ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Процессы и материалы из "Справочник по композиционным материалам Книга 2 " Использование армированных пластиков связано в различной степени с формованием деталей для наземных транспортных средств. Различают процессы открытого (ручная выкладка, напыление и формование панели с использованием непрерывного наполнителя) и процессы закрытого формования, наиболее важным из которых является прямое прессование (компрессионное формование) с использованием композитных полиэфирных формуемых изделий реже применяют штамповку предварительно отформованных заготовок, литьевое прессование (или литье под давлением) термо- и реактопластов на основе полиэфиров и штамповку армированных термопластичных листов. Пултрузия также используется для изготовления непрерывных профильных изделий и с использованием намотки волокна для изготовления пружин. Армирование полиуретанов для замены некоторых листовых кузовных панелей (например крыльев и дверей) осуществляется методом реакционного литьевого формования армированных пластиков, которое также следует отнести к числу процессов и материалов для получения армированных пластиков. [c.494] Типичный состав для ручной выкладки представляет собой слой шлифуемого гелькоата, некоторое количество слоев стекло-мата или тканого ровинга в полимерной матрице на основе не-наполненной полиэфирной смолы, и обеспечивает получение композита толщиной 3,2—4,8 мм. Древесина или другие материалы могут быть также введены в систему путем соответствующего их расположения для механического присоединения к сопряженным деталям. Ребра жесткости формуются путем выкладки поверх неконструкционных материалов основы, таких как часто используемые гофрированный картон и бальсовое дерево. [c.495] Ограничениями для использования такой технологии, наряду с относительно высокими трудозатратами, являются трудность при выдержке малых отклонений по толщине материала и линии соединения, грубая неотделанная поверхность неформованной стороны и проблемы окончательной окраски, которые могут потребовать доработки. Из-за возникновения многократных деформаций изгиба и вибрационной усталости толщина слоя гелькоата должна тщательно контролироваться и ограничиваться. [c.495] Для широкого применения армированных термореактивных полиэфиров, особенно таких, которые обладают критической размерной точностью, обычно используется прямое прессование с нагреваемым штампом для формования изделий из листовых термопластов. Большая экономическая целесообразность использования прямого прессования по сравнению с методом ручной выкладки выявляется при производстве 1—5 тыс. деталей и зависит от многих факторов. В случае прямого прессования нет необходимости в гелькоате. Состав окончательных изделий содержит 15. .. 40 % нетканого стекловолокна, 35. .. 45 % полиэфирной смолы и остальную часть (15. .. 50 %) составляет минеральный наполнитель, что соответствует содержанию компонентов в большинстве обычно применяемых с использованием прямого прессования материалов для промышленности, производящей средства транспорта. [c.495] В последние годы получило развитие производство химически загущенных композиционных формовочных систем. Листовые и объемные формовочные материалы становятся стандартными для многих автомобильных деталей, таких как обрамление облицовки (решетки) радиатора, панель передних фар и удлинители крыльев, используемых на большинстве легковых автомобилей. С применением в изделиях низкоусадочных и требующих малой фасонной обработки полиэфирных смол при относительно высоком давлении прессования (- 6,9 МПа) сложные детали могут быть изготовлены методом прямого прессования с производительностью 30 шт. в 1 ч на одну пресс-форму. Так как ребра жесткости, бобышки и элементы утолщения стенок могут быть заформованы в деталь, операции механической обработки, изготовления и объединения деталей существенно упрощаются по сравнению с обработкой аналогичных деталей, изготовленных из стального листа штамповкой или литьем в постоянные формы. [c.496] Хотя требуется несколько штампов для последовательного формования тех же самых деталей в металле, суммарная стоимость оснастки может быть ниже, чем при переработке АВП в условиях крупносерийного производства. Чтобы изготовить требуемое число деталей из АВП для удовлетворения потребностей автомобильного производства, может потребоваться, например, шесть идентичных форм для литьевого прессования. Однако этот недостаток можно превратить в преимущество в том случае, если с помощью минимальной модификации автомобиля, выпускаемого малыми сериями, ему можно будет придать другой внешний вид для удовлетворения запросов потребителя. [c.496] Не во всех областях применения оказывается экономически оправданным использование стальных штампов. В таких случаях следует рассмотреть холодное формование или литьевое прессование полимеров. Многие из ограничений метода ручной выкладки могут быть преодолены при ценах, меньших, чем требуется для формования объемных литьевых материалов. Большие простые изделия, которые требуется усилить стекломатами, или такие, которые были предварительно отформованы, являются наиболее целесообразными объектами для использования этого метода. Кроме того, другой альтернативой для исследования является использование обычного формования листовых изделий в автоклаве на формах средней стоимости. [c.497] Использование композиционных материалов конструкционного назначения для наземных транспортных средств имеет своей целью снижение массы и повышение эффективности использования топлива. Эта же цель предопределила создание композиционных материалов повышенной прочности для изготовления изделий методом прямого прессования. Содержание рубленого стекловолокна в интервале 50. .. 65 % с малым количеством или в отсутствие другого наполнителя в полимерной матрице позволяет получать листовые формованные изделия, из которых можно изготовлять детали, обладающие относительно высокой, но в достаточной мере изотропной (сбалансированной) прочностью, например с пределами прочности при растяжении до 207 МПа и при изгибе до 400 МПа. Если же необходимо иметь более высокие направленные показатели, как в случае использования пучков волокон для армирования (например, при изготовлении бруса буфера, объемном усилении секций опоры радиатора, а также деталей боковых и задних дверей), можно использовать армирование непрерывным волокном, имеющим одноосную ориентацию, как уже было сделано для ЛФМ предел прочности при растяжении сГв = 345. .. 550 МПа и модуль упругости при изгибе и = 21. .. 34 ГПа могут быть достигнуты при измерении в направлении ориентации непрерывного армирующего компонента. [c.497] В любом случае при разработке деталей и выборе техники формования следует учитывать, что армирующие волокна следует ориентировать в направлении предполагаемых напряжений. На рис. 26.3 и 26.4 приведены значения предела прочности при растяжении и модуля упругости при изгибе таких материалов в сравнении с обычными листовыми формовочными материалами (ЛФМ). [c.498] Литьевое формование термореактивных полиэфирных материалов представляет собой сравнительно новый технологический процесс, особенно в случае изготовления крупных деталей, таких как панель обрамления облицовки радиатора и элемент крепления передней панели, формование которых осложняется при работе со штампами, нагретыми для обеспечения отверждения смолы. Объемные детали, такие как питатель, получаются с необходимыми конструкционными характеристиками, если осуш,е-ствить их изготовление из формовочных композиций ТМС с повышенным содержанием стекловолокна. [c.499] В настоящее время развивается метод получения армированных литьевых изделий в процессе синтеза, известный как реакционно-литьевое формование усиленных пластиков для полиуретановых (и, возможно, для полиэфирных) мономеров, он может послужить основой для создания ударопрочных и коррозионно-стойких систем для замены листового металла, особенно в деталях, склонных к усталостному разрушению. Этот процесс включает смешение армирующего компонента обычно с одним из двух мономеров для получения полиуретанов (например, с изоцианатом или полиолом) путем объединения потоков в смесительной головке и впрыска смеси под малым давлением (345 кПа) в нагреваемую металлическую форму. [c.501] Полимеризация мономеров происходит непосредственно в форме, что приводит к формированию детали с собственной оболочкой и хорошо окрашиваемой поверхностью. Проблемы, которые еще требуют разрешения, связаны с повышением вязкости системы, содержащей большое количество армирующего агента, замедлением процесса извлечения из формы и очисткой формы между очередными операциями заполнения. Благодаря низким капиталовложениям, неограниченному размеру деталей и потенциально высокой продуктивности (полутораминутный цикл) автомобильные фирмы чрезвычайно заинтересованы в столь благоприятном сочетании процесса с материалом для использования композитов при изготовлении наружных деталей с красивым внешним видом. [c.501] Вернуться к основной статье