Processen van autoclaafproductiemethode
Wat zijn de processen van de autoclaafproductiemethode voor composietonderdelen? Het uithardingsproces van de autoclaaf en de technische punten voor elke fase worden als volgt uitgelegd:
1. Temperatuurverhogende fase
Het is essentieel om een redelijke verwarmingssnelheid in te stellen, dwz rekening houdend met de tijd en snelheid voor het verhogen van de temperatuur. Voor grote onderdelen moet de verwarming langzaam zijn om een gelijkmatige verwarming van het hele onderdeel te garanderen. 2 graden /min is de veelgebruikte verwarmingssnelheid. In dit stadium wordt voornamelijk vacuümdruk gebruikt en kan een bepaalde hoeveelheid druk worden uitgeoefend, afhankelijk van de situatie.
2. Temperatuurhandhavingsfase - lijmaanzuigfase
Dit is een fase waarin de temperatuur op een bepaald niveau wordt gehouden om de hars goed te laten vloeien. Voor temperatuur en duur van deze fase variëren voor verschillende soorten harsmatrix. Het doel van deze fase is om hars te laten smelten en de vezel te impregneren en vluchtige stoffen volledig te verwijderen. Hars zou dan geleidelijk vast worden tot het gelstadium. De vormingsdruk in dit stadium is 1/3 tot 1/2 van de totale druk, waardoor er wat hars kan uitstromen om ervoor te zorgen dat het uiteindelijke harsgehalte van het product voldoet aan de ontwerpvereisten.
3. Voortdurende temperatuurverhogingsfase
In dit stadium is de harsmatrix half uitgehard en zijn het oplosmiddel en de vluchtige stoffen met laag molecuulgewicht volledig ontladen, waardoor de temperatuur stijgt tot de uithardingstemperatuur. De uithardingsafkeer van thermohardende hars is een exotherme reactie. Tijdens het uithardingsproces komt warmte vrij. Als de verwarmingssnelheid te hoog is, zal de uithardingsreactiesnelheid snel worden versneld en zal een grote hoeveelheid warmte geconcentreerd vrijkomen, wat zal leiden tot lokale verbranding van materialen. Dit fenomeen wordt explosiepolymerisatie genoemd en moet worden vermeden.
4. Temperatuur- en drukhoudfase
De harsmatrix stolt verder in dit stadium, welke volledige druk nodig is om ervoor te zorgen dat de hars volledig wordt verdicht tussen de lagen tijdens het verdere stollingsproces. De fase van volledige druk tot het einde wordt de drukverhogingsfase genoemd. De tijd vanaf het punt dat de uithardingstemperatuur wordt bereikt tot de voltooiing van het hele autoclaafproces wordt de constante temperatuurtijd genoemd.
De temperatuur, druk en constante temperatuurtijd zijn belangrijke procesparameters in het vormproces en moeten strikt worden gecontroleerd volgens de formule van de gebruikte harsmatrix.
5. Koelfase
In dit stadium wordt het drukniveau gehandhaafd en wordt de autoclaaf gekoeld door vrije lucht of geforceerde lucht.
De druk wordt dan ontlast en het product kan eruit gehaald worden. Als de afkoeltijd te kort is, is het gemakkelijk om kromtrekken, barsten en andere verschijnselen in het product te veroorzaken. Als de koeltijd te lang is, zal dit de productkwaliteit niet significant ten goede komen, maar het zal de productiecyclus verlengen.
Deze fase, ook wel de nabewerkingsfase genoemd, verwijst naar de bij hoge temperatuur uitgeharde onderdelen die gedurende een bepaalde tijd op een lagere temperatuur kunnen worden gehouden om de interne spanning die wordt veroorzaakt door uitharding bij hoge temperatuur te elimineren en vervorming van de onderdelen te voorkomen na het lossen en ontkisten.
Samenvattend dienen de verschillende procesparameters tijdens het uithardingsproces van de autoclaaf bepaald te worden op basis van de eigenschappen van de gebruikte harsmatrix. Tijdens het vormproces is een strikte controle van verschillende procesparameters noodzakelijk om hoogwaardige producten te verkrijgen.
Complexe vormen, grotere maten en hoogwaardige producten kunnen worden verkregen door slechts één vrouwelijke of mannelijke mal te gebruiken.
Autoclaaf wordt nog steeds veel gebruikt om hoogwaardige composietmaterialen te vervaardigen, maar de investering in apparatuur is groot en de bedrijfskosten zijn hoog. Om de productiekosten te verlagen en de productie-efficiëntie te verbeteren, is een nieuwe vormtechnologie ontwikkeld, de co-curing geïntegreerde vormtechnologie.
Mogelijk delen we hier meer over in de volgende paar artikelen. Volg ons alsjeblieft!
