Đề tài Quy trình quán nóng trong sản xuất vật liệu composite (kèm ppt )

Quy trình công nghệ Một quy trình công nghệ sản xuất sợi cuốn nóng trải qua 6 giai đoạn như sau:
Chuẩn bị lõi quấn Quấn sợi Đóng rắn sản phẩm sau khi quấn Lấy lõi quấn ra khỏi sản phẩm quấn Hình thành sản phẩm cuối cùng Kiểm tra chất lượng sản phẩm
Hình1 Máy cuốn sợi
1. Chuẩn bị lõi quấn
Lõi quấn là bộ phận để quấn lớp lớp sợi đã được tẩm nhựa trên đó Những lõi quấn thường được dùng trong phương pháp cuốn là loại lõi cát hoặc thạch cao (đối với những sản phẩm có dung tích nhỏ) Loại lõi được làm từ cát có thể hòa tan được bằng nước Loại lõi làm bằng thạch cao sẽ bị vỡ ra dễ dàng trong quá trình tháo dỡ Đối với lõi ống kim loại dạng tròn thì yêu cầu thiết bị phải có chất lượng cao. Trong đó composite được đẩy hoặc kéo ra sau khi đóng rắn. Thiết bị này cần mạ crom để tăng độ cứng và bề mặt bóng láng giúp cho quá trình tháo lõi dễ dàng 2. Giai đoạn quấn sợi
Hình Mô hình quy trình cuốn sợi Quá trình : một lượng gồm nhiều bó sợi hoặc sợi roving được kéo từ một dãy các cuộn sợi, được kéo qua máng nhúng nhựa (đã có xúc tác và phụ gia cần thiết) Thao tác quấn sợi được vận hành bằng máy, nhưng trước đó công nhân phải thao tác kéo sợi qua máng nhựa, dao gạt nhựa dư và qua các lược chia sợi Quá trình quấn liên tục làm cho các vòng sợi kế tiếp sẽ giữ cho sợi được cố định trên lõi quấn và được siết chặt cho dến khi hình thành sản phẩm, sau đó tháo lõi quấn ra và tiếp tục quá trình đóng rắn. Những phương pháp quấn sợi - Phương pháp quấn ướt (wet winding)
- phương pháp quấn khô (prepreg winding)
Trong phương pháp quấn có 2 cách thấm nhựa lên sợi gia cường : dùng nhựa dạng dung dịch và dùng nhựa dạng nóng chảy
Sơ đồ nhúng sợi vào dung dịch nhựa
Sơ đồ nhúng sợi qua nhựa nóng chảy Các kiểu quấn sợi : có 3 kiểu là helical, hoop và polar winding - Helical winding

- Hoop winding

- Polar winding

3. Giai đoạn đóng rắn Đóng rắn bằng lò : Thường dùng lò gas hoặc lò điện để đóng rắn Ưu điểm : giá thành rẻ và có thể đóng rắn được những sản phẩm có kích thước lớn Khuyết điểm : tiêu tốn nhiều năng lượng hơn các phương pháp khác Đóng rắn bằng dầu nóng: Dùng đóng rắn loại nhựa có đặc tính đóng rắn nhanh (thường ít hơn 15 phút) Nhiệt độ dầu nóng thường 150-240oC Dễ tháo lõi sau khi đóng rắn Đóng rắn bằng đèn Là sự kết hợp giữa đèn nhiệt với bề mặt phản chiếu và sự quay của lõi, có thể cung cấp nhiệt độ khoảng 1710C Đèn nhiệt có thể di chuyển hoặc có thể dự trữ Nguồn có tính định hướng cao sẽ tăng khả năng cung cấp nhiệt đóng rắn toàn bộ các vùng của sản phẩm Bất lợi của hệ thống đóng rắn bằng đèn là thường hình thành một lớp ở phía trên mặt nhựa và lớp này ngăn chặn sự truyền nhiệt xa hơn đến hệ thống đóng rắn Đóng rắn bằng hơi Một số quy trình sản xuất sử dụng hơi nước đẻ đóng rắn nhựa Hai đầu của lõi kim loại có một thiết bị để dẫn hơi nước. Sau khi đươc quấn, hơi nóng đi qua lỗ rỗng của lõi. Lõi được làm lạnh bằng nước trước khi tháo Đóng rắn bằng nồi hấp chân không Công nghệ để sản xuất các sản phẩm cần có độ phức tạp tinh vi cao ( sử dụng trong không gian vũ trụ). Sử dụng các loại nhựa như epoxy, bismelamide hoặc polyimide Áp suất 1.4 – 2.1 Mpa, nhiệt độ 3710C Thời gian đóng rắn lâu, phụ thuộc vào kích thước và loại nhựa sử dụng Đóng rắn bằng lò vi sóng Thuận lợi đối với composite làm từ sợi thủy tinh và sơi aramid Quá trình đóng rắn có thể xảy ra trong vài phút, do năng lượng vi sóng được hấp thụ rất nhanh bằng cả nhựa và sợi Quy trình tốn kém, không sử dụng cho những loại sợi có tính dẫn như sợi carbon 4. Tháo lõi - Đối với lõi làm từ cát có thể hòa tan bằng nước và lấy ra dễ dàng - Đối với lõi thạch cao thì có thể làm vỡ bằng tay - Đối với lõi kim loại thì composite được đẩy hoặc kéo ra