Полная версия

Главная arrow Товароведение arrow Технологические процессы в машиностроении

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ   >>

8.3. Получение заготовок и деталей из композиционных материалов

Способы получения заготовок и деталей из КМ включают следующие стадии: получение исходных компонентов (см. гл. 5), их подготовку (нанесение покрытий), получение промежуточных полуфабрикатов (сборку исходных компонентов), получение плотных полуфабрикатов и изделий (полимеризацию, спекание), отделку, нанесение покрытий.

Методы изготовления изделий из КМ весьма разнообразны по аппаратурно-технологическому оформлению и зависят от формы и размеров изделия, типа наполнителя и связующего. Все методы формования изделий могут быть в самом общем виде разделены на открытые и закрытые.

К открытым методам относятся: контактное формование, напыление, намотка, центробежное формование и ряд других, представляющих собой их разновидности. В них используется одна формообразующая поверхность. Вследствие этого значительно затруднен контроль за получением заданного объемного содержания наполнителя в композиции, так как толщина стенки изделия является функцией ряда параметров: вязкости связующего, упругости наполнителя, конструктивных особенностей устройств, используемых для локального уплотнения наполнителя и др. Дополнительное уплотнение свободной поверхности изделий, формуемых открытым способом, позволяет повысить стабильность технологии и улучшить их качество.

К закрытым методам относятся прессование, инжекционное формование, протяжка. Вся поверхность изделия формуется в контакте с соответствующими элементами формы. Как правило, при закрытом формовании не требуется дополнительной обработки поверхности изделий и достигается значительно более высокая точность толщины стенок.

Кратко охарактеризуем наиболее распространенные методы изготовления изделий из КМ.

Метод контактного формования

Он заключается в послойной укладке в открытой форме 1 (рис. 8.14) листов наполнителя 2 с его предварительной или одновременной пропиткой с помощью кисти или пульверизатора и уплотнением прикаточным валиком 3.

Схема контактного формирования изделия из КМ

Рис. 8.14. Схема контактного формирования изделия из КМ:

1 – форма; 2 – листы; 3 – прикаточный валик

Метод напыления

В открытую форму 1 напыляют рубленый наполнитель 3 и связующее 2, уплотняют прикаточным валиком 4 (рис. 8.15).

Схема формирования изделия из КМ методом напыления

Рис. 8.15. Схема формирования изделия из КМ методом напыления:

1 – форма; 2 – связующее; 3 – наполнитель; 4 – валик

Метод намотки

Широко используется для получения изделий из полимерных КМ, имеющих форму тел вращения: баллонов давления, баков, цистерн, труб. Для его практической реализации необходимы оправки, контуры которых соответствуют форме получаемых изделий. Армирующим материалом служат нити, ленты, жгуты, ткани, тонкие пленки. Их пропитывают полимерным связующим и по определенной схеме наматывают на предварительно подготовленную оправку. После завершения намотки связующее отверждают и удаляют оправку. Оптимальное содержание армирующего материала в полимерных КМ, полученных методом намотки, составляет -50–70%.

Для выполнения метода разработано много различных станков и устройств.

Спирально-кольцевая намотка

Для реализации метода ленты на оправку 3 наматывают одновременно с двух раскладывающих устройств 2 и 4 (рис. 8.16). Одно из них обеспечивает спиральную намотку арматуры, другое – намотку кольцевых слоев. Движения раскладывающих устройств согласованы со скоростью вращения оправки: они начинаются и заканчиваются одновременно. Соотношение между числом спиральных и кольцевых слоев зависит от условий работы изделия.

Схема спирально-кольцевой намотки ленты на оправку

Рис. 8.16. Схема спирально-кольцевой намотки ленты на оправку:

1 – суппорт для спиральной намотки; 2 – лентопропитывающий тракт спиральных слоев; 3 – оправка; 4 – катушка для кольцевых слоев; 5 – суппорт тангенциальной намотки; S – подача

Методом совмещенной спирально-кольцевой намотки могут быть получены изделия цилиндрической формы, а также конические изделия с углами конусности не более 20°.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ   >>