Справочник по композиционным материалам

Производство сандвичевых структур

Технологический процесс производства сандвичевых структур (сотовых конструкций) требует соблюдения трех обязательных условий: использования давления; использования температуры (необходимо учесть, что и давление, и температура должны быть в точно заданных регламентами пределах в течение всего времени отверждения адгезивов); обеспечение инструментом и оборудова­нием, которое будет совмещать детали и выдерживать их под нагрузкой в течение всего режима отверждения. Существует много технологических приемов обеспечения условий отверждения санд­вичевых структур: от формования в вакуумных мешках до авто­клавного прессования. В основном все оборудование для произ­водства сандвичевых структур аналогично оборудованию для производства армированных пластиков, так как сандвичевые структуры являются одним из видов таких композитов. Однако давление при производстве сандвичевых структур почти всегда ниже, что связано с особенностью свойств заполнителя. Стоимость оборудования в этом случае может быть несколько более низкой. Кроме того, низкие максимальные давления при соединении эле­ментов сандвичевых структур приемлемы и для ряда других ком­позиционных материалов.

Приводим несколько рекомендаций, которые могут, быть по­лезны при сборке элементов сандвичевых структур.

Необходимо убедиться, что заполнитель имеет размеры, совпадающие с размерами конструкции, для которой он предназначен. Если существует воз­можность, необходимо немного растянуть заполнитель, так как во время цикла отверждения может произойти усадка материала, в результате чего могут поя­виться дополнительные пустоты. Если толщина заполнителя иа разных участках панели неодинакова, необходимо усилить несущие пластины дополнительными слоями или прокладками, чтобы избежать образования иепроклеенных участков.

При применении сотовых заполнителей необходимо помнить, что при их соединении с несущими пластинами толщина адгезионного слоя существенно меньше, чем толщина связующего между несущей пластиной и вставкой (или твер­дым заполнителем). Поэтому необходимо, чтобы сотовый заполнитель был иа 0,25 мм толще закладных деталей.

Зачастую контроль температуры нагрева, необходимого для отверждения системы адгезив — заполнитель — несущая пластина осуществляется плохо. Контроль процесса отверждения связующего в саидвичевой структуре может осу­ществляться только по контролю температуры отверждения. На некоторых про­изводствах через специальные вставки вводят термопары непосредственно в адге­зионный слой, чтобы иметь возможность такого контроля.

Большинство адгезивов текучи иа раииих стадиях процесса отверждения. Толщина адгезионного слоя за это время может существенно уменьшиться. Обо­рудование должно быть установлено таким образом, чтобы процесс соединения деталей был бы последним технологическим процессом. Например, пластина с на­несенным тонким слоем связующего, предиазиачеииая для закрытия саидвичевой структуры, помещается иа нагретую плиту пресса или в автоклав, затем туда поме­щаются элементы структуры и только после этого подается давление, соединяющее элементы в единую структуру. Большинство используемых адгезивов имеют малое время гелеобразования и быстро «схватываются».

Вставки и тяжелые детали, закладываемые в саидвичевую структуру вместе с легким заполнителем, будут нагреваться существенно медленнее, а при охлаждении создадут угрозу коробления композита. Коробление может произойти также из-за того, что одна сторона материала нагрета больше или меньше другой. Последнее происходит вследствие неравномерного нагрева или охлаждения обо­рудования. Снижение скоростей нагрева и охлаждения или более тщательная разработка конструкций оборудования могут снять эту проблему.

Необходимо предусмотреть возможность отвода паров и газов, образовав­шихся при отверждении связующих, из полностью закрытых объемов ячеистой структуры. Это особенно важно при вакуумном и автоклавном прессовании. При вакуумном прессовании материал помещается внутрь герметичного «вакуум­ного мешка». Разница внутреннего и внешнего давления обусловливает образова­ние линии соединения.

Сборочная плита, используемая при создании сандвичевых конструкций, может дать большие преимущества. Это вспомогательное оборудование исполь­зуется для сборки структур, включающих несколько различных частей заполни, теля, вставки, законцовкн н т. д. Тонкий слой облицовочной пластины не может создать достаточного давления на каждую деталь и обеспечить нанесение хотя бы тонкого слоя связующего. Когда сборочная плита имеет жесткость меньшую, чем у верхней несущей пластины сотовой конструкции, давление распределяется более равномерно: большее передается толстой вставке, меньшее—вставке с толщиной меньшей, чем у заполнителя. В неотвержденном связующем детали как бы «плавают», чем достигается оптимальное относительное расположение внутренней структуры сотовой конструкции. Если сборочная плита слишком жестка или толста, те же эффекты проявляются только для слегка утолщенных деталей. В этом случае возрастает опасность возникновения повышенной порис­тости и образования непроклеенных участков. В основном толщина сборочных плит не до'лжна превышать 2—3 толщин несущих (облицовочных) материалов сандвичевых конструкций. Если применяются более толстые сборочные плиты, размеры элементов сандвичевых структур должны быть лучше согласованы. Использование толстых сборочных плит позволяет сделать обе поверхности Санд­вичевой конструкции гладкими. Обычно же только одна поверхность, соприка­сающаяся со сборочной плитой, гладкая.

Необходимо обеспечивать точное прилегание между заполнителем, предва­рительно отвержденным, и сплошными законцовками, вставками, несущими пла­стинами и другими деталями, чтобы получить прочное клеевое соединение. В про­стых соединениях допуск составляет ±0,1 мм. При соединении слоев препрегов и дублирующих металлических листов обшивки контроль зазоров может быть менее жестким,

Справочник по композиционным материалам

Пластики, полученные методом намотки

Быстрое развитие исследований и применение материалов, полученных намоткой, привело к созданию большого числа специ­фикаций и стандартов на методы их испытаний. Следующие стан­дарты ASTM представляют собой интерес: ASTM D2290-76. Определение предела …

Другие виды испытаний

Ряд испытаний должен проводиться при повышенных темпера­турах. Зависит это от типа композиционного материала и области его применения. Обычные композиты не должны терять проч­ность и модуль после получасовой экспозиции при темпера­туре …

Влияние длительной выдержки в окем*М;-г! иа глубине 1737 м на свойства СВКМ

Показатель Исходные значения После выдерж­ки на глубине 1737 м в тече­ние 1045 сут Показатель Исходные значення После выдерж­ки на глубине 1737 м в тече­ние 1045 сут А0Ж( МПа £сш, ГПа …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.