Техническое оснащение безавтоклавного метода производства пкм

М.Ю. Воскобойник, К.С Габриельс, О.А. Караева, Е.В. Кулакова, Д.В. Полухин

НВЛ «Композиционные материалы», НОЦ «ИТА»

В настоящее время полимерные композиционные материалы (ПКМ) нашли широкое применение в различных отраслях промышленности. Долгое время в производстве ПКМ преобладал автоклавный метод формования изделия, который обеспечивает высокий уровень физико-механических свойств и низкую пористость получаемой продукции. Высокий уровень затрат при изготовлении изделий таким методом, дороговизна оборудования и высокая трудоемкость приводит к необходимости поиска альтернативных безавтоклавных методов производства ПКМ. Одним из таких способов получения ПКМ является метод вакуумной инфузии.

Сущность метода заключается в пропитке связующим геометрически сложной преформы из сухого наполнителя, с использование вакуумного давления, создаваемого в полости оснастки с закрепленным на ней вакуумным мешком. Технологический процесс формования изделий осуществляется в один цикл при комнатной температуре, с минимальной трудоемкостью и энергозатратами.

Для проведения научно-исследовательских работ в направлении безавтоклавных технологий, лабораторией были приобретены инфузионная установка Civac XE-R510-S-CP и полиэфирная инжекционная машина CIJECT ONE-POLYESTER.

Инфузионная установка Civac XE-R510-S-CP предназначена для пропитки армирующих материалов связующим с помощью разряжения, возникающего из за разницы давлений между окружающей средой и загерметизированной формой, находящейся под вакуумом.

В соответствии с техническим регламентом пуско-наладочных работ инфузионной установки Civac XE-R510-S-CP был выполнен монтаж данного оборудования и подключение его к сети электроснабжения. Произведен тестовый запуск машины, с целью проверки производительности насоса и герметичности всех вакуумных соединений (вакуумная ловушка, соединительные трубки и коннекторы).

Инжекционная машина CIJECT ONE-POLYESTER предназначена для смешивания, нагнетания и распределения термоотверждающейся смолы и системы катализаторов, которые можно закачивать насосом как в открытую, так и в закрытую составную оснастку.

Согласно инструкции по вводу в эксплуатацию, были проведены пуско-наладочные работы инжекционной машины CIJECT ONE-POLYESTER: монтаж оборудования; подключение к сети электроснабжения и магистрали сжатого воздуха; установка емкостей с основными исходными компонентами (полиэфирная смола, отвердитель) и вспомогательными (жидкость для промывки смесительной головки). Для отработки тестового режима работы машины был произведен запуск контроллера управления и заданы необходимые параметры инжекции, с последующей подачей связующего в открытую мерную емкость. По истечении расчетного времени был произведен визуальный контроль связующего на наличие непрореагировавших компонентов. Выявлено, что реакция полимеризация прошла в полном объеме, не обнаружено включений в виде пор воздуха и отдельных фаз смолы или отвердителя.

Результаты проведенных пуско-наладочных работ инфузионной машины Civac XE-R510-S-CP и инжекционной машины CIJECT ONE-POLYESTER соответствуют заявленным параметрам технических инструкций производителей.

Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства образования и науки в рамках госзадания на НИР университету на 2015 г.

УДК 538.911