Курс лекций. Курс лекций Технологические процессы изготовления деталей самолета из неметаллических материалов (в том числе и композиционных материалов)
 Скачать 42.84 Mb.
|
|
(вывесить чертеж). Склейка стеклосот с обшивками и промежуточным слоем осуществляется клеем ВС-10Т в комбинации с клеевой пленкой ВС-10Т на стеклосетке А-3(с). Послойный секционный набор многослойной конструкции ведется на форме-пуансоне (чертеж формы), выполненной по внутреннему контуру изделия. Форма может быть изготовлена из дюралевого, стального или чугунного литья. Для обеспечения снятия изделия с формы на поверхность последний наносится разделительная смазка К-21, которая термообрабатывается при t=+200 ºС 2 часа является многоразовой. Форма должна быть герметичной, для проверки этого форма заклеивается мешком из ткани СТАМ-1 и через шланги создается разряжение не менее 0,78 кгс/м². Падение вакуума ниже этой величины не допускается. Поэтому причины негерметичности необходимо выявить и устранить. Отличие сотовой конструкции от рассмотренных ранее заключается в применении 2-х новых компонентов и технологии их подготовки: 1 Сотовый заполнитель 2 Клеевая пленка ВС-10Т Сотовый заполнитель изготавливается на автомате для сотовых блоков из стеклоткани ЭЗ-100 с клеевыми полосами из клея БФ-2. НА непрерывно движущееся полотно ткани в шахматном порядке наносятся клеевые полосы. Размер сотовой ячейки – 4,5 мм (сторона шестигранной ячейки) – схема установки на следующей странице. Схема установки для нанесения клеевых полос. 
3. Плита – стол обогрева; 4. Лента стеклоткани; 5. Приемная катушка. В резервуар заливается клей БФ-2. На гребенки установлен ряд клапанных карандашей, расположенных с определенным шагом по длине резервуара. Выходное отверстие карандаша перекрывается шариком Ø 4 мм, который поджат пружиной. Клей может вытекать лишь при нажатии на шарик. Ширина нанесенной полоски клея регулируется величиной выходного отверстия карандаша. Стол с подогревом служит для предварительной сушки клеевых полос, нанесенных на стеклоткань. Температура нагрева стола +245ºС. Рулон стеклоткани ЭЗ-100 перематывается на бобину и закрепляется на установке. Клей БФ-2 подкрашивается красителем “Судан” для получения ярко окрашенных клеевых полос на стеклоткани с целью визуального контроля непрерывности нанесения полос. Полотно стеклоткани пропускается между гребенкой и валом, через стол закрепляется на приемной катушке. Гребенка ставиться в рабочие положение и включается гидропривод со скоростью 0,5-0,6 м/сек. Стеклоткань с нанесенными и просушенными полосами наматывается на приемную катушку. После окончания нанесения полос на всю длину рулона стеклоткани установка выключается. Пакет стеклоткани, намотанный на приемную катушку разрезается острым ножом по ребрам (по месту перемещения гребенки) и снимается с катушки. С пакета снимаются внутренние и наружные дефектные слои. Блок комплектуется по количеству слоев – 180-200 с проверкой сдвига полос на полшага и сшивается нитками. Далее пакет прессуется на обогреваемых плитах пресса удельным давлением до 4 кгс/см² при температуре +100ºС – 1 минута и при 0,5 кгс/см² и t = 145-155ºС – 1,5 часа. Блок после выдержки охлаждается до 40-60ºС не снимая давления. Снимается давление и блок вынимается из пресса. Готовый блок режется на дольки нужной высоты (5,3±0,1) дисковым ножом в специальном приспособлении на фрезерном станке. Отрезанные дольки должны легко растягиваться на рамке размером 470х700 мм. Натянутые на деревянные рамки соты пропитываются бакелитовым лаком ЛБС-1 в ванне при полном погружении. Время выдержки от 150 до 10 сек и определяется необходимой плотностью. Вынутые рамки отряхиваются от невпитавшегося лака и устанавливаются на барабан для сушки. Вращение барабана частотой 30-50 об/мин в течение 30-60 минут при комнатной температуре. После снятия с барабанной рамки сушатся в вытяжном шкафу при комнатной температуре 4-16 часов. Высушенные соты срезаются ножом с рамок и укладываются на форму обработанную смазкой К-21 с ориентацией клеевых полос вдоль образующей конуса. Отдельные части сотов сшиваются нитками № 10. Форма с набранным сотовым заполнителем устанавливается в печь и проводится термообработка сот по ступенчатому режиму:
Термообработанные соты снимаются с формы с разрезкой сотового заполнителя, потом показать фото сотового заполнителя.  Изготовление клеевой пленки ВС-10Т. Клеевая пленка ВС-10Т изготавливается методом многократного полива клея ВС-10Т (5-7раз) на подготовленную поверхность стекла. Равномерность полива обеспечивается специальной линейкой, перемещающейся над стеклом с зазором 0,3 мм. Каждый слой клея сушится в течение 1 часа при t = 18-35ºС . На 3-й слой во время выдержки накладывается стеклосетка А-3(с). Затем наносятся оставшиеся три слоя клея ВС-10Т с окончательной сушкой не менее 8 часов. Пленка используется в течении 1 месяца со дня изготовления при условии хранения в полиэтиленовом пакете при комнатной t и относительной влажности 30-70%. Изготовление клеевой пленки можно делать на лакоткани Ф-4д-Э01, закрепленной на рамке 550х1100 мм методом свободного равномерного полива с расходом 140-170 г на 1 слой. Раскрой, взвешивание стеклоткани и расчет ВФТ. По размерам чертежа составляется схема и таблица раскроя стеклоткани Т-10 для наружных, внутренних обшивок, промежуточных слоев и усиливающих лент из расчета, что отформованной под вакуумом один слой имеет толщину 0,25-0,27 мм (см. схему). Схема укладки полотен сткелоткани.  Выкройка первого слоя делается по форме. При этом центральную часть (наибольшую) раскраивают чтобы основа ткани располагалась вдоль образующей. Раскрой последующих слоев стеклоткани производиться на столе по выклейке первого слоя с припуском 20-30 мм. Каждый слой стеклоткани взвешивается с точностью до 10 г и по этому весу производиться расчет связующего из расчета содержания сухой смолы – 30%:  , где:Рсв.; Рст. – вес в граммах; К – концентрация – 30% Набор слоев стеклоткани, сот, силовых поясов выполняется за 6 – переходов: 1 переход – набор 4-х слоев внутренней обшивки, одного слоя клеевой пленки ВС-10Т, сотового заполнителя, 22 усилений в зоне носика; 22 усилений в зоне торца, формование набранного пакета. 2 переход – набор 5-ти слоев усиления в зоне носика, одного слоя клеевой пленки ВС-10Т и 10 промежуточных слоев, формование набранного пакета. 3 переход – набор второй секции промежуточных 10 слоев, формование пакета. 4 переход – набор 3+22 усиление в зоне носика, одного слоя клеевой пленки ВС-10Т, сотового заполнителя, 22 усиливающих поясов в зоне торца. Формование. Токарная обработка в зоне торца и носика (обрезка по разметке), проточка подсечки в торце. 5 переход – набор 3-х усилений в зоне носика, одного слоя клеевой пленки ВС-10Т и 3-х слоев наружной обшивки, 8 усилений в зоне носика, формование. Токарная обработка по зоне торца и носика, подсечка в зоне торца на Ø 1282 мм. Устранение дефектов с формованием. 6 переход – набор 4-го слоя наружной обшивки, 14 дополнительных поясов по торцу, формование. Токарная обработка подсечки в зоне торца – 1287,2; фаски 3х4; зашкуривание; устранение дефектов с формованием в камере. 1 переход – изготовление внутренней обшивки. На подготовленную форму (обработанную разделительной смазкой К-21) укладывается 1-ый слой из скомплектованного пакета стеклоткани, состоящих из 4-х полотен. Перед укладкой слой стеклоткани взвешивается, рассчитывается необходимое количество связующего ВФТ по формуле , где к – массовая доля сухого остаткаотвешивается и половина наносится на одну сторону каждой части стеклоткани, уложенной на стол. После просушки при t = 18-25ºС 5-10 минут промазанной стороной полотна укладываются на пуансон без гофр, складок, вздутий с нахлестом 10-15 мм и чтобы основа ткани совпадала с образующей пуансона. Оставшимся связующим равномерно без пропусков и подтеков промазывается наружная сторона слоя. Сушка 1 час. Уложить оставшиеся слои внутренней обшивки аналогично вышеизложенному. При этом стыковые швы полотен необходимо равномерно распределять по окружности пуансона. Просушить набранный в течение 12-15 часов. Промазать внутреннюю (вогнутую) поверхность сотового заполнителя клеем ВС-10Т и просушить клей 3 часа. Промазать внутренюю обшивку с сушкой 1 час. Уложить на внутреннюю обшивку клеевую пленку ВС-10Т предварительно освеженную клеем ВС-10Т в виде точек Ø 20-30 мм. Листы пленки укладываются встык без гофр и складок. Пенку освежить клеем ВС-10Т в виде точек Ø 20-30 мм и уложить сотовый заполнитель на клеевую пленку, закрепив его в зоне носика и торца нитками, лентой из полиэтиленовой пленки. Обрезать заполнитель и клеевую пленку в зоне торца и носика.  Зона носика  Зона торца Уложить в зону носика и торца встык к сотовому заполнителю усиливающие пояса по 22 штуке. Промазку связующих ВФТ поясов выполнять на столе, промазанной стороной уложить согласно схемы в зоне носика или торца с промазкой второй стороны. Таким образом уложить все 22 пояса. Обрезать пояса по линии обреза заготовки. Сушка 12-15 часов. Подготовка к формованию. Наложить на поверхность сотового заполнителя и усиливающих поясов дренажный слой из стеклоткани Т-13 и 2 слоев мешковины. Части слоев стеклоткани и мешковины сшить х/б нитками № 10 с нахлестом 20-25 мм обрезать дренажный слой и слой мешковины в зоне торца и носика по линиям обреза заготовки. Надеть на заготовку вакуумный мешок. Проверить под штуцерами наличие сот и стеклотекстолитовых прокладок. Приклеить вакуумный мешок к основанию пуансона клеем 88НП. Прижать мешок к основанию формы бандажным кольцом. Под кольцо уложить прокладки из термостойкой резины. Загрузить приспособление в камеру полимеризации. Подсоединить к штуцерам вакуумного мешка вакуумную систему. Соединить контрольные штуцера с приборами на контрольном щите. Создать вакуум на изделии 0,02 МПа (0,2 кгс/см²), расправить мешок на поверхности заготовки, убрать мелкие складки, создать несколько больших складок. Создать вакуум не менее 0,082 Мпа (0,82 кгс/см²). Приклеить к мешку 3 термопары.  Формование 1-го перехода. Закрыть камеру и провести формование по режиму:
Подготовка заготовки к выклейке 2-го перехода.
2 переход – выклейка секции промежуточных слоев.
 Зона носика  Зона торца
Подготовка 2 – перехода к формованию.
Формование проводиться по режиму 1-го – перехода при температуре формования +160º±10ºС в течении 2-2,5 часа. После охлаждения пакета снять вакуумный мешок, мешковину, цулагу, дренажный слой. Запилить складки на стыках цулаги, выступания на поверхности заготовки. Зачистить торец пуансона. Зашкурить поверхность шкуркой наждачной № 40-50. Удалить продукт зачистки. Перенести с пуансона на заготовку нулевую риску. Снять заготовку с пуансона и установить на ложемент с вращающимися опорами. Контроль выполнения операций. 3 – переход – выклейка. 2 секции промежуточных слоев. Надеть заготовку на пуансон, совмещая нулевую риску заготовки с риской на пуансоне. Подтянуть заготовку до упора к пуансону.
4 – переход – набор второй секции сотового заполнителя. - Уложить сотовый заполнитель на поверхности стола, покрытого полиэтиленовой пленкой вогнутой поверхностью вверх и нанести на внутреннюю (вогнутую) поверхность слой клея ВС-10Т с расходом 2500-2600гр. Сушка 3 часа. - Вырезать на поверхности промежуточных слоев дефектные места со срезом на “ус”. Промазать поверхность заготовки клеем ВС-10Т с расходом 2000-2300 гр. Сушка 1+0,2 часа. Произвести ремонт дефектных мест. - Уложить в зону носика 3 усиления шириной 160;155;150 мм с базой от обреза заготовки. - Уложить на промежуточные слои клеевую пленку ВС-10Т, освеженной точками клея ВС-10Т Ø 20-30 мм, встык без гофр. - Уложить сотовый заполнитель на клеевую пленку, освеженную клеем ВС-10Т точками клея ВС-10Т Ø 20-30 мм. - Закрепить сотовый заполнитель в зоне торца и носика нитками или лентами из полиэтиленовой пленки.  Зона носика - Произвести ремонт повреждений в сотовом заполнителе аналогично операций 1 перехода. - Уложить в зону носика и торца встык к сотовому заполнителю усиливающие пояса и усиления.  Зона торца - Просушить сотовый заполнитель в течение 12-15 часов. - Подготовить заготовку и провести формование аналогично операций подготовки и формования 1 перехода. Токарная обработка (первая). - Подтянуть заготовку до упора к пуансону, установить шаблон длины на заготовку, совместив риску “база” на шаблоне с риской на штыре пуансона. Перенести риски обреза в носике и торце с шаблона на заготовку нулевую риску. - Снять заготовку с пуансона и установить на ложемент. - Установить заготовку на станок РТ-40 в приспособление для проточки. - Обрезать заготовку в зоне торца и носика по нанесенным рискам (подача 0,2 мм/об; 27-38 об/мин). - Проточить подсечку в зоне торца шириной 42±1 мм до толщин 6 мм по линии обреза с плавным выходом в сторону заполнителя - Выровнить контур в зоне носика так, чтобы образующая на длине 150±5 мм от обреза заготовки была прямая линия. - Снять заготовку со станка и установить на ложемент. - Надеть заготовку на пуансон, совмещая риску нулевую заготовки с риской пуансона. Подтянуть заготовку к пуансону до упора. - Зашкурить зону усиливающих поясов, усилений и торец пуансона, шкуркой шлифовальной зернистости 32-40, напильником. - Протереть поверхность. 5 – переход выклейка 3-х слоев наружной обшивки. - Осмотреть и вырезать дефектные места сотового заполнителя (вмятины, разрывы, отсутствие граней, выступаний). - Протереть поверхность х/б салфеткой. - Нанести на сотовый заполнитель, усиливающие пояса и усиления слой клея ВС-10Т с расходом 2400-2500 гр. Сушка не менее 3-х часов. Во время сушки выполнить ремонт дефектных мест. - Уложить в зону носика в стык и сотовому заполнителю 3 усиления шириной 150мм аналогично операциям 1 перехода без перекрытия сотового заполнителя. - Уложить на сотовый заполнитель клеевую пленку ВС-10Т, освеженную клеем ВС-10Т точками Ø20-30 мм. Листы пленки укладывать встык без гофр и складок. - Уложить 3 слоя наружной обшивки аналогично операциям 1 перехода выклейки внутренней обшивки. - Уложить в зону носика 8 усилений шириной 220; 215; 210; 205; 200; 190; 180; 175 мм. Укладку усилений производить аналогично операциям 1 перехода. - Обрезать усиления по линии обреза заготовки. - Просушить пакет в течение 12-15 часов. - Подготовить заготовку к формованию аналогично операций формования 2 перехода с цулагой.  Зона носика  Зона торца Токарная обработка (вторая). - Подтянуть заготовку до упора к пуансону, установить шаблон длины, совместить риску “база” на шаблоне с риской на штыре пуансона, перенести риски обреза заготовки в носике и торце с шаблона на заготовку. Нанести на заготовку нулевую риску. - Снять заготовку с пуансона и установить на ложемент. - Установить заготовку на станок РТ-40 в приспособление для проточки и закрепить. - Обрезать заготовку в зоне торца и носика по размеченным рискам. - Подчистить подсечку в зоне торца до диаметра не более 1282 мм. - Довести контур в зоне носика по шаблону. - Снять заготовку со станка и установить на ложемент. - Зашкурить наружную поверхность заготовки и протереть х/б салфеткой, щеткой. - Контроль. Далее следует операция устранения дефектов, выявленных после формования 5 перехода с установкой заготовки на пуансон с проведением операций подготовки и формованию и формование с цулагой по режиму 1 перехода с последующей обработкой поверхности напильником и шкуркой. 6 – переход – выклейка 4-го слоя наружной обшивки. - Протереть поверхность заготовки х/б салфеткой и нанести слои клея ВС-10Т с расходом 1800-1900 гр. Просушить не менее 2-х часов. - Уложить 4 слой наружной обшивки, аналогично выклейке слоев внутренней обшивки. Слой укладывать по полету с нахлестом 10-15 мм. - Уложить в зону торца дополнительные и основные пояса. Дополнительные пояса укладываются в случае, если Ø заготовки меньше 1282 мм. Укладку поясов вести аналогично операциям набора 1 перехода. Сушка 4-5 часов. - Уложить на заготовку дренажный слой из стеклоткани Т-13. Части слоя укладывать встык, закрепляя их связующим ВФТ или клеем ВС-10Т. - Уложить на заготовку 2 слоя стеклоткани Т-13, пропитанной смазкой К-21. Части слоя нашивать встык х/б нитками № 10, не допуская провисания. - Уложить 2 слоя стеклосетки ПС-1-5. Полотна шить встык х/б нитками № 10, не допуская провисания. - Подготовить заготовку к формованию аналогично операциям 1-го перехода.  Зона носика  Зона торца Формование 6-го перехода.
Токарная обработка.
Далее идет операция устранения дефектов:
Технология ремонта выбирается в зависимости от характера дефекта, его размеров и их количества на внутренней и наружной поверхностях. Количество ремонтных мест, их площади должны соответствовать допустимым нормам, установленным документацией и ТУ на конус. Готовая и принятая проверенная на РТП ОТК заготовка конуса маркируется на внутренней поверхности номером чертежа, порядковым номером заготовки, отражающим год выпуска, упаковывается в чехол из полиэтиленовой пленки с селикагелем и заваривается и в ложементах устанавливается в тару, исключающую механические повреждения при транспортировке. Срок Хранения такой заготовки 1 год до нанесения лакокрасочного защитного покрытия и монтажа его на самолет. Автоклавное формование. По этому методу изготавливаются конструкционные детали, требующие больших удельных давлений (от 2-х атм. до 6 атм. и выше до 12,5 атм.) и температуры до +200ºС. Выклейка послойная выполняется по режимам вакуумного формования, а полимеризация связующего производится в автоклавных установках. Автоклав (чертеж) – это сосуд, работающий под давлением, представляющий собой герметичную цилиндрическую сварную рубашку с открывающейся крышкой. Крышка оснащена байонетным затвором, исключающим при полном закрытии отрыв её от корпуса. Автоклавы, применяемые для формования, склеивания и отверждения полимерных композиционных материалов и различных клеевых композиций объемом до 600 м³ с максимальным давлением до 3 МПа (300 кгс/см²) при температуре до 380ºС выполняются с электрообогревом. Установка и эксплуатация автоклавов в производственных помещениях предприятий и организаций авиационной отрасли по «Правилам установки автоклавов», разработанных в соответствии с требованиями статьи 6-1-2 «Правил устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением» утвержденных «Госгортехнадзором» и дополнительно по рекомендациям НПО «Союзстромэкологии», снижающих вероятность несчастных случаев и тяжести последствий от возможных аварий. Техническое освидетельствование и обследование сосудов, зарегистрированных в органах Госгортехнадзора, производиться инспектором Госгортехнадзора не реже 1 раза в год. Обследование производиться в присутствии представителя администрации цеха и лиц, осуществляющих надзор за сосудами на заводе и ответственных за их исправное состояние и безопасную эксплуатацию. Лицо, ответственное за исправное состояние сосудов, должно назначаться приказом по заводу из числа ИТР, прошедших проверку знаний. Повторная проверка знаний проводиться 1 раз в 3 года. К обслуживанию сосудов допускаются лица, достигшие 18-ти летнего возраста, прошедшие медосмотр, производственное обучение, аттестацию в квалификационной комиссии и 6 – сменный инструктаж по безопасному обслуживанию сосудов на рабочем месте с отметкой в контрольном листе по инструктажу. Лица, сдавшие испытание, должны иметь удостоверения за подписью представителя комиссии и инспектора контронадзора. Периодические проверки знаний – не реже чем через 12 месяцев, повторный инструктаж – через 3 месяца. Намотка. Намоткой изготовляются детали и агрегаты самолетов, вертолетов, ракет и других видов специально спроектированные под данный технологический процесс и обычно на специально спроектированном либо модернизированном оборудовании позволяющим выполнять такую операцию. Намотка может выполнятся двумя технологическими способами: “мокрая” и “сухая”. Мокрая намотка обычно ведется стекложгутом, который пропитывается связующим непосредственно перед укладкой его на изделие. Для этой цели в системе подача жгута имеется ванна для пропитки и отжим. Сухая намотка ведется лентой из уже заранее пропитанной стеклоткани или жгута. Пропитка ткани либо жгута выполняется на специальных пропиточных машинах обычно вертикального типа и оборудованных протягивающим устройством, ванной для пропитки, шахтой для сушки и устройством для намотки пропитанного материала с прокладкой пленкой, исключающей слипание. Намоткой изготавливаются конструкции цилиндрической формы (баллоны или другие емкости, корпуса канала воздухозаборника двигателя, корпуса ракет и стволы миномета), либо конструкции позволяющие применить такую технологию (лопасти винта вертолета). В конструкции самолетов МиГ применяются металлические баллоны для кислорода емкостью 2,3,4 литра которые армируются снаружи намоткой стекложгута “мокрым” способом на модернизированном токарном станке с последующей полимеризацией оплетки в специальной печи при постоянном вращении ротора, по периметру которого закрепляются баллоны. Данная операция выполняется на Судогодском заводе стекловолокна. Режимы намотки, полимеризации определяет применяемое связующее и пропитываемые наполнители (стеклоткани, ленты из стекловолокна или углеродных нитей). В процессе намотки в конструкцию деталей или агрегатов могут устанавливаться закладные металлические детали, предусмотренные конструкторской документацией. Инжекционная технология изготовления стеклопластиковых изделий (RTM). RTM – это технология обработки волокнистых композитов на основе полимера – закрытый процесс жидкого формования. Принцип процесса заключается в том, чтобы методом инжекции вводить смолу в закрытую форму, наполненную сухим волокнистым армирующим материалом. Высокотехнологический процессRTM характеризуется использованием сложных волокон, эпоксидных матриц и вакуума для получения изделий, не содержащих пустот. Разница между RTM и методами открытой формовки композитов такова, что для того, чтобы получить максимальные преимущества от RTM, необходимо иметь конструкцию, учитывающие особые требования процесса. Рекомендуется начинать проектирования оборудования одновременно с проектированием изделия. При проектировании необходимо учитывать все параметры, участвующие в процессе:
Сухое стекловолокно.  Сухое армирующий материал (стекловолокно) и возможные включения помещаются на приспособление. Устройство закрывается и удерживается вместе с помощью зажимной системы вакуума. Охватываемое приспособление может быть жестким или гибким. Охватываемое приспособление может в некоторых случаях состоять из гибкой пленки. Впрыскивание матричной смолы.  Матричная смола впрыскивается в полость приспособления, заполненную стеклом. Это осуществляется давлением, вакуумом или подачей самотеком. После того как отверждается изделие вынимается из приспособления, оно готово для обработки, например, отделки или сверления. Данный процесс используется с шестидесятых годов, однако лишь разработки последних лет сделали из него процесс, который обеспечивает возможности для эффективного производства. Полимерные композиционные материалы на основе углепластиков (углеродных и борных волокон). Эти материалы характеризуются высокими прочностными характеристиками. Высоким пределом динамической и статистической выносливости, малой ползучестью, повышенной тепло и электропроводимостью, низкой плотностью. Свойства материалов зависят от свойств входящих в них компонентов, их содержания и взаимного расположения (ориентации) волокон по отношению к направлению действия нагрузки. Основным несущим элементом материала, определяющим уровень механических характеристик, является волокнистый наполнитель. В качестве наполнителей используются углеродные волокна – однонаправленные углеродные ленты со слабым утком типа ЛУ и жгуты типа ВМН, а также борные волокна.
Ширина: 10; 25; 90; 220; 250 мм Толщина: 0,3; 0,15 Плотность нитей по основе ≥ 200 (число нитей на 100 мм) Прочность при разрыве: ЛУ-1 ≥ 150 кг/мм² ЛУ-2 ≥ 190 кг/мм² ЛУ-3 ≥ 250 кг/мм² d = 1,6÷1,8 г/см³
ВМН-4 200 кг/мм² ВМН-5 250 кг/мм²
Прочность при разрыве - не менее 150 кг/мм². Марка пластика определяется типом связующего и наполнителя. Тип связующего определяет температурно-временные условия эксплуатации материала, от наполнителя зависит уровень механических характеристик. Так для длительной эксплуатации в интервале температур от –60 до +100ºС рекомендован углепластик КМУ-3 на эпоксидном связующем 5-211-6 ( tотвер. = 120ºС; 1-5 кг/см²). Для изделий длительно работающих при t = 200ºС рекомендован углепластик КМУ-1 на основе связующего ЭТФ (эпокситрифенольного), от 200 до 300ºС – КМУ-2 на основе полиимидного связующего. Боропластики обладают повышенной в 2÷2,5 раза по сравнению с углепластиками прочностью при сжатии. Наиболее высокие значения прочности и жесткости достигается в композитах с однонаправленном расположением волокон при нагружении в направлении ориентации, а наименьшее – при нагружении в ортогональном направлении. Регулирование свойств материала в плоскости армирования достигается перекрестным расположением волокон в каждом слое. Схема выкладки волокон указывается в чертежах на изделие. К недостаткам применяемых в настоящее время угле и боропластиков необходимо отнести сравнительно низкие значения прочности при сдвиге, жесткости и удельной ударной вязкости. Они очень чувствительны к искривлению волокон и отклонению их от направления действия нагрузки. Изделия из угле и боропластиков получают в основном методом автоклавного и прямого прессования. В зависимости от типа связующего могут применяться методы пресс - камерного прессования, намотки, пропитки под давлением. Для укладки углеродного и борного наполнителя при изготовлении изделий необходимо использовать специальные станки с ПУ, обеспечивающие высокую точность требуемой ориентации волокон. Для соединения элементов из угле – и боропластиков наиболее широко используются клеевые и клеемеханические способы, при выборе которых должно учитываться значительное различие коэффициентов термического расширения композиционных и других соединяемых материалов. Для усиления мест соединения элементов из угле- и боропластиков применяют прослойки из металлов с высоким сопротивлением смятию и срезу (металлическая фольга, стеклоткань). Многообразие структур наполнителей и типов связующих, изменение ориентации наполнителя позволяет создавать КМ с заданными физко- механическими свойствами применительно к конкретной детали или узлу изделия. Прессование ПКМ требует высоких температур до 200ºС и давлений 10 кг/см² и даже 25 кг/см² в зависимости от типа связующего. Технология изготовления изделий из угле- и боропластиков аналогична, подробно изложенной выше технологии изготовления деталей из стеклопластиков с незначительными уточнениями, связанными с технологическими особенностями данных материалов. Основной операцией для материалов-наполнителей в производстве ПКМ является пропитка их на пропиточной машине УНСЛ-400ПАП или другого типа. Углеродная лента ЛУ, бумага БНКК обязательно подвергаются сушке при t от 90 до 120ºС. Стеклоткань разрезается на полосы шириной 350-450 мм. При пропитке в обязательном порядке производиться вырезка образцов в начале, середине и конце пропитки размером 140х140 мм (по 1 шт.), которые направляются на экспресс-контроль % содержания летучих и связующего. Наполнитель пропитанный связующим называется препрегом и хранится при комнатной температуре до 3 суток (94 5-211-6); 1 месяц (ЭТФ); 12 месяцев (ЭНБФ).
- снятие вакуумного мешка, дренажных слоев; - снятие впитывающих слоев, антиадгезионного слоя.
Слоистые пластики на основе различных тканей, древесного шпона и бумаги. Слоистые пластики этой группы можно разделить по назначению на конструкционные, электроизоляционные и декоративно отделочные: К первым относятся:
Ко второй группе:
К третьей группе:
Слоистые пластики изготавливают в виде листов и плит различной толщины (от 0,3 до 60-70 мм) методом прямого прессования на гидравлических прессах при удельном давление 75-125 кг/см2. Основную массу деталей из плит изготавливают механической обработкой. Помимо листов и плит выпускаются полуфабрикаты (цилиндры, трубки, стержни), изготовляемые методом намотки на специальных станках с последующей опресовкой в прессформах. Намоточные изделия без опрессовки имеют пониженную прочность при расслоении.
|