ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Послойная укладка препрегов из нетканых материалов и ровингов из "Справочник по композиционным материалам Книга 2 " Драпировочные характеристики препрегов, армированных материалом с атласным переплетением, наиболее приемлемы. Значи тельно хуже проявляются драпировочные свойства у препрегов с саржевым ломаным атласным переплетением, а самые лучшие — у препрегов с полотняным переплетением с одинаковой плотностью по основе и утку и переплетением типа рогожка . [c.109] Препреги из полотен могут быть сметаны так, чтобы они принимали очертания слабонагруженных изогнутых деталей. Сметка практикуется при продольной резке препрегов в местах, где при послойной укладке обычно образуются складки. Избыток материала в этих местах может быть полностью удален, а оставшиеся кромки соединяют встык. Другой способ заключается в продольной резке препрега там, где обычно образуются сгибы в складках, после чего избыток материала, если в нем нет морщин, соединяют внахлестку. При использовании первого способа требуется дополнительный слой материала для компенсации слабых стыковых соединений в пакете. Сметка не рекомендуется для сильно нагруженных конструкций. В этих случаях препреги надо нарезать на заготовки заранее определенной формы, в которых стыки в последовательных слоях не совпадают. Расположение нахле-сточных швов должно быть строго определено, а их ширина должна контролироватья. Шаблоны для предварительно нарезаемых препрегов обычно допускают перекрытие шириной порядка 13 мм. [c.109] Если армирующий материал в виде тканой ткани укладывают на изогнутую поверхность, ткацкий рисунок нарушается и изменяется направление волокон. Для предотвращения этих нежелательных явлений используется волокно с ориентацией (0°, 60°) или (0°, 45°, 90°). При такой последовательности слоев армирующий материал в плоскости слоистого пластика обладает квази-изотропными свойствами. Однако центровка слоев слоистого пластика из армированных стекловолокном препрегов с хорошими драпировочными свойствами трудно поддается контролю. Вплетение в ткани специально окрашенных волокон упрощает послойную укладку и осмотр слоистых пластиков. [c.109] Фирма Вурлингтон поставляет для армирования стеклоткань с вплетенными в основу сигнальными коричневыми волокнами, расположенными с интервалом 128 мм. Фирма Стивенс выпускает аналогичный армирующий материал с голубыми сигнальными волокнами, расстояние между которыми 76 мм. Эти цвета различны при использовании неокрашенных эпоксидных и полиэфирных смол. Правильность ориентации и число слоев в пакете При этом проверяется оптическими методами. Иногда в основу специально изготовленных тканых полотей вводят волокна, непрозрачные для рентгеновских лучей, что облегчает возможность осуществления неразрушающего контроля материалов и изделий. [c.109] Конструкция композиционных материалов, работающих под большими нагрузками, должна обеспечивать воспроизводимость их свойств. Конфигурация изделий не должна препятствовать ориентации слоев в заранее заданных направлениях. Основные принципы послойной укладки одни и те же, независимо от того, производится ли она вручную или автоматически. Если конфигурация изделия это допускает, то наибольшая воспроизводимость свойств достигается при укладке слоев, которые вырезаны по размеру, а затем уложены на трансферные пленки. Эти трансферные пленки или шаблоны из материала Майлар имеют метки, указывающие, как размещать те или иные слои и как их ориентировать относительно формы. Слои, которые укладывают на шаблоны, переносят в форму без дополнительных деформаций, после чего шаблоны удаляют. Анизотропия армированного тканью препрега в любом слое компенсируется ровной, но противоположной анизотропией соседних слоев. Для того чтобы отвержденные слоистые пластинки не деформировались, необходимо обеспечить симметрию слоев при укладке. Для создания ортотропной структуры иногда проводят корректировку пакета, укладывая слои с поперечными прядями, компенсирующие нарушение регулировки. [c.110] Препреги из ровингов наматывают или укладывают в заданной последовательности любым из трех способов. Первая система — это ориентация (0°, 45°, 90°), или последовательность я/4. Вторая — ориентация (0°, 0, 90°). Третья, с углом смещения слоев 0, используется в конструкциях, получаемых намоткой волокном. Находит применение также система (0°, 60°), или я/3. В пределах допусков по толщине изделия последовательность слоев делают симметричной относительно средней плоскости слоистого пластика, чтобы предотвратить появление изгибающих взаимосвязанных эффектов. [c.110] Чтобы при последовательности я/4 получить изделие с оптимальными свойствами при минимальной массе, увеличивают число слоев в преимущественных направлениях, а в направлениях, где избыточная масса — уменьшают. Для сохранения симметрии по главным направлениям добавление или уменьшение числа слоев под углом 45 производится парами. Часто слои, укладываемые под углом 45°, заменяют, чтобы свести к минимуму добавление других слоев. Однако послойная укладка при последовательности (0°, 0, 90 ) наиболее трудно воспроизводится и поддается проверке, а уменьшение массы, как правило, незначительно. Для получения ламината с заданной анизотропией свойств намотку слоев под оптимальным углом 0 комбинируют с наматыванием их по окружности. [c.110] Для облегчения послойной укладки и более эффективного использования форм и оснастки рекомендуется широко применять вспомогательные устройства и приспособления. Продолжительность укладки слоев в форму сокращается при помощи шаблонов из Майлара с метками. Листы заданного размера предварительно укладывают и ориентируют на шаблоне. Когда форма готова для послойной укладки, собранный пакет переносят и аккуратно укладывают в нее. Точная установка в определенном положении достигается с помощью меток, используемых для индексации. В большинстве случаев на форме для этой цели имеются специальные штыри, над которыми должны точно располагаться соответствующие отверстия в шаблонах. Иногда шаблоны имеют такую конфигурацию, что их можно установить в форме только единственным путем. Пакет слоев извлекают из шаблона прямо в форме уже в нужном положении, подсоединяют систему для удаления излишка связующего, после чего всю сборку помещают под эластичную диафрагму и отверждают. [c.111] Препреги, армированные ровингом, используют в виде многослойных лент шириной 76 мм. Широко применяется лента шириной 600 мм. Обычно слои материала перед укладкой в форму нарезают на куски заданного размера. Для этого внутри оснастки устанавливается дополнительная подложка. Иногда в оснастке делают отверстия для подключения вакуума с целью закрепления подложки в заданном положении. Слои материала ориентируют с точностью до Г с помощью лентоукладочных головок или вручную, используя нанесенные на столе направляющие линии, линейки или чертежные машины с делительной головкой. При применении различных типов лент шириной более 457 мм или тесьмы укладываемые на стол листы имеют приблизительный размер. Затем их обрезают до нужных размеров лазером или водяной струей. На листы, все еще находящиеся на столе для послойной укладки, устанавливают шаблон с метками и приклеивают его к верхнему слою. Только после того как этот слой соединяется с шаблоном, удаляют дополнительную подложку. Тем же путем на шаблон можно перенести несколько слоев. [c.111] Существующие укладочные машины могут укладывать непосредственно в форму ленты и тесьму шириной 76 мм, но их применение ограничено сложностью формы изделий. [c.111] Затраты на рабочую силу при послойной укладке зависят от) принятой технологии. При использовании автоматической укладочной машины они самые низкие, причем кромочные отходы минимальны. Составление соответствующей программы вырезания заготовок с помощью машины является, вероятно, самым экономичным способом работы, который может успешно применяться как для широких, так и для узких лент. Однако этот способ ограничен тем, что позволяет в данный момент укладывать только один слой. Предварительно нарезанные заготовки можно использовать как в одногнездных, так и в многогнездных формах. Их можно также хранить для последующего применения. Способ применяют для тесьмы и лент. [c.112] Второй способ основан на использовании стола для нарезания заготовок, на который укладывают не менее восьми слоев материала. Поверх стопки листов кладут различные шаблоны, подгоняя их друг к другу для наиболее экономичного расположения. Затем вырезают заготовки и хранят их, пока не потребуются. Этот способ, часто используемый на современных предприятиях, наиболее пригоден для тесьмы шириной более 457 мм и широких лент. [c.112] Третий способ заключается в раскатывании ленты или пре-прега избыточной длины, раскладке материала на оснастке и обрезании кромок до нужного размера. В зависимости от размера и сложности изделия отходы могут превышать 50 %. Обычно при нарезании полотнищ по всей длине точный контроль не производится. Его удается осуществить только для небольшого числа наиболее сложных деталей, когда применение заготовок становится неэкономичным. [c.112] Вернуться к основной статье