Намотчиков Адаптивного типа, Систем контроля натяжения и положения полотна, контроля температуры и линейной скорости.

Ведущий конструктор, разработчик и организатор работ — Иванов С. В.

источник

Линии для производства препрегов

Использование серии производственных линий наиболее целесообразно в следующих случаях:

    ограниченный срок хранения препрегов (экономия на складской программе и транспортных расходах); производство по мере необходимости; долгосрочные инвестиции с коротким периодом окупаемости; разработка собственных препрегов, использование нетиповых размеров и характеристик, снижение отходов; необходимость в разработке собственных уникальных технологий при производстве и последующем продольном раскрое препрега; оборудование лабораторного типа (r&d) и промышленного применения.
Читайте также:  Установка переносных заземлений на электродвигатели

Линия для производства препрегов на базе растворных связующих

В данном технологическом процессе волокна проходят через систему металлических роликов, которые обеспечивают необходимое натяжение и равномерное распределение материала по поверхности. Часть роликов располагается в пропиточной ванночке и погружена в связующее, которое в определенном соотношении разбавлено растворителями для уменьшения вязкости и улучшения свойств глубокой пропитки. Пропитанный материал направляется в печи для испарения растворителей, где на выходе из печи материал определённым образом наматывается в приёмном устройстве на пластиковые или картонные шпули.

Пропиточные линии этого типа находят своё применение в различных областях:

    аэрокосмическая промышленность; железнодорожный транспорт; нефтегазовая отрасль; энергетика; и других.

Линия для производства препрегов с использованием расплавов смол

Данная технология применяется в случаях использования смол горячего расплава для производства препрега, в процессе которой связующее продавливается в структуру материала при помощи нескольких контактных валков.
Производство препрега распределено на две стадии:

    нанесение расплава смолы на подложку (традиционно используется бумажный носитель); наложение материала на подложку с последующей пропиткой.

Поступающий материал поступает на ряд валков, в задачи которых входит распрямление и равномерное распределение материала по поверхности.

Далее материал поступает в модуль для нанесения на подложку, в некоторых случаях применяют двустороннее расположение бумажного носителя с нанесённым связующим, готовым к пропитке. Материал, зажатый подложкой, направляется в зону «контактной пропитки», состоящей из двух подогреваемых каландров и следующих за ними двух валков с более низкой температурой для охлаждения препрега. На заключительной стадии одна из бумажных основ удаляется, и полученный препрег поступает в модуль намотки на тубу.

источник

2016 г. Машина для Пропитки и Сушки Препрегов

Характеристики
Описание проекта

В 2016 г., наши специалисты разработали и изготовили

Пропиточную машину

для производства композиционных материалов

Машины пропиточные применяются для изготовления композиционных материалов (препрегов) и состоят из узлов размотки рулонов с защитной плёнкой и стеклотканью, пропитки стеклоткани связующим и прокладке с двух сторон защитной плёнкой, последующей намотки готового продукта в рулоны с контролируемым натяжением.

Состав и устройство пропиточной машины для производства препрега:
  • Револьверный 2-й Раскат стекло-полотна.
  • Узел термической склейки полотна.
  • Накопитель полотна.
  • Электропечь подсушки полотна.
  • Пропиточное устройство с калибровочным каландровым узлом, ванной и системой циркуляции связующего.
  • Ракель для наноса связующего.
  • Ультразвуковая установка.
  • Термо-масляная печь для подсушки препрега.
  • Раскат плёнки — 2 шт.
  • Накат препрега — 2 шт.
  • Термостат с контролем нагрева и охлаждения теплоносителя.
  • Система контроля натяжения полотна на размотке и намотке.
  • Система контроля положения кромки полотна.
  • Система контроля температуры в сушильной зоне.
  • АСУ ТПП, электро-шкаф и экран оператора с контролем процесса.
Принцип работы пропиточной машины для производства препрега:

Стекло-полотно разматывается на раскате с контролируемым натяжением, пропитывается связующим на пропиточном узле, и после отжимания излишков на каландре сушится в печи и наматывается на накате с контролируемым натяжением и положением кромки.

Пропиточная машина была изготовлена на опытном производстве ОКБ Русский Инжиниринг и смонтирована на производстве у заказчика в г. Ульяновск.

В результате реализации данного проекта, наши специалисты отработали конструкцию Револьверных Размотчиков Адаптивного типа, Размотчиков, Лакирующего узла, Термостата, Тянущего устройства, Намотчиков Адаптивного типа, Систем контроля натяжения и положения полотна, контроля температуры и линейной скорости.

источник