3.2. Выбор эффективных методов контроля вязкости связующих

Одним из важнейших технологических параметров, ответственных за каче­ство готовых изделий из стеклопластиков, является вязкость, которая характеризует реологические свойства растворов и расплавов полимеров. Реология – наука о деформациях и текучести веществ. Особенно важна роль вязкости в технологических процессах переработки полимерных материалов в изделия.

В случае переработки ПКМ необходимо рассматривать вязкость связующего и вязкость композиционного материала, пропитанного связующим (полуфабриката). Наибольшее значение имеет вязкость связующего, так как ее изменение мо­жет привести к нарушению условий пропитки и в итоге - к образованию дефек­тов и зна­чительному изменению свойств готового изделия. Последствия неста­бильности вяз­кости связующего при пропитке армирующего материала сле­дующие:

1. неравномерность пропитки армирующего материала из-за разного количе­ства связующего, проникающего в межволоконное пространство;

2. нарушение адгезионной связи связующего с волокном, при повышенной вяз­кости приводящее к образованию рыхлого слоя на границе связующее - во­локно;

3. неравномерность толщины слоя связующего на поверхности армирующего ма­териала.

Для поддержания оптимального значения вязкости связующего и управле­ния ка­чеством пропитанного материала (полуфабриката) необходим непрерыв­ный автоматизированный контроль вязкости связующего, а также полуфабри­ката, как при "сухом", так и при "мокром" способе намотки изделий из ПКМ. Большое значение приобретает выбор наиболее эффективных методов и средств контроля вязкости связующего и полуфабрикатов, пригодных для проведения автоматизиро­ванного контроля.

Для решения данной задачи могут быть использованы методы, основанные на возбуждении в контролируемой среде упругих механических колебаний звукового и ультразвукового диапазона частот, электромагнитных колебаний низких, средних, высоких и сверхвысоких частот, радиометрический, оптиче­ский. Анализ методов контроля показывает, что наиболее эффективны при автоматизированном экспресс-контроле микрорадиоволновые (СВЧ) методы.

Предпосылкой для использования СВЧ-методов является наличие зависимо­сти диэлектрической проницаемости и тангенса диэлектрических потерьот вязкости связующего, а также - амплитуды прошедшей через материал электромагнитной волны от. На основании теоретических и эксперименталь­ных данных можно сделать вывод, что для автоматизированного контроля вязкости необходима установка, измеряющая поглощение СВЧ-излучения - параметр, наи­более чувствительный к изменению вязкости свя­зующего.

Принцип действия установки основан на зависимости поглощения электро­маг­нитной волны от диэлектрических характеристик, которые в свою очередь зависят от вязкости. В установке реализована схема на прохождение, отличи­тельной особенностью схемы является наличие ванны из радиопрозрачного материала, в ко­торую помещают контролируемое связующее