Autoklavo procesas apima prepregų išdėstymą formoje pagal išdėstymo specifikacijas, jų sandarinimą vakuuminiame maišelyje ir surinkto junginio įdėjimą į autoklavą. Autoklavo įrangoje kaitinant ir slėgiuojant medžiaga kietėja, todėl preprego ruošinys įgauna norimą formą, kartu atitinkant komponento kokybės reikalavimus.
Autoklavo proceso privalumai:
Vienodas slėgio pasiskirstymas bake: Slėgis naudojant suslėgtą orą, inertines dujas (N₂, CO₂) arba mišrias dujas užtikrina vienodą slėgį visuose taškuose išilgai vakuuminio maišelio paviršiaus statmenų linijų. Tai leidžia vienodai paskirstyti slėgį komponentų formavimo ir kietėjimo metu.
Vienoda oro temperatūra bako viduje: šildymo (arba aušinimo) dujos greitai cirkuliuoja bako viduje, palaikydamos pastovią dujų temperatūrą visuose taškuose. Gerai suprojektuota liejimo forma užtikrina minimalius temperatūros skirtumus visame komponente kaitinimo ir aušinimo ciklų metu, kai jis yra sandariai uždarytas formoje.
Platus pritaikymas: gana paprasta liejimo formos konstrukcija užtikrina didelį efektyvumą, todėl ji tinka formuoti didelio ploto sudėtingus paviršius, tokius kaip apvalkalai, plokštės ir apvalkalai. Ji gali gaminti įvairias sudėtingas struktūras ir skirtingų matmenų komponentus. Autoklavo temperatūros ir slėgio sąlygos gali atitikti beveik visų polimerinių matricų kompozicinių medžiagų formavimo reikalavimus.
Stabilus ir patikimas formavimo procesas: vienodas slėgis ir temperatūra autoklave užtikrina pastovią detalių kokybę. Autoklavo būdu pagaminti komponentai pasižymi mažu poringumu ir vienodu dervos kiekiu. Palyginti su kitais formavimo metodais, autoklavu pagamintos detalės pasižymi stabiliomis ir patikimomis mechaninėmis savybėmis. Iki šiol didžioji dauguma didelės apkrovos kompozicinių detalių, naudojamų aviacijos ir kosmoso pramonėje, yra gaminamos naudojant autoklavo procesą.
Autoklavo proceso trūkumai:
Didelės investicijos ir kaina: palyginti su kitais procesais, autoklavų sistemos yra didelės, struktūriškai sudėtingos ir priskiriamos slėginiams indams, todėl didelio autoklavo statyba yra itin brangi. Kiekvienam kietėjimo ciklui sunaudojamas didelis kiekis brangių pagalbinių medžiagų, tokių kaip vakuuminiai maišeliai, sandarinimo tarpinės, apsauginės plėvelės, pralaidūs kilimėliai ir apsauginiai audiniai. Be to, procesui sunaudojamas didelis kiekis vandens, elektros ir dujų.
Pagrindiniai autoklavo proceso taikymai:
Aviacija ir kosmosas: apdailos plokštės, šonkauliai, rėmai, gaubtai ir kt.
Automobiliai: kėbulo plokštės ir konstrukciniai komponentai, tokie kaip vidinės / išorinės variklio dangčio plokštės, vidinės / išorinės durų plokštės, stogo plokštės, sparnai, slenksčiai, B statramsčiai ir kt.
Geležinkelių transportas: pabėgiai, sijos ir kt.;
Jūrų pramonė, aukštos klasės vartojimo prekės ir kt.
Autoklavo procesas yra pagrindinis nepertraukiamo gamybos būdas.pluoštu armuotas kompozitaskomponentai. Plačiai taikomi aukštųjų technologijų sektoriuose, tokiuose kaip aviacijos ir kosmoso, geležinkelių transporto, sporto ir laisvalaikio bei naujos energijos, autoklave gaminami kompozitiniai gaminiai sudaro daugiau nei 50 % visos kompozitų produkcijos. Vien aviacijos ir kosmoso sektoriuje ši dalis viršija 80 %.
Vakuuminės pagalbinės medžiagos autoklavams
Vakuuminio maišelio plėvelė
Vakuuminė plėvelė naudojama kaip pagalbinė medžiaga kompoziciniams komponentams kietinti. Ši plėvelė gali sudaryti ir palaikyti vakuuminę būseną tam tikromis aplinkos sąlygomis. Jos funkcija – sukurti vakuuminę sistemą.
Apsauginis audinys dažniausiai naudojamas kaip pagrindinis barjeras tarp gaminio ir kitų vakuuminių pagalbinių medžiagų. Jis neprilimpa prie gaminio ir sukietėjus gali būti lengvai nuluptas, atlaikydamas iki maždaug 230 °C temperatūrą.
Aukštos temperatūros PTFE audinys. Aukščiausios kokybės stiklo pluoštas yra įaustas į pažangius stiklo pluošto audinių pagrindus naudojant paprastą, ruoželinį, atlasinį ar kitokį pynimą. Šiems pagrindams taikomi unikalūs apdorojimo būdai, apimantys pakartotinį, kruopštų impregnavimą suspenduota PTFE emulsija, siekiant pagaminti įvairaus storio ir kelių itin plačių pločių aukštos temperatūros audinius.
Atskyrimo plėvelė
Daugeliu atvejų skiriamoji plėvelė tiesiogiai liečiasi su laminatu, izoliuodama jį nuo neatleidžiamo, kvėpuojančio veltinio. Atskiriamosios plėvelės pasirinkimas priklauso nuo kietėjimo temperatūros, slėgio, detalės sudėtingumo ir dervos sistemos. Perforuotos skiriamosios plėvelės paprastai naudojamos siekiant pašalinti laminate esantį orą ir lakiąsias medžiagas.
Perforuotas veltinis
Adatinio perforavimo procesas užtikrina griežtą kontrolę, vienodą paviršiaus tankį ir tinkamą storį. 100 % metalo aptikimas viso proceso metu garantuoja, kad nebus metalinių adatų fragmentų. Jis pasižymi puikiu stiprumu, atsparumu slėgiui, temperatūrai ir prisitaikymu.
Aramidinis perforuotas veltinis
Naudojamas autoklavuose, jo minkštėjimo temperatūra yra 170 °C, o lydymosi temperatūra – aukštesnė nei 240 °C, todėl jis gali atlaikyti trumpalaikę žemesnę nei 200 °C temperatūrą.
Sandarinimo juosta
Sandarinimo juosta naudojama vakuuminiams maišeliams ir liejamoms detalėms sandarinti. Ji turi būti pakankamai sukibimo, kad gerai priliptų prie formų paviršių, bet nebūtų pernelyg lipni, užtikrinant, kad juostą būtų galima nulupti nuo vakuuminių maišelių plėvelių ir perkelti. Be to, sukietėjusi juosta turi švariai nulupti nuo formų paviršių. Siūlome įvairių sandarinimo juostų, skirtų skirtingoms kietėjimo sąlygoms.
Vakuuminiai vamzdžiai
Vakuuminiai vamzdeliai apima vakuuminius pagrindus, negrįžtamąsias jungtis su kištukais/lizdais ir įvairius vamzdžių komponentus, skirtus vakuuminėms reikmėms. Šios jungtys užtikrina hermetiškumą vakuuminių operacijų metu.
Autoklavo liejimo proceso taikymas
Kaip plačiai taikomas formavimo metodasanglies pluošto gaminiaiAutoklavo procesas apima šiuos veiksmus:
Paruošimo procesas
Tai pirmiausia apima įrankių ir medžiagų paruošimą, įskaitant liejimo formas, anglies pluošto prepregus ir pagalbines medžiagas.
Medžiagos išdėstymas
Šis žingsnis apima prepregų pjovimą, sluoksniavimą ir sutankinimą. Anglies pluošto prepregai supjaustomi pagal konkrečius matmenis ir reikalavimus naudojant šablonus arba automatines pjovimo mašinas. Tada prepregas supjaustomas iki norimų matmenų, sluoksniuojamas pagal projekto specifikacijas ir galiausiai sutankinamas. Šiuo metu anglies pluošto gaminiai, tokie kaip vamzdžiai, plokštės ar kitos sudėtingos formos, paprastai gaminami naudojant rankinį išdėstymą, o tai suteikia didelį lankstumą.
Kietėjimo paruošimo procesas
Šis žingsnis pirmiausia apima anglies pluošto gaminio pakavimą į maišelius, pagalbinių medžiagų pjovimą ir jų išdėstymą. Paprastai paruošimas kietinimui apima detalės, formos, vakuuminio maišelio ir pagalbinių medžiagų paruošimą. Svarbiausios pagalbinės medžiagos yra atlaisvinimo priemonės ir ventiliacijos medžiagos (naudojamos tolygiam vakuumo paskirstymui vakuuminių maišelių sistemoje).
Kietėjimas ir liejimas
Kietėjimas yra esminis kiekvieno anglies pluošto gaminio etapas. Tai apima termoreaktyviosios dervos kaitinimą ir slėgį preprege fiksuotomis proceso sąlygomis, kad susidarytų stabili trimatė tinklinė struktūra. Termoreaktyviųjų anglies pluošto kompozitų atveju, sukietėjus, bet kokie defektai, atsirandantys dėl sluoksnio ar kietėjimo proceso, tampa negrįžtami. Todėl griežta proceso parametrų kontrolė autoklavo kietinimo metu yra labai svarbi.
Apžiūra
Apžiūra daugiausia apima tris metodus: vizualinę apžiūrą, ultragarsinį bandymą arba rentgeno spindulių neardomąją apžiūrą. Po sukietėjimo anglies pluošto gaminiai yra vizualiai apžiūrimi, siekiant patikrinti, ar nėra defektų, tokių kaip baltos dėmės, dervos tuštumos ar dervos sankaupos. Vidinė apžiūra paprastai atliekama ultragarso arba rentgeno spindulių neardomąja apžiūra, kuri gali atskleisti įvairias defektų formas, atsižvelgiant į medžiagos tankį, ir aptikti vidines tankias tuštumas ar delaminaciją.
Tolesnis apdorojimas
Papildomas apdorojimas yra būtinas, nes apdirbtos anglies pluošto detalės dažnai turi šerpetojančių įbrėžimų arba įbrėžimų. Juos galima pašalinti poliravimo staklėmis arba frezomis, kad būtų laikomasi projektavimo specifikacijų.
Be šių standartinių žingsnių, tam tikriems kompoziciniams komponentams reikalingas antrinis autoklavo liejimas, kad būtų galima juos sujungti arba sukietinti, o tai leidžia gaminti sudėtingos formos kompozicines dalis.
Įrašo laikas: 2026 m. vasario 26 d.
