Справочник по композиционным материалам
Слоевая обертка
Это недорогой метод производства, в котором слои композиционного материала с ленточного транспортера подаются на оправку, наматываются и уплотняются на ней. Принцип этого
|
Рис. 18.5. Схема установки для слоевой обертки: |
1 — ленточный конвейер; 2 — предварительно пропитанный материал; 3 —• ведущий валик; 4 — оправка; 5 — уплотняющий валик; 6 — натяжной ролик
Рис. 18.6. Установка слоевой обертки:
/ — препрег слоевой обертки; 2 — уплотняющий валик; 3 >—* оправка; 4 —* ленточный конвейер; 5 — натяжной ролнк; 6 — электродвигатель
Метода послойной укладки схематически изображен на рис. 18.5. Оправка, помещенная в «карман» ленточного транспортера, который образуется регулированием положения уплотняющих валиков, фрикционно вращается. Слои материала, уложенные на ленту впереди оправки, затем на нее наматываются и уплотняются (рис. 18.6). После намотки на оправку необходимого количества слоев изделие отверждают под действием нагрева и давления. На рис. 18.7 приведен пример формования топливного бака объемом 1135,5 л, а на рис. 18.8 — значения его стоимости по сравнению с металлическим баком.
Сбалансированная схема намотки предназначена для получения изделия с таким же набором ортотропных механических свойств, что и при идеальной послойной укладке под углом
|
Рис. 18.7. Осиастка для формования топливного бака методом слоевой обертки: 1 — матрица с высоким давлением формования; 2 — пуансон (оправка) со слоями материала |
Рис. 18.8. Зависимость стоимости топливных баков емкостью 1135,5 л А от объема их производства JV: I — металлические баки; 2 —• пластмассовые бака
±54, 75°. При этом допускается компромисс в отношении деформационной совместимости, так как между слоями, полученными под малыми и большими углами намотки, развиваются большие межслоевые усилия сдвига, чем при схеме намотки под углом ±54,75°. Если в качестве матрицы для стекловолокна используется низкомодульная смола, наблюдается средний уровень сдвиговой деформации. Однако по мере роста требований к очень теплостойким материалам приходится применять смолы со все более «капризным» строением, что может привести к разрушению структуры материала в результате образования микротрещин в матрице и расслоения покрытий, полученных под малыми и большими углами. Дальнейшее усовершенствование процесса заключается в использовании ленточных препрегов, полученных намоткой волокном, которые обладают хорошей деформационной совместимостью с металлическими втулками, применяемыми часто в сосудах высокого давления, получаемых намоткой волокном для предотвращения протечки содержимого.
