Вакуумная инфузия: метод, технология, оборудование, материалы, установка, вакуумный насос для инфузии
Производство композитов представляет собой постоянно растущую и развивающуюся сферу промышленности. Данные материалы получаются посредством объединения в одно целое нескольких разнородных слоев, каждому из которых присущи свои эксплуатационные свойства. Композиты выгодно отличаются от любых отдельных материалов более высокой прочностью, гибкостью, более надежными механическими качествами и активно используются в ветроэнергетической отрасли, автостроении, аэрокосмическом секторе. Для соединения слоев композитов могут использоваться разные технологии, но одной из самых востребованных является вакуумная инфузия.
Вакуумная инфузия
Содержание:
Вакуумная инфузия: технология
Вакуумная инфузия в наши дни считается наиболее многообещающим методом изготовления композиционных материалов и изделий из них. Среди ее основных преимуществ стоит выделить:
- Усиленное армирование;
- Пониженная пористость;
- Неограниченное время для подготовки и сборки вакуумного мешка;
- Отсутствие необходимости в использовании дорогостоящего оборудования;
- Производство крупных цельных деталей без деления на несколько частей.
Вакуумная инфузия: технология
Метод вакуумный инфузии подразумевает выполнение определенных действий в строгой последовательности. Сначала материалы высушивают и очищают, во избежание попадания в насосное оборудование загрязнений и влаги. Затем их помещают в оснастку, и максимально герметично закрывают пакет. Далее из объема устраняется воздух, и через специальные трубки, размещенные по всей поверхности, поступает связующее вещество, которым заполняются поры в материале. После завершения пропитки жидкое вещество затвердевает, образуя жесткую матрицу, способствующую равномерному распределению нагрузки в изделии из композиционного материала.
Функции армирующих материалов, как правило, исполняют стеклоткань и карбон. Связующим веществом чаще всего выступают эпоксидные, полиэфирные и прочие смолы. Выбирая связующее вещество, следует ориентироваться на уровень его закипания. К примеру, некоторые компоненты полиэфирных связующих имеют свойство закипать при комнатной температуре при условии недостижения давлением в вакуумном пакете 50 мм рт. ст. Эпоксиды же не закипают даже при 1 мм рт. ст. Плюс ко всему в составе связующих веществ не должно быть растворителей, закипающих во время инфузии и вызывающих появление пор и уменьшение прочности материала.
Вакуумная инфузия – оборудование
Метод вакуумной инфузии требует использования некоторых специализированных устройств. Прежде всего, это вакуумный насос. В его функции входит откачивание воздуха из вакуумного мешка, в который вкладывают изделие. В мешке формируется состояние разряжения.
Вакуумная инфузия - оборудование
Вакуумный регулятор применяется для регулирования разряжения в установке, поскольку некоторые связующие смолы закипают под воздействием давления в диапазоне от - 0,7 до - 1 атм.
Вакуумный манометр позволяет замерять величину вакуума и выявлять утечки. Кроме того, данное устройство обеспечивает учет давления во время экспериментальных работ по поиску путей получения оптимальных.
Вакуумметр с коллектором контролирует рабочее отрицательное давление в системе. Также он подает разряженный воздух в особый вакуумный резервуар.
Вакуумное реле не допускает перегрева насоса. При его использовании можно больше не наблюдать визуально за процессом инфузии. Весь процесс полностью автоматизирован. При достижении разреженностью в системе порогового значения - 0,9 атм. насос выключается. Если же вакуум падает до 0,7 атм. и ниже, реле мгновенно возвращает насос в работу.
Вакуумный насос для инфузии
Насос – это ключевой элемент установки для вакуумной инфузии. В задачи данного агрегата входит создание требуемого уровня вакуума и обеспечение достаточного смещения. Оптимальный уровень вакуума определяется сложностью формы конечного изделия. Деталь со сложной конфигурацией нуждается в более высоком вакууме для сжатия путем атмосферного давления на мешок. Под воздействием высокого вакуума изделие как бы выталкивается в вогнутые впадины, не образуя при этом пустоты. Для более плоских изделий достаточно низкого вакуума.
Вакуумный насос для инфузии
Большое значение имеет скорость откачивания насосного оборудования. Прежде всего, во время начального откачивания должен устраняться весь воздух в вакуумном мешке на протяжении допустимого временного периода. Этот воздух появляется из-за пустот и полостей, которые присутствуют между мешком и изделием до начала образования вакуума. Насосный аппарат с большей производительностью быстрее устраняет воздух, тем самым сокращая время просадки.
Кроме того, хоть после формирования вакуума пропадает необходимость в откачивании воздуха под мешком, однако насос должен продолжать откачивать воздух, проникающий в вакуумный пакет через ленту и любые соединения. В процессе начальной откачки впускное отверстие аппарата пребывает на уровне атмосферного давления, что подразумевает максимум расхода в рабочем процессе. А уже при полном вакууме после откачивания агрегат функционирует поблизости наибольшего вакуума и наименьшего расхода. Под расходом имеется в виду скорость откачивания. Поэтому следует ориентироваться и на максимальную скорость, и на скорость в полном вакууме. Большинство производителей предоставляют информацию в виде кривой для демонстрации скорости в обоих случаях.
Наибольшим спросом в системах вакуумной инфузии пользуются пластинчато-роторные масляные вакуумные агрегаты. Масло, применяемое для смазки, воздействует на перекачиваемый воздух, обеспечивая необходимое уплотнение. Данное оборудование считается наиболее надежным и оптимальным в энергетическом плане.
В массовых производствах используются целые станции для вакуумной инфузии, предназначенные для одновременной работы с большим количеством изделий.
Подборка товаров
- Комментарии