複合材料の真空導入プロセスを知ってもらう
Jun 01, 2019| 複合材料の真空導入プロセスを知ってもらう
中国での真空導入技術の導入以来、10年以上の開発の後、中国では非常に成熟した技術となっています。 近年、環境保護の厳格な検査のために、クローズドダイプロセスがますます注目を集めています。
真空導入の原理から始めて、この論文は全プロセスフローの完全な説明を与え、そして機械的性質と利点に関して他のプロセスとそれを比較するので、誰もが真空導入プロセスの比較的明確な理解を持つように。
1.真空注入プロセス（VIP）
以下ではVIPと呼ばれる輸入真空技術は、金型内に強化材料を広げ（ガラス繊維、炭素繊維、サンドイッチ材料など、真空バッグプロセスとは異なる）、次に真空バッグを広げ、空気中に抽出システムを広げる、硬化した後の樹脂浸透強化材料の最終製品で、型全体を充填するために、繊維層にパイプ圧力を舗装する前に不飽和樹脂の真空圧力を使用することによって、型キャビティ内に負圧を形成する。 、型から必要な製品を入手してください。
VIPは片側型（通常のハンドペーストやスプレー型のような型）を使用して閉じたシステムを構築します。
真空導入プロセスは長い間続いています。 それは1950年に特許を取得しました。しかし、近年になって、開発が始まりました。 海外からのこのプロセスの導入により、さまざまな名前の名前で、真空導入、真空注入、真空注入などができます。
2、理論
真空誘導プロセスは広く使用することができ、それはダーシーの法則であるその理論的基礎を持っています。
ダルシーの法則）t =ℓ2 h / 2（kDP）
tは4つのパラメータで決まる時間をインポートするためのものです。 H - 樹脂粘度
式から、使用する樹脂の粘度が低いほど、導入に要する時間が短くなることがわかる。 したがって、真空導入に使用される樹脂の粘度は高すぎてはいけません。 これにより、樹脂が金型を素早く満たすことができます。
ℓ - 射出長は、樹脂注入口と吐出口に到達した距離との距離、もちろん長距離に要する時間も指す。
ＤＰ−圧力差、システムとシステムとの間の圧力差が大きいほど、樹脂への駆動力が大きいほど、樹脂の流速は速くなり、当然、導入時間は短くなる。
Ｋ ＝透過性は、樹脂の浸透に対するガラス繊維、サンドイッチ材料などのパラメータを指す。 大きいｋ値は、四角い布よりも多方向フェルトのように、良好な浸透を示し、刻んだフェルトは樹脂浸透であることが容易である。 したがって、強化材料が圧縮されたときに樹脂がシステムを容易に満たすことができるようにするために、サンドイッチフォームを上下にドリルするなどのいくつかの方向転換チャネルが通常人工的に設定される。
3、利点
通常のハンドレイアッププロセスでは、強化材は型に広げられ、ブラシ、ローラー、または他の手段で強化材を手動で浸透させる。 他の改良された方法は、レイアップから過剰の樹脂を吸収するために真空バッグを使用することである。 これによりガラス繊維の含有量が増加し、より強くより軽い製品が得られます。 従来の技術と比較して、VIPには多くの利点があります。 図に示すように、手のり、バキュームバッグ、バキュームイントロを例に取ります。 機械的性質に関しては、真空導入は明らかな利点を有する。
真空導入の利点は次のとおりです。
A。 高品質の製品：樹脂含浸ガラス繊維 従来の製造工程と比較して、製品内に気泡がほとんどありません。 系内に過剰の樹脂は存在せず、そしてガラス繊維含有量は非常に高く、最大７０％以上である。 得られた製品はより軽くそしてより強い。 バッチ間も非常に安定しています。
Ｂ．樹脂の損失が少ない：ＶＩＰ法では、樹脂の量を正確に配分することができ、そしてハンドペーストまたは射出法では、操作者の多様性のために制御することが困難である。 VIPは樹脂の損失を最小限に抑えることができ、さらに重要なことにはコストを節約することができます。
樹脂のＣ．均一分布：製品の場合、異なる部分で真空によって発生する圧力は同じであるので、ガラス繊維に対する樹脂の浸透速度および含有量は同じである傾向がある。 これは、重量安定FRP部品にとって重要です。
D.製造過程での揮発が少ない。製造過程にブラシやローラーがないため、樹脂のこぼれやしずくが発生せず、また臭いもしない。 それでそれはオペレータの肉体的および精神的健康を保護するために清潔で、安全でそして友好的な作業環境を提供することができます。
E.片面金型を使用する：片面金型のみを使用すると、両面に滑らかで平らな製品を得ることができます。 金型製造コストと時間を節約
それは、最初に航空宇宙産業やその他の特殊な分野で使用され、その後、需要の高い民生用製品にゆっくりと適用されるVIPテクノロジー製品の利点によるものです。
プロセスフロー
VIPによって使用される材料
樹脂
真空導入試験の準備をするとき、適切な樹脂、エポキシまたは不飽和ポリエステル樹脂を最初に選択する必要があります。 真空導入プロセスの樹脂は、粘度、ゲル化時間、発熱ピークおよび濡れ性に関して特別な要件を有する通常の樹脂と交換することはできない。 詳細は樹脂メーカーにお問い合わせください。
硬化システム
エポキシ樹脂の場合は、対応する特殊硬化剤を使用してください。 不飽和樹脂に通常使用される硬化剤はメチルエチルケトンペルオキシドである。 その品質の異なるメーカーは同じではありません、その評価の選択、少ない材料の使用と製品全体の品質に影響を与えるからではありません。
強化材
一般的に使用されている強化材料は、ガラス繊維と炭素繊維です。 複合エッジフェルト、シングルクロスなど、力学による特定のデザイン。 選択するとき、それは実験をすることがより良いです、そして、透磁率はどうですか？ 繊維の製造工程で使用される異なるサイズ剤および接着剤は樹脂への異なる浸透を有するため、最終製品の機械的性質に大きな差が生じる。
サンドイッチ材料
一般的に使用されるのはバルサ材、PVCフォーム、PUR / PIRフォーム、強いフェルトなどです。 製品のニーズに応じて適切なサンドイッチ材料を選択してください。
装置および補助材料
真空ポンプ、インターフェース、圧力計、ガイドチューブ、ストリッピングクロス、ガイドクロス、バキュームバッグなど。 真空導入プロセスで使用される材料は容易に入手可能ではなく、各材料はそれが適切であるかどうかを決定するために試験されなければならない。
ステップ1：金型を準備する
真空注入法は、型に高品質、高い表面光沢および硬度、少なくとも１５ｃｍの型端、シーリングストリップおよびパイプラインを敷設するのが容易であることを要求する。 金型をきれいにする
きれいにし、次にワックスをかけるか、または型の水を塗ります。
ステップ2：ゲルコート表面の構築
製品の要件に応じて、適切なジェルコート、ハンドブラシ、またはスプレーを選択してください。 （一部の製品はゼラチンコート表面を作らずに乾いた布で直接敷かれています）
ステップ3：強化材の敷設
強化材料の選択は、製品（ガラス繊維、炭素繊維、サンドイッチ材料など）の強度要件、さまざまな材料、および製織方法によって異なりますが、樹脂の流量に影響します。
ステップ4：真空補助材料敷設
離型布、フローガイドネット、バキュームバッグを連続して敷設します。バキュームバッグを閉じる前に、樹脂とバキュームチューブの方向を考慮に入れないと、浸透現象が悪くなります。 寝るときは、鋭利なものでバキュームバッグを突き刺さないように注意してください。
ステップ5：真空
材料を敷設した後、各樹脂チューブを固定し、真空引きを開始し、システム内の空気を取り除き、気密性を確認します。漏れ点がある場合、樹脂が混入すると空気が流れます。システムに入ると、気泡が他の場所に漏れ、製品全体さえも廃棄される可能性があります。
ステップ6：樹脂を混ぜる
真空度が一定の要件に達した後、樹脂の準備が始まります。
樹脂の異なるゲル化時間に従って、対応する硬化剤を調製した。
ステップ7：樹脂の輸入
パイプを樹脂製のバケツに挿入し、送りの順序に従ってクリップを順番に開きます。 レジンバケツの量に注意して、タイムリーなサプリメントを。
ステップ8：型抜き
樹脂ゲルがある程度硬化したら、真空材料を除去する。 金型から製品を取り出し、後処理を行います。
完璧なプロセスはありません。 現時点では、VIPが必要とする使い捨て消耗品の大部分は、材料費を増やすために輸入する必要がありますが、この部分は樹脂の量を減らすことでバランスをとることができます。 さらに、それはオペレータのより高いスキルを必要とします。 次のステップに進むには、各プロセスを慎重に実行する必要があります。そうしないと、元に戻せない損失が発生します。
そのため、現在このプロセスは、スポーツアクセサリー、ヨット、風力タービンブレードなどの高付加価値FPRコンポーネントおよび製品で使用されています。 しかしながら、より高性能の材料に対する大きな需要があるので、ますます多くの人々が真空導入技術を認識しそして採用している。