I. Mowldio cywasgu poeth
In the hot compression moulding process, the material is heated in an oven to a temperature above the melt temperature (340-430℃, or 645-805℉), rapidly (1-10 s) delivered to the forming mould, compression moulded, and solidified and cooled under pressure (700 - 7000 kPa, or 100 - 1000 psi). Fel y dangosir yn Ffigur 42, wrth gynhyrchu, mae'r wasg sy'n ffurfio marw fel arfer yn gyfuniad amgrwm o wneuthuriad dur neu alwminiwm. Fodd bynnag, gellir defnyddio deunyddiau megis rwber, pren, ffenolig, ac ati yn y broses prototeipio. Gellir cadw'r mowld cyflawn ar dymheredd yr ystafell trwy gydol y cylch ffurfio-solidoli. Fodd bynnag, mae'r defnydd o fowldiau poeth (120-200 gradd, neu 250-390 ℉) yn caniatáu rheoli'r gyfradd oeri (osgoi rhan warpage a rheoli morffoleg prepregs thermoplastig lled-grisialog, megis PEEK a sylffid polyphenylen) ac yn ymestyn y ffenestr mowldio ac yn hyrwyddo slip gosod yn well.
Ffigur 42: Offer gwasgu poeth
Prif anfantais y dull hwn yw bod y wasg yn gosod pwysau mewn un cyfeiriad yn unig, gan ei gwneud hi'n anodd cynhyrchu rhannau â siapiau cymhleth (ee, gleiniau, corneli caeedig) neu rannau â chynhalwyr fertigol agos. Gan nad oes angen beicio tymheredd y set gyflawn o fowldiau gyda phob rhan, mae'n bosibl cyflawni amseroedd prototeipio cyflym rhwng 10 munud a 2 awr gyda mowldio'r wasg.
II. Thermocouple (Probe)
Mae thermocouple (TC) yn ddyfais thermodrydanol a ddefnyddir i fesur tymheredd yn gywir. Gellir ei gysylltu â dyfais darllen tymheredd syml neu i gyswllt thermol, popty, neu fath arall o reolwr i reoleiddio heat.A TC yn cynnwys gwifren sengl, neu ddwy wifren o wahanol fetelau, gydag un pen o'r gwifrau wedi'u cysylltu â'i gilydd. Mae'r cysylltydd wedi'i gynhesu'n cynhyrchu cerrynt trydan sy'n cael ei drawsnewid yn ddarlleniad tymheredd gan fonitor TC. Dewiswch fath gwifren (J neu K) a math cysylltydd sy'n gydnaws ag offer monitro tymheredd lleol (cysylltwyr thermol, ffyrnau, awtoclafau, ac ati) Gellir cysylltu gwifrau TC â gwahanol fathau o offer wedi'u hinswleiddio; gwiriwch daflen ddata cynnyrch y gwneuthurwr i sicrhau bod yr inswleiddiad yn gallu gwrthsefyll y tymereddau halltu uchaf. Mae gwifren wedi'i inswleiddio gan Teflon fel arfer yn addas i'w halltu ar 390 ℉ (198.89 gradd) ac is; dylid defnyddio gwifren wedi'i inswleiddio polyimide (Kapton) ar gyfer tymereddau uwch.
III. Cynllun Thermocouple
Mae gosod thermocyplau trwy gydol y broses atgyweirio yn hanfodol i gael tymereddau iachâd priodol. Yn gyffredinol, dylid gosod thermocyplau a ddefnyddir ar gyfer rheoli tymheredd mor agos â phosibl at y deunydd atgyweirio heb eu hymgorffori yn y deunydd atgyweirio na chreu mewnoliadau yn ystod y broses atgyweirio. Dylid hefyd eu gosod yn briodol yn boeth neu'n oer i sicrhau bod y deunydd wedi'i wella'n ddigonol, ond nad yw'n agored i dymheredd gormodol a allai ddiraddio priodweddau strwythurol y deunydd. Dylid gosod thermocyplau mor agos â phosibl at yr ardal i'w monitro. Dylid cymryd y camau canlynol wrth ddefnyddio thermocyplau.
-O leiaf dim llai na thri thermocwl i fonitro cylch gwresogi.
-Rhowch y thermocyplau ger canol y clwt os yw bondio cyn-clytiau wedi'u halltu.
-Gall thermocyplau rheoli gael eu lleoli yng nghanol tymheredd isel (200 gradd F (93.33 gradd) neu is) wedi'i-chlytio cyn belled â'u bod yn cael eu gosod ar ben dalen fetel denau i atal y thermocyplau rhag tolcio i mewn i'r clwt. Mae hyn yn caniatáu rheolaeth fwy manwl gywir ar dymheredd y clwt.
-Dylid gosod thermocyplau sydd wedi'u gosod o amgylch y clwt atgyweirio tua 0.5' o ymyl y llinell gludo.
-Safwch y tâp gollwng o dan ac uwchben y blaenau thermocwl i'w hamddiffyn rhag gollyngiadau resin ac i amddiffyn yr uned reoli rhag siorts pŵer.
-Peidiwch â gosod thermocyplau o dan borthladdoedd gwactod oherwydd gallai'r pwysau niweidio'r gwifrau ac achosi darlleniadau ffug.
-Peidiwch â gosod gwifrau thermocwl wrth ymyl neu ar draws gwifrau pŵer blanced trosglwyddo gwres i atal llinellau fflwcs magnetig rhag achosi darlleniadau tymheredd ffug.
-Peidiwch â gosod unrhyw thermocyplau rheoli mewn atgyweiriad gorgyffwrdd dwy fodfedd o'r flanced wres i atal y rheolydd rhag ceisio gwneud iawn am dymheredd is.
-Cadwch slac bob amser yn y gwifrau thermocwl o dan y bag gwactod i atal y thermocwl rhag cael ei dynnu i ffwrdd o'r ardal fonitro yn ystod y defnydd o wactod.
IV. Monitro thermol yr ardal atgyweirio
Er mwyn cyflawni atgyweiriadau cyfansawdd bondio strwythurol mwyaf posibl, mae'n hanfodol bod y deunyddiau hyn yn cael eu halltu o fewn yr ystod tymheredd a argymhellir. Gall methu â gwella ar y tymheredd cywir arwain at glytiau gwan neu arwynebau wedi'u bondio a gallai arwain at fethiant yn y gwasanaeth atgyweirio. Dylid cymryd mesuriadau thermol cyn gosod yr atgyweiriad i sicrhau bod tymereddau cywir ac unffurf yn cael eu cyflawni. Mae'r arolwg thermol yn pennu'r gofynion gwresogi ac inswleiddio, yn ogystal â lleoliad y TC yn yr ardal atgyweirio. Mae arolygon thermol yn arbennig o ddefnyddiol ar gyfer pennu dulliau gwresogi (modiwlau aer poeth, lampau gwres, dulliau blanced gwres a gofynion monitro lle mae rheiddiaduron yn bresennol yn yr ardal atgyweirio). Dylid profi pob math o ddulliau gwresogi i atal tan-, gor- neu wresogi anwastad yn yr ardal adfer.
V. Amrywiadau tymheredd yn yr ardal atgyweirio
Gall amrywiadau tymheredd yn yr ardal adfer achosi amrywiaeth o achosion. Y prif rai yw'r math o ddeunydd, trwch y deunydd, a strwythur sylfaenol yr ardal adfer. Am y rhesymau hyn, mae'n bwysig deall cyfansoddiad strwythurol yr ardal i'w hatgyweirio. Mae is-adeileddau sy'n bresennol yn yr ardal adfer yn cyfeirio gwres i ffwrdd o'r ardal adfer, gan arwain at fan oer yn union uwchben y strwythur. Mae arwynebau tenau yn cael eu gwresogi'n gyflym a gallant orboethi'n hawdd. Mae arwynebau mwy trwchus yn amsugno gwres yn arafach ac yn cymryd mwy o amser i gyrraedd tymheredd socian. Gall mesuriadau thermol nodi'r meysydd problemus hyn a chaniatáu i'r technegydd ddatblygu'r gosodiadau gwres ac inswleiddio sydd eu hangen i gynhesu'r ardal atgyweirio'n gyfartal.
VI. Mesuriadau Thermol
Yn ystod y broses fesur thermol, ceisiwch nodi mannau poeth ac oer posibl yn yr ardal atgyweirio. Rhowch ddarn o'r un deunydd a thrwch dros dro, sawl thermocouples, blancedi gwresogi, a bag gwactod i'r ardal atgyweirio. Cynhesu'r ardal a chofnodi tymereddau'r thermocwl ar ôl i'r tymheredd sefydlogi. Os yw tymheredd y thermocwl yn amrywio mwy na 10 gradd o'r tymheredd cyfartalog, dylid ychwanegu inswleiddio. Mae ardaloedd â bandiau hir ac asennau yn dynodi tymereddau is na chanol y clwt oherwydd eu bod yn gweithredu fel sinciau gwres. Ychwanegu inswleiddio i'r ardaloedd hyn i gynyddu'r tymheredd. Fel y dangosir yn Ffigur 43.
Ffigur 43: Chwedl Mesur Thermol
VII. Atebion i broblemau afradu gwres
Gellir gosod inswleiddio ychwanegol yn yr ardal atgyweirio. Gall yr inswleiddiad hwn hefyd ymestyn y tu hwnt i'r ardal atgyweirio i leihau'r gwres sy'n cael ei gludo i ffwrdd. Mae deunydd falf awyru a brethyn gwydr ffibr yn gweithio'n dda, naill ai ar ben neu y tu mewn i'r bag gwactod neu ar gefn hygyrch y strwythur. Rhowch fwy o inswleiddiad mewn ardaloedd oer a llai mewn mannau poeth. Os oes gennych chi fynediad i gefn yr ardal atgyweirio, gallwch chi osod blancedi gwres ychwanegol yno i gynhesu'r ardal atgyweirio yn fwy cyfartal.
VIII. Mathau o Gorchudd Troshaen
Mae'r ffabrig sych yn cael ei drwytho â resin yn ystod y broses gosod gwlyb i fyny. Mae'r system resin yn gymysg cyn i'r gwaith atgyweirio gael ei wneud. Gosodwch y gwaith atgyweirio ar ddarn o ffabrig a thrwytho'r ffabrig â resin. Ar ôl i'r ffabrig gael ei drwytho, mae'r haenau atgyweirio yn cael eu torri, eu pentyrru i'r cyfeiriad cywir i fyny a'u rhoi mewn bag gyda hwfer. Defnyddir atgyweiriadau gosod gwlyb i fyny yn aml gyda ffibr gwydr ar gyfer cymwysiadau anstrwythurol. Gellir defnyddio ffibr carbon a ffabrigau sych kevlar® hefyd gyda systemau resin gwlyb. Mae llawer o systemau resin yn cael eu halltu â gorchuddion gwlyb tymheredd ystafell, sy'n hawdd eu gorffen a gellir storio'r deunydd ar dymheredd ystafell am gyfnodau hir o amser. Anfantais yr ystafell -tymheredd gwlyb-haenu yw nad yw'n adfer cryfder a gwydnwch y strwythurau a'r cydrannau gwreiddiol a gafodd eu halltu ar 250 ℉ (121 gradd ) neu 350 ℉ (176.67 gradd ) yn ystod y broses weithgynhyrchu. Mae rhai resinau layup gwlyb wedi gwella eiddo gan ddefnyddio halltu tymheredd uchel. Yn gyffredinol, mae priodweddau deunyddiau gosod gwlyb yn is na rhai prepregs.
Efallai y bydd angen rhoi resinau epocsi yn yr oergell cyn eu defnyddio. Mae hyn yn atal yr epocsi rhag dirywio. Mae'r labeli ar y cynwysyddion yn nodi'r tymheredd storio cywir ar gyfer pob rhan. Mae tymereddau storio nodweddiadol ar gyfer y rhan fwyaf o resinau epocsi yn amrywio o 40 ℉ (4.4 gradd ) i 80 ℉ (26.67 gradd). Mae angen storio rhai systemau resin o dan 40 ℉ (4.4 gradd).
IX. Prepreg
Mae prepregs yn ffabrigau neu dapiau wedi'u trwytho â resin yn ystod y broses gynhyrchu. Mae'r system resin wedi'i chymysgu ac mae mewn gwellhad cam B. Mae'r prepreg yn cael ei storio mewn rhewgell o dan 0℉ (-17.78 gradd) i atal y resin rhag halltu ymhellach. Mae'r deunydd fel arfer yn cael ei roi ar rolyn a'r deunydd cefndir yn cael ei roi ar un ochr i'r deunydd fel nad yw'r prepregs yn glynu at ei gilydd. Mae'r prepreg hwn yn gludiog ac yn tueddu i gadw at haenau eraill wrth bentyrru. Rhaid i chi dynnu'r prepreg o'r rhewgell a gadael i'r deunydd ddadmer, a all gymryd hyd at 8 awr ar gyfer rholyn llawn. Storiwch y prepreg mewn bag atal lleithder wedi'i selio. Peidiwch ag agor y bagiau hyn nes bod y deunydd wedi dadmer yn llwyr i atal y deunydd rhag cael ei halogi â lleithder.
Ar ôl i'r deunydd gael ei ddadmer a'i bentyrru a'i dynnu o'r deunydd cefndir, torrwch ef yn haenau atgyweirio, pentyrru nhw yn y cyfeiriad cywir i fyny a'r gwactod. Peidiwch ag anghofio tynnu'r deunydd cefnogi wrth bentyrru. Curwch y prepreg ar gylchred iachâd uwch; y tymereddau mwyaf cyffredin yw 250 ℉ (121 gradd) a 350 ℉ (176.67 gradd). Gellir defnyddio tanciau gwasgu poeth, ffyrnau halltu, a rhwymwyr poeth i wella prepregs.
Os yw'r rhan wedi'i gwneud o sawl haen o prepreg, mae angen ei halltu oherwydd bydd llawer iawn o aer yn cael ei ddal rhwng pob haen o prepreg. Tynnwch yr aer hwn sydd wedi'i ddal trwy orchuddio'r prepreg gyda ffilm rhyddhau tyllog a haen sy'n gallu anadlu, a rhowch fag gwactod arno. Gwactod am 10 i 15 munud ar dymheredd ystafell. Yn nodweddiadol, mae'r haen gyntaf o bren haenog cyfunol yn cael ei rhoi ar yr wyneb offer, ac mae'r broses yn cael ei hailadrodd bob 3 neu 5 haen, yn dibynnu ar drwch y prepreg a siâp y gydran.
Storiwch y prepreg, y gludiog ffilm, a'r gludiog ewyn mewn rhewgell ar dymheredd islaw 0℉ (-17.78 gradd). Os oes angen cludo'r deunyddiau hyn, rhowch nhw mewn cynwysyddion arbennig wedi'u llenwi â rhew sych. Ni ddylai'r rhewgell fod yn fath dadrewi awtomatig; mae'r cylch dadrewi awtomatig yn gwresogi tu mewn y rhewgell o bryd i'w gilydd, a all leihau bywyd storio a disbyddu amser ffatri caniataol y deunydd cyfansawdd. Rhaid i rewgelloedd allu cynnal tymheredd o 0℉ (-17.78 gradd) neu is; mae'r rhan fwyaf o rewgelloedd cartref yn bodloni'r safon hon. Gellir defnyddio rhewgelloedd mawr ar gyfer storio oer cynhwysedd uchel. Os yw'r defnydd yn fach, efallai y bydd rhewgell blwch yn ddigon. Defnyddir rhewgelloedd ar gyfer storio gludyddion lamineiddio a gludo a dylid eu cadw ger 40℉ (4.4 gradd). Fel y dangosir yn Ffigur 44.
Mae terfynau amser ar gyfer storio a defnyddio rhagosodiadau heb eu halltu. Gelwir yr uchafswm amser y caniateir storio prepregs ar dymheredd isel yn oes silff ac fel arfer mae'n 6 mis i 1 flwyddyn, fel y dangosir yn Ffigur 45. Gellir profi'r deunydd a gall y gwneuthurwr deunydd ymestyn y bywyd storio.
Ffigur 44: Storio deunyddiau prepreg mewn siambr rewi fach
Ffigur 45: Bywyd storio deunyddiau prepreg
Gelwir yr amser mwyaf a ganiateir cyn i'r deunydd wella ar dymheredd ystafell yn fywyd mecanyddol. Gelwir yr amser a argymhellir i gwblhau palmant a chywasgu ar dymheredd ystafell yn fywyd gweithredol. Mae bywyd gweithredol yn fyrrach na bywyd mecanyddol. Mae bywyd mecanyddol yn cael ei fesur rhwng yr amser y caiff y deunydd ei dynnu o'r rhewgell a'r amser y dychwelir y deunydd i'r rhewgell. Rhaid i'r gweithredwr gofnodi'r amser i mewn ac allan o'r rhewgell. Mae angen taflu deunydd sy'n fwy na'i fywyd mecanyddol.
Mae llawer o gyfleusterau cynnal a chadw yn torri deunyddiau yn gitiau llai ac yn eu storio mewn bagiau atal lleithder sy'n dadmer yn gyflymach ar ôl eu tynnu o'r rhewgell. Mae hyn hefyd yn lleihau'r amser y mae'n ei gymryd i roliau mawr o ddeunydd ddod allan o'r rhewgell.
Mae angen storio pob prepreg sydd wedi'i rewi mewn bagiau atal lleithder er mwyn osgoi halogiad lleithder. Dylid amddiffyn pob rhagpreg rhag llwch, olew, anwedd, mwg a halogion eraill. Mae ystafell lân yn ddymunol ar gyfer gosodiadau atgyweirio, ond os nad oes un ar gael, dylid cadw prepresys mewn bagiau neu eu gorchuddio â phlastig. Gorchuddiwch ymyl heb ei amddiffyn y prepreg gyda philen rannu cyn dechrau'r gosodiad-i fyny a glanhewch yr ardal sydd wedi'i hatgyweirio yn syth cyn gosod yr haen atgyweirio.
Mae prepregs yn sensitif i dymheredd. Bydd tymheredd rhy uchel yn achosi i'r deunydd ddechrau halltu a bydd tymheredd rhy isel yn ei gwneud hi'n anodd ei drin. Ar gyfer atgyweirio awyrennau mewn hinsoddau oer iawn neu boeth iawn, dylai'r man atgyweirio gael ei ddiogelu gan babell o amgylch yr ardal. Paratowch yr haen atgyweirio prepreg mewn amgylchedd a reolir gan dymheredd a dod ag ef i'r ardal atgyweirio yn union cyn ei ddefnyddio.
X. Cyd-i halltu
Mae cyf- halltu yn broses lle mae dwy ran yn cael eu gwella ar yr un pryd. Efallai y bydd gan y rhyngwyneb rhwng y ddwy ran haen bondio neu beidio. Mae cyd halltu fel arfer yn arwain at ansawdd wyneb y panel yn waeth, y gellir ei atal trwy ddefnyddio deunydd troshaen eilaidd wedi'i gyd-halltu yn y cylch gwella safonol neu weithrediad homogeneiddio llenwi dilynol. Mae'n bosibl y bydd gan arwynebau sydd wedi'u halltu hefyd briodweddau mecanyddol gwaeth, sy'n gofyn am ddefnyddio gwerthoedd dylunio is.
Cymhwysiad cyd-halltu nodweddiadol yw halltu stiffeners a chrwyn ar yr un pryd. Yn aml, gosodir ffilm gludiog ar y rhyngwyneb rhwng y stiffener a'r croen i gynyddu blinder a gwrthiant croen. Prif fanteision y broses o halltu ar y cyd yw cyd-fynd yn dda rhwng y cydrannau bondio a sicrhau glendid arwyneb.
XI. bondio eilaidd
Mae bondio eilaidd yn defnyddio-cydrannau cyfansawdd wedi'u halltu ymlaen llaw i fondio dwy gydran gyfansawdd wedi'i halltu ymlaen llaw ynghyd â haen o gludiog. Fel arfer caiff cydrannau brechdanau honeycomb eu bondio gan ddefnyddio proses bondio eilaidd i sicrhau'r perfformiad strwythurol gorau posibl. Mae'n bosibl bod laminiadau wedi'u cyd-halltu ar greiddiau diliau wedi dadffurfio haenau sydd wedi treiddio i mewn i'r celloedd craidd. O ganlyniad, gellir lleihau cryfder a chryfder cywasgol gymaint â 10 y cant ac 20 y cant, yn y drefn honno.
Fel arfer mae gan laminiadau wedi'u halltu ymlaen llaw sydd wedi'u bondio'n eilaidd haen denau o gludydd neilon neu wydr ffibr ar yr arwyneb bondio. Er bod y croen wedi'i dynnu i ffwrdd weithiau'n rhwystro archwiliadau annistrywiol o laminiadau wedi'u halltu ymlaen llaw, canfuwyd mai dyma'r dull mwyaf effeithiol o sicrhau arwyneb glân cyn bondio. Unwaith y bydd yr haen croen yn cael ei dynnu, ceir rhyngwyneb pristine. Mae tywodio sgraffiniol ysgafn yn dileu argraffiadau resin gormodol o'r ffabrig haen wedi'i blicio, a all, os caiff ei dorri, greu craciau yn y llinell bond.
Gellir defnyddio cyfansoddion ar gyfer atgyweirio strwythurol, adfer, neu atgyfnerthu cydrannau alwminiwm, dur a thitaniwm. Mae gan gyfuno atgyfnerthiadau cyfansawdd y gallu i arafu neu atal ehangu craciau blinder, disodli ardaloedd strwythurol a gollwyd oherwydd abrasiad cyrydiad, a chryfhau ardaloedd ymyl bach a negyddol yn strwythurol. Defnyddir y dechneg hon yn gyffredin ar y cyd â bondio metel ac atgyweiriadau bondio cyfansawdd ar awyrennau confensiynol. Mae tapiau prepreg boron gyda resinau epocsi yn cael eu defnyddio amlaf ar gyfer y cais hwn.
XII. Cyd-bondio
Mewn cyd-fondio, mae un o'r rhannau wedi'i wella ymlaen llaw ac mae'r rhan sy'n cyfateb yn cael ei wella ar yr un pryd â'r glud. Defnyddir gludyddion ffilm yn aml i wella cryfder croen.
I'w barhau
Ffynhonnell "Composites Frontier" Gwefan Gyhoeddus