1. Формование методом ручной выкладки
Ручное формование — наиболее традиционный метод формования фланцев из стеклопластика (FRP). Этот метод предполагает ручную укладку пропитанных смолойстеклотканьили маты в форму и дают им затвердеть. Конкретный процесс заключается в следующем: сначала из смолы и стеклоткани формируется внутренний слой, пропитанный смолой. После затвердевания слоя подложки его извлекают из формы, и формируется структурный слой. Затем смола наносится кистью как на поверхность формы, так и на внутренний слой. Предварительно нарезанные слои стеклоткани укладываются в соответствии с заданной схемой укладки, при этом каждый слой уплотняется валиком для обеспечения полной пропитки. После достижения необходимой толщины конструкция затвердевает и извлекается из формы.
В качестве матричной смолы для ручного формования обычно используется эпоксидная смола или ненасыщенный полиэфир, а армирующий материал — среднещелочной илибесщелочная стеклоткань.
Преимущества: Низкие требования к оборудованию, возможность изготовления нестандартных фланцев, отсутствие ограничений по геометрии фланцев.
Недостатки: воздушные пузырьки, образующиеся во время отверждения смолы, могут привести к пористости, снижению механической прочности, низкой эффективности производства и неровной, необработанной поверхности.
2. Компрессионное формование
Компрессионное формование подразумевает помещение отмеренного количества формовочного материала в форму фланца и его отверждение под давлением с помощью пресса. Материалы для формования могут быть различными и включать предварительно смешанные или предварительно пропитанные композиты из короткого волокна, отходы переработанной стеклоткани, кольца/полосы многослойной стеклоткани, пропитанные смолой, листы SMC (листовой формовочный компаунд) или заготовки из предварительно сотканного стекловолокна. При этом методе фланцевый диск и горловина формуются одновременно, что повышает прочность соединения и общую структурную целостность.
Преимущества: Высокая точность размеров, повторяемость, пригодность для автоматизированного массового производства, возможность формировать сложные конические фланцы за один этап и эстетически гладкие поверхности, не требующие последующей обработки.
Недостатки: Высокая стоимость пресс-формы и ограничения по размеру фланца из-за ограничений станины пресса.
3. Литье под давлением (RTM)
Технология RTM включает в себя размещение стекловолоконной арматуры в закрытой форме, заливку смолы для пропитки волокон и отверждение. Процесс включает в себя:
- Размещение заготовки из стекловолокна, соответствующей геометрии фланца, в полости формы.
- Впрыскивание маловязкой смолы под контролируемой температурой и давлением для пропитки преформы и вытеснения воздуха.
- Нагрев для отверждения и извлечение готового фланца из формы.
Смолы обычно представляют собой ненасыщенные полиэфирные или эпоксидные смолы, а армирующие материалы включаютнепрерывные маты из стекловолокнаили тканые материалы. Для улучшения свойств или снижения стоимости могут добавляться наполнители, такие как карбонат кальция, слюда или гидроксид алюминия.
Преимущества: Гладкие поверхности, высокая производительность, работа в закрытой форме (минимизация выбросов и рисков для здоровья), направленное выравнивание волокон для оптимальной прочности, низкие капиталовложения и сниженное потребление материалов/энергии.
4. Вакуумное трансферное формование смолы (VARTM)
VARTM модифицирует RTM методом впрыскивания смолы под вакуумом. Процесс включает в себя герметизацию стеклопластиковой преформы на пуансоне с помощью вакуумного мешка, откачку воздуха из полости формы и закачку смолы в преформу под вакуумом.
По сравнению с RTM, VARTM позволяет производить фланцы с меньшей пористостью, большим содержанием волокон и превосходной механической прочностью.
5. Литье под давлением смолы с использованием подушки безопасности
Формование RTM с использованием подушки безопасности (airbag-assisted RTM) также является разновидностью технологии литья, разработанной на основе RTM. Процесс изготовления фланцев этим методом заключается в следующем: стеклопластиковая заготовка в форме фланца помещается на поверхность подушки безопасности, которая наполняется воздухом, затем расширяется наружу и ограничивается пространством катодной формы, а заготовка фланца между катодной формой и подушкой безопасности уплотняется и отверждается.
Преимущества: расширение воздушной подушки позволяет смоле поступать в непропитанную часть преформы, обеспечивая её полную пропитку; содержание смолы можно регулировать давлением воздушной подушки; давление, создаваемое воздушной подушкой, прикладывается к внутренней поверхности фланца, и фланец после отверждения имеет низкую пористость и хорошие механические свойства. В общем, после подготовкиFRPфланец при вышеуказанном способе формования наружная поверхность фланца также должна быть обработана согласно требованиям применения токарной обработки и сверления сквозных отверстий по окружности фланца.
Время публикации: 27 мая 2025 г.