Productiemethode (8) – Persgieten
Koolstofvezel wordt veel gebruikt in de ruimtevaart, infrastructuur, elektromagnetische afscherming, autoproductie, olie-exploitatie en andere gebieden vanwege de voordelen van vermoeidheidsweerstand, hoge temperatuurbestendigheid, hoge sterkte, hoge modulus, geleidbaarheid, stralingsweerstand, kleine thermische uitzettingscoëfficiënt, lichtgewicht, enz. Het heeft een hoge ontwerpflexibiliteit en kan worden geproduceerd met verschillende productiemethoden, waaronder wikkelen, extrusie, injectie, handlayup en gieten. Hieronder vindt u meer details over een van de meest gebruikelijke productiemethoden van koolstofvezelproducten: persgieten.
De stappen van de productiemethode voor persgieten:
1. Plaatsing van ingebedde inzetstukken (indien aanwezig)
Ingebedde onderdelen zijn over het algemeen gemaakt van metaal en kunnen de mechanische eigenschappen van producten verbeteren, zoals de geleidbaarheid, thermische geleidbaarheid of andere functionele kenmerken.
U kunt het inzetstuk het beste voorverwarmen voordat u het plaatst en het inzetstuk moet nauwkeurig en stabiel worden geplaatst om verplaatsing of losraken te voorkomen. Anders kan het doel van het gebruik van inzetstukken niet worden bereikt en kan dit leiden tot uitval van het product en zelfs schade aan de mal.
2. Materiaal leggen
Het leggen van materiaal heeft invloed op de grootte en dichtheid van het product, en daarom moet het materiaal strikt worden gemeten voordat het in de vorm wordt gedaan op basis van de gewichtsmethode, de volumetrische methode en de telmethode.
De gewichtsmethode is nauwkeurig maar onhandig en wordt vaak gebruikt voor gefragmenteerde en vezelige materialen. De volumetrische methode is niet zo nauwkeurig als de gewichtsmethode, maar is eenvoudig te bedienen en wordt over het algemeen gebruikt voor poedermetingen. De telmethode wordt alleen gebruikt voor prepreg leggen.
3. Schimmelsluiting
Matrijs sluiten bestaat uit 2 stappen:
1) voordat de mannelijke vorm in contact komt met de materialen: lage druk (1-5-3.0MPa) wordt gebruikt om de cyclus te verkorten en elke materiaalverandering te voorkomen
2) nadat de mannelijke mal in contact is gekomen met de materialen: de sluitsnelheid van de mal moet worden vertraagd en hoge druk (15-30MPa) moet langzaam worden gebruikt om te voorkomen dat het inzetstuk wordt beschadigd en dat er lucht uit de mal komt
4. Uitharden
Het proces waarbij een materiaal overgaat van een vloeibare toestand naar een harde, onoplosbare toestand wordt het stollen van thermohardende harsen genoemd. De uithardingssnelheid hangt af van de snelheid waarmee de componenten met een laag molecuulgewicht in de hars worden omgezet in producten met een hoog molecuulgewicht, dat wil zeggen de uithardingssnelheid is gerelateerd aan de moleculaire structuur van de hars.
5. Drukbehoud
Het proces van harsuitharding in de mal is altijd onder hoge temperatuur en hoge druk, en de drukhandhavingstijd is in wezen de tijd om temperatuur en druk te handhaven, wat volledig consistent is met de uithardingssnelheid. Als de drukhandhavingstijd te kort is, betekent dit voortijdige afkoeling en drukverlaging, wat kan leiden tot onvolledige harsuitharding, waardoor de mechanische en elektrische eigenschappen en de hittebestendigheid van het product afnemen. Tegelijkertijd zal het product na het ontvormen blijven krimpen en kromtrekken.
6. Ontkisten
Producten met vormstaven of bepaalde ingebedde onderdelen moeten eerst met speciaal gereedschap worden losgeschroefd voordat ze uit de vorm worden gehaald.
8. Schimmelreiniging
Het is noodzakelijk om de matrijs na elke productie schoon te maken om eventuele restmaterialen in de matrijs te voorkomen. Na het reinigen kan lossingsmiddel worden aangebracht voor het volgende vormstuk.
De belangrijkste voordelen van het toepassen van compressievormen voor koolstofvezelcomposietmateriaal:
1. Hoge productie-efficiëntie, gemakkelijk te bereiken specialisatie en geautomatiseerde productie
2. Het product heeft een hoge maatnauwkeurigheid en een goede herhaalbaarheid
3. Het oppervlak is glad en vereist niet veel nabewerking
4. In één keer producten met complexe structuren kunnen vormen
5. Prijs is laag voor massaproductie
Nadelen van gieten van koolstofvezelcomposietmateriaal:
1. Matrijzenbouw is complex en de investering is hoog
2. Alleen geschikt voor kleine en middelgrote composietproducten vanwege het hoge matrijsgewicht
Met de voortdurende verbetering en ontwikkeling van de metaalverwerkingstechnologie, het productieniveau van de pers en de prestaties van het kunstharsproces, blijven het tonnage en de tafelafmetingen van de pers toenemen en worden de vormtemperatuur en druk van het vormmateriaal ook relatief verlaagd, wat leidt tot de geleidelijke ontwikkeling van grote gevormde producten.
Tijdens het gietproces moet speciale aandacht worden besteed aan de drie factoren temperatuur, druk en tijd. Temperatuur heeft een beslissende invloed op het smelten, vloeien en stollen van materialen; Druk kan ervoor zorgen dat lagen koolstofvezel prepreg hechter hechten; De tijd kan het product in de vormholte voldoende tijd geven om te stollen.
