Меню

Оборудование для угле волокна



Какое оборудование используют для производства углепластика в России?

Углепластик — современный материал. Расскажите, друзья, какое оборудование используют для производства углепластика в России?

Производство углепластика в России сейчас непрерывно повышается его изготавливают как большие производства так и маленькие частные фирмы. Оборудование которое применяется в малом бизнесе это универсальное оборудование которое рассчитано на небольшой срок использования. К нему относится:

технология Вакуумбэгинга (Vacuum bagging) – производство композита с использованием вакуумного мешка. Выглядит такое приспособление вот так —

ламинат (армирующий материал)

жертвенный слой (Pill Play)

впитывающий слой (Braizer)

Второй тип оборудования это — технология Вакуумной инфузии (Vacuum infusion) – технология пропитки армирующего материала с помощью разрежения. Вот это оборудование —

ламинат (армирующий материал)

жертвенный слой (Pill Play)

И наконец третий вид это — технология производства композита с использованием препрега.

оснастка (стойкая к температуре)

препрег (армирующий материал пропитанный «горячим» связующим на специальном оборудовании)

жертвенный слой (Pill Play)

впитывающий слой (Braizer)

На промышленных производствах где присутствует большие объемы применяются — пултрузионные линии.

Для производства углепластика в России, как и за рубежом, применяются пултрузионные линии. Первая из них была смонтирована и введена в эксплуатацию в Москве 3.10.2012 года. На ней, впервые в нашей стране, был начат выпуск углепластика для энергетической и строительной отраслей отечественной экономики. В состав этой линии входят установки по производству полиакрилонитрильных нитей. Из этих нитей и вырабатывается углеродное волокно. Также в состав линии включены современные станки, изготавливающие ленты и ткани из углеродного волокна, и установка, на которой производится плющение углеродной нити.

Выпуск пултрузионных линий в самой России не освоен, поэтому их покупают за рубежом. Одним из основных производителей считается Китай. Вот фото одной из производимых в КНР линий c небольшой производительностью под маркировкой MPI 25 Standart

Источник

Технологии получения изделий из карбона

технологии получени км.jpg

Производимые карбоновые изделия идеально подходят по своим характеристикам для эксплуатации в любых (даже экстремальных) условиях. Возможность совмещения производства материала с последующим формованием только повысила рентабельность многих предприятий.

Как получают многослойные изделия из препрегов?

Для справки: слово «препрег» имеет английские корни — pre-impregnated, или prepreg. Это полуфабрикат, из пропитанных смолой (в большинстве случаев эпоксидной) волокон или тканей, используемых в производстве. Вообще препреги могут иметь в основе различные (не только углеродные) волокна с пропиткой. Но в данном случае нас интересуют препреги на основе именно углеродного (или карбонового) волокна.

Далее приведем часто используемые технологии изготовления карбоновых изделий.

Прессование препрегов методом штамповки

штамповка углепластика.jpg

В основе технологии лежит процесс выкладки препрега в подогреваемую пресс-форму с дальнейшим прессованием. Это — наиболее старый метод, известный как основной при формовании пластмассовых деталей. Для производства изделий из препрегов технология остается популярной. Ведь тут нет необходимости перераспределять компоненты в объеме материала и не требуется использовать высокое давление, как например при использовании инжекционных методов, что дает возможность применять относительно дешевые формы из металла и оборудование.

При этом технология позволяет получать не только изделия заданной формы, но и с идеально точными размерами. Используемые армирующие материалы значительно усиливают характеристики прочности и жесткости, а нарушение ориентации волокон (как следствие перетекания связующего вещества) вообще отсутствует при правильной укладке материала.

В углепластиках данного типа, как правило, применяются связующие, основу которых составляют эпоксидные смолы. Помимо этого могут применяться полиимиды, ненасыщенные полиэфирные смолы и некоторые другие виды полимеров.

Но у технологии есть главный, хотя и некритичный, недостаток — довольно низкая производительность и большое количество этапов производства:

1) Выбор схемы ориентации волокон с последующим раскроем препрега;

2) Укладка раскроенного материала в пакет. На данном этапе существует также много нюансов, связанных с соблюдением ориентации волокон, что может потребовать дополнительных операций по укладке их в тетроновую ткань;

3) Укладка пакета в металлическую форму и, если применяются в качестве связующих вещества на основе эпоксидных смол, его предварительное прогревание. Только после этого запускают процесс прессования, устанавливая величину давления в зависимости от сложности формы (плоский это будет лист или форма с криволинейными поверхностями). Используемая полимерная система предопределяет температуру и время термической обработки;

4) Извлечение изделия и осуществление его зачистки. В ряде случаев проводят дополнительное отверждение полученного изделия в термокамере.

Метод формования в автоклаве

Суть заключается в процедуре укладки препрега (или пакета) на форму. Всю конструкцию размещают в вакуумном мешке с последующим изменением давления. Поэтому технология отверждения, подразумевающая создание градиента давления относительно атмосферного, носит название формование с применением вакуумного мешка.

Читайте также:  Кислородные коктейли оборудование производство

Основные этапы формовки:

1) На форму помещают требуемое количество слоев препрега;

2) Используя автоклав, запускают процесс отверждения;

3) Обрезают полученные изделия.

автоклавное формование.jpg

Необходимо заметить, что от типа вакуумного мешка, способа выкладки на форму и других нюансов напрямую зависят и характеристики будущего изделия.

К явным преимуществам и возможностям метода можно отнести следующие:

Формование изделий больших размеров;

Получение равномерного показателя толщины;

Идеальное качество поверхности;

Критически малая пористость.

А вот недостаток технологии заключается в ее дороговизне, поэтому для массового производства ее пока нельзя назвать рентабельной. Хотя в этом направлении постоянно идет работа. Кроме этого, технология считается пожароопасной, что требует повышенного внимания к безопасности, — но, естественно, это касается только производителя, а не заказчика изделий.

Технология изготовления трубчатых изделий

Суть в следующем: между двумя нагреваемыми столами располагается оправка в форме цилиндра, на который происходит намотка однонаправленного препрега. Процесс равномерной и точной намотки достигается смещением столов на заданную величину. Впоследствии препрег проходит процесс отверждения в термошкафу, после чего вынимают оправку и проводят дальнейшую обработку полученной трубки. К недостатку технологии можно отнести только то, что она не позволяет получать трубки больших диаметров.

В остальном же метод имеет ряд преимуществ:

невысокая стоимость оборудования;

возможность получения форм конуса;

сохранение стабильного содержания компонентов при использовании препрегов;

более благоприятные условия труда за счет отсутствия связующего в жидком состоянии.

Технология намотки с использованием нитей

карбоновые нити.jpg

Основные этапы заключаются в выборе и подготовке нити, либо жгута и оправки. Существую два основных метода: «сухая» намотка и «мокрая». Самый распространенный метод — «мокрая намотка». Суть заключается в том, что нить пропитывают связующим в процессе намотки на оправку, затем происходит отверждение, извлечение оправки и финишная обработка изделия. Иногда еще возникает необходимость предварительной обмотки изделия усадочной тетроновой пленкой перед отверждением, которая позволяет более качественно выдавливать из материала связующее вещество. Этот этап позволяет получить монолитное изделие.

Вообще метод популярен тем, что полученные изделия обладают высокими деформационно-прочностными параметрами, стабильными свойствами и оптимальной структурой. А использование современных станков с ЧПУ вообще предоставляет возможность производить изделия, имеющие сложную геометрию и идеально точные размеры.

Технология пултрузии (протяжка)

Данный метод используется, когда необходимо получить однонаправленные профили. И приятен метод не только простотой, но и полной автоматизацией. Это дает отличные перспективы промышленного производства профилированных изделий.

Однако есть у него и недостатки:

Технология позволяет работать только с нитями либо жгутами;

Существуют трудности в обеспечении одинакового сечения на всей длине, если речь идет о простых формах;

Довольно низкая скорость процесса, ориентированная на скорость отверждения связующего вещества и его температуры, особенно когда используются низкотеплостойкие полиэфирные смолы.

Однако разработки последних лет позволили существенно продвинуться в преодолении этих недостатков разными способами. Тема заслуживает отдельного рассмотрения.

Инжекционная технология

Метод не новый, но с большим списком достоинств, хотя для получения углепластика его используют реже, чем для получения изделий из пластиков.

Суть технологии:

1) Подготовка пресс-формы, включая очистку и обработку антиадгезионным веществом;

2) Укладка армирующих материалов в пресс-форму (или закладных элементов);

3) Соединение пресс-формы жесткой фиксацией;

4) Впрыск под высоким давлением связующего вещества внутрь пресс-формы;

5) Процесс отверждения;

6) Раскрытие и извлечение полученного изделия с использованием сжатого воздуха;

7) Финишная обработка.

Стоит заметить, что для производств такая технология привлекательна низкими энергозатратами и невысокой стоимостью оборудования, а также экологической чистотой процесса, поскольку связующее вещество находится практически в изолированном от внешней среды состоянии.

Технология формования листовых материалов

Этот процесс проходит под высоким давлением. Но, с учетом сложности площади проекции изделий, числовое значение давления может различаться. Этот факт влияет и на конструкцию пресс-формы, и даже на выбор оборудования. Однако это не единственное, что влияет на выбор пресса. Немало требований предъявляется также к металлически формам и к последовательности технологических операций, поскольку в конечном итоге всё это влияет на прочность и внешний вид конечного изделия. И несмотря на то, что повысить прочность изделия также можно выбрав материал с большим содержанием армирующего волокна, технология не исключает дефекты.

Читайте также:  Оборудование для огневой резки металла

Надо также отметить, что при увеличении количества армирующих волокон снижаются реологические параметры композиции — а именно, на поверхности можно видеть волокна, не обработанные связующим веществом.

Но, несмотря на большое количество условий и требований, технология позволяет производить изделия сложных форм за непродолжительное время формования. Однако если требуется получить изделия с высокими параметрами жесткости и прочности, данная технология не используется.

Литье под давлением термопластов с углеродным волокном

Также как и экструзионная технология, литье под давлением сегодня является наиболее распространенным методом для работы с полимерами. С его помощью удается получать изделия из углепластиков, имеющих сложные геометрические формы.

Самые основные нюансы производства такие:

Выбирая марку термопласта или вид полимера, следует ориентироваться на назначение получаемых изделий, поскольку их физические свойства будут напрямую зависеть от содержания и направленности волокон. Это влияет на степень усадки;

По причине малого диаметра, небольшого удлинения и высокого значения модуля упругости волокно из углерода при литье часто ломается. Это нужно учитывать при выборе оборудования;

термопласты из карбона.jpg

Армированные волокном термопласты крайне плохо поддаются сварке. При этом не имеет значения чем армировать — углеродным волокном или стекловолокном. Сварные швы не выдерживают больших нагрузок.

Штамповка термопластов армированных углеродным волокном

Метод схож с методом прессования листовых формовочных материалов с тем отличием, что течение материала во время переработки листовых наполненных термопластов значительно ниже. Кроме этого, метод похож на метод запрессовки между металлическими плитами. В некоторой степени он имеет много общего и с методом вакуумного формования. Но отличается тем, что требует высокого давления и разъемной формы, которая включает в себя позитивную и негативную металлические матрицы.

Заключение

В данной статье приведен далеко не полный перечень технологических методов изготовления композиционных материалов . Работы по разработке новых технологий и усовершенствованию уже имеющихся не прекращаются и сегодня. Мы хотели показать вам, что методов получения углепластиков (карбона) большое множество, и мы постараемся рассказать более подробно о каждом из них.

Вообще, пожалуй, главным недостатком карбоновых изделий является высокая себестоимость самого углеродного волокна. И, тем не менее, это с лихвой компенсируется результатом, а именно — потрясающими эксплуатационными характеристиками.

Источник

Оборудование для производства карбона

Изготовление карбоновых деталей

Для производства карбона, кевлара и других композитов на основе углепластика, применяется несколько распространенных технологий. требуется . В зависимости от выбранной технологии Вам понадобится то или иное специальное, профессиональное оборудование. На данный момент существует несколько наиболее распространенных технологий переработки (производства) углепластика (карбона), в числе которых можно выделить 3 основных:

I. Технология Вакуумбэгинга (Vacuum bagging) – производство композита с использованием вакуумного мешка.

Суть: В оснастку обработанную разделительным составом наносится гелькоут, после доведения до состояния «на отлип» укладывается армирующий материал (карбон) и пропитывается связующим (эпоксидной смолой) кистью или валиком. После, укладывается жертвенный слой, перфорированный слой, впитывающий (распределяющий вакуум) слой.

Далее делается вакуумный мешок: накрываем вакуумной пленкой оснастку, пленка крепится к оснастке с помощью герметизирующего жгута. Герметизируем форму. Откачиваем воздух вакуумным насосом.

Особенности: при использовании духового шкафа можно получать более качественные компоненты за более короткое время.

Плюс технологии: Используя эту технологию можно делать качественные и достаточно недорогие компоненты малых и средних размеров.

Минус технологии: в том, что процесс пропитки армирующего материала (карбона) является открытым (идут испарения летучих веществ из связующего), а следовательно не безопасным для персонала. Обязательно использование защитной маски и перчаток при работе.

II. Технология Вакуумной инфузии (Vacuum infusion) – технология пропитки армирующего материала с помощью разрежения.

5. вакуумная пленка

Суть: Эта технология позволяет производить качественные и относительно недорогие компоненты средних и больших размеров с отличным качеством внешнего вида.

В оснастку обработанную разделительным составом наносится гелькоут, после доведения до состояния «на отлип» укладывается сухой армирующий материал (карбон, кевлар, базальт) . После, укладывается жертвенный слой, укладывается проводящая сетка и форма закрывается вакуумной пленкой. Пленка крепится к оснастке с помощью герметизирующего жгута. Устанавливаем трубку подачи связующего (эпоксидной смолы низкой вязкости). Герметизируем форму. Откачиваем воздух вакуумным насосом. После проверки на герметичность (отсутствие утечек) производим пуск смолы.

Смола под разряжением входит в форму и занимает доступный объем пропитывая армирующий материал уложенный в оснастку. После окончания пропитки армирующего материала (визуальный контроль) перекрываем трубку подачи смолы.

Особенности: для пропитки используется связующее низкой вязкости.

Плюс технологии: главное положительное качество технологии вакуумной инфузии в том, что при выкладке армирующего материала (карбона, арамида) в форму он остается сухим, а следовательно, это не ограничивает время работы. Кроме того процесс является «чистым». Т.е. не происходит активного испарения летучих компонентов связующего, следовательно более безопасным для рабочего по сравнению с вакуум бэгингом.

Читайте также:  Ооо запорожский завод высоковольтного оборудования

Из минусов: можно отметить повышенные требования к квалификации рабочего, его внимательности и аккуратности. Также то, что компоненты могут получаться с большим содержанием связующего по сравнению с вакуум бэгингом.

III. Технология производства композита с использованием препрега.

1. оснастка (стойкая к температуре)

2. препрег (армирующий материал пропитанный «горячим» связующим на специальном оборудовании)

* – специальное профессиональное оборудование (мощный герметичный сосуд) для создания, удержания и контроля повышенного давления воздуха (6-8 атмосфер) и температуры (80-160°C).

Суть: процесс работы с препрегом похож на Технологию вакуумбэгинга. В оснастку обработанную «горячим» разделительным составом (высокотемпературные разделительные составы) укладывается армирующий материал (карбоновый препрег). Хорошенько прожимается пальцами, тефлоновой палочкой. После, укладывается жертвенный слой, перфорированный слой, впитывающий (распределяющий вакуум) слой.

Далее делается вакуумный мешок: накрываем высокотемпературной вакуумной пленкой оснастку, пленка крепится к оснастке с помощью высокотемпературного герметизирующего жгута. Герметизируем форму. Откачиваем воздух вакуумным насосом.

Использование автоклава при переработке препрегов не является обязательным (достаточно вакуумного мешка и печи), но при использовании, позволяет получать изделия высочайшего качества (характеристика прочность-вес).

Используется при производстве высокопрочных композиционных деталей: монококи, детали подвески и кузова Формулы1, суперкаров, детали самолетов, аэрокосмические компоненты, протезы, профессиональное спортивное оборудование.

Стоит отметить, что данная технология является наиболее дорогой при производстве композитов на основе карбона. Это связанно не только со стоимостью самого автоклава но и расходами на электроэнергию.

Плюс технологии: низкая сложность укладки ламината, чистый процесс, высокое качество композита.

Минус технологии: гораздо более дорогой процесс (по сравнению с вакуум бэгингом, вакуумной инфузией). Также необходимо отметить повышенные требования к оснастке (высокая температура полимеризации).

Необходима холодильная камера для хранения препрега. Но даже при правильном хранении (-18С) срок годности материала не превышает 12 месяцев.

Из вышесказанного можно сделать вывод, что именно сложность в технологии изготовления и высокий уровень квалификации рабочих обуславливает достаточно высокую цену компонентов из карбона. Наша компания за 7 лет работы накопила опыт и знания позволяющие решать любые задачи при производстве изделий из композитов. Имеется необходимое оборудование для производства любых изделий из карбона, в том числе, различных сложных, оригинальных конструкций для авиационной и космической отрасли, профессионального спорта, медицины, тюнинга автомобилей и мотоциклов.

Источник

Продам Автоклав для производства деталей из карбона, углепластика в Москве

Автоклав для производства деталей из карбона, углепластика Автоклав для производства деталей из карбона, углепластика Автоклав для производства деталей из карбона, углепластика

+7 977 285 83 31
+375 25 962 78 19
+375 29 658 40 58

Беларусь, Минская обл., Минск, РБ, г. Минск, ул. Минина 21, корп. 2, комн. 35

Детальное описание

Организация ООО «Оригинал Трейд» изготовит установку для производства деталей из карбона.

Автоклавы для производства деталей из карбона.

Автоклавы горизонтальные для производства деталей из карбона.

Мобильный телефон: +7 915 120 90 68 Вячеслав Владимирович

Карбон — это композиционный материал на основе углерода.Слово «карбон» — своего рода профессиональный жаргонизм, точнее сокращение от английского Carbon Fiber (углеродное волокно), под эгидой которого, в общем понимании, объединилось огромное количество самых разных материалов.

Технология изготовления:

Чтобы полностью реализовать преимущества этого материала необходимо использовать автоклав для карбона. Высокая температура в автоклаве от 1600 до 3000 градусов расплавляет связующее, вакуум — удаляет воздух, а давление, доходящее до 32 атмосфер — прижимает слои к матрице.
Карбоновое волокно подразумевает композит – это сплошной неоднородный материал, состоящий из двух армирующих элементов и одного связующего, что благоприятно сказывается на характеристиках карбонового волокна: высокая прочность, износостойкость, жесткость и т.д. Армирующими элементами могут быть: переплетенные нити углепластика и резины (такой карбон выглядит в серых тонах, хотя, вполне может быть любых расцветок), углепластика и кевлара (в карбоне испещрен желтыми нитями), углепластика и еще какого-либо материала. Нити переплетают между собой под определенным углом, образуя слои, причем, в каждом слое карбона углы переплетения разные. Это делается для компенсации ярко выраженных разнонаправленных свойств углепластиков. В листе карбона на 1 мм толщины приходится 3-4 таких слоя. Вся эта конструкция скрепляется эпоксидными смолами.

Мобильный телефон: +7 915 120 90 68 Вячеслав Владимирович

Источник