Формование углепластиковой пластины препрегом в вакууме ⁂

[Мамба]

⁂ КАТАЛОГИЗИРОВАНО ⓂⒶⓈⓉⒺⓇⒸⓄⓂⓅⓄⓈⒾⓉ ⁂

Всем привет! Очень рад, что нашел этот форум=)
В общем понадобилось мне сделать карбоновые пластины определенной кривизны с двумя лицевыми поверхностями. По чертежам сделали мне стальную форму(так дешевле всего получалось), фото 1. Для второй внутренней поверхности я использовал алюминиевую пластину, которую выгнул по форме, фото 2.
Сам процесс изготовления происходит следующим образом: нарезал канцелярским ножиком нужные по размеру листы карбонового препрега, уложил их слоями друг на друга на столе, а потом уже в форму. Сверху прикладываю пластину (фото 3, там правда на фотке уже запеченный карбон, сырого не было фоток). Потом дышащий слой(разделительной и перфорированной пленки у меня соответственно нет), форму вакуумирую и кладу в печку, фото 3а. Чуть не забыл, форму и пластину обрабатываю разделителем Freecote 770 в 8 слоев (в первый раз, в дальнейшем обычно 1 слой между изделиями).
Процесс нагрева следующий: 15 мин - сорок градусов, 15 мин - 55гр, 15 мин - 70гр, 15 мин - 80гр, 1 час - 90гр, 2 часа - 120гр. Потом все это дело само в печке остужается(обычно на ночь ставлю и с утра уже все готово).
Ну и собственно главная проблема, с которой сейчас борюсь это маленькие кратеры на поверхности детали, рис 4. Еще видны достаточно большие кратеры по краям, там где уже нет самого карбона, это туда вакуумом выдавливает смолу. Пока грешу на слишком сильный вакуум, который может высасывать смолу из изделия, он у меня обычно держится от -1 до -0.8 атм (где то за час от -1 до -0.8 опускается, насос при этом не работает, прихожу включаю на пару сек и он опять -1 атм).
Хотел спросить совета у более опытных, куда смотреть и что пробовать. Заранее спасибо!

Форма

Пластина

Сборка

Вакуумирование

Изделие

[m-plastic]

Препрег
"безавтоклавный" ?

[Мамба]

Да, вот такой: http://graphite-pro.ru/materials/prepre ... -245-g-m-s" onclick="window.open(this.href);return false;

[m-plastic]

Почему полка на 90 ℃ , не на 80℃ ?

[Мамба]

Так посоветовали делать в конторе, где приобретался препрег.

[m-plastic]

Ваш, график отверждения это температура чего, оснастки?
Пробовать уложить препрег подогревая феном и очень хорошо прикатывать к формообразующей.
Увеличить время выдержки под вакуумом в интервале температур до температуры отверждения для достижения максимального прессования слоев.
Проанализировать что получилось...

[m-plastic]

Попробовать график отверждения , который в техничке указан.

[king_]

Похоже на вскипание смолы при отверждении

[Мамба]

Ваш, график отверждения это температура чего, оснастки?
Пробовать уложить препрег подогревая феном и очень хорошо прикатывать к формообразующей.
Увеличить время выдержки под вакуумом в интервале температур до температуры отверждения для достижения максимального прессования слоев.
Проанализировать что получилось...

Спасибо за советы, буду пробовать сегодня. То есть вы считаете, что это не до конца удаленный воздух ?

[Мамба]

Похоже на вскипание смолы при отверждении

Перебор с вакуумом?

[Мамба]

Хотя мне начинает казаться, что проблема в смачиваемости. Теперь понял к чему валик и предварительный нагрев)

[king_]

Нет не перебор с вакуумом, а отверждение с избыточным давлением.

[Мамба]

Нет не перебор с вакуумом, а отверждение с избыточным давлением.

А можно подробней?) у меня ж давления то и нету, обычная печка, не автоклав(

[king_]

При отверждении происходит вскипание смолы это не видно в тонких изделиях, а большие изделия похожи на швейцарский сыр. Тогда применяют избыточное давление, вскипание смолы не происходит. Недостаток увы нужен автоклав

[Мамба]

Ваш, график отверждения это температура чего, оснастки?
Пробовать уложить препрег подогревая феном и очень хорошо прикатывать к формообразующей.
Увеличить время выдержки под вакуумом в интервале температур до температуры отверждения для достижения максимального прессования слоев.
Проанализировать что получилось...

В общем попробовал вчера сделать следующим образом. Подогрел форму до сорока градусов. Тут конечно хорошо, что она стальная, тепло держала все время, пока я собирал пакет. Препрег тоже подогрел. Выложил, прикатал очень сильно и по несколько раз. Завакуумировал до - 1атм, подержал так полчасика, без печки. Потом в печку. 10 мин - 30 гр, 10 мин - 40 гр, 10 мин - 50 гр, 10 мин - 60 гр, 10гр - 70 гр. Вакуум максимальный, около - 1. Далее уменьшил вакуум до - 0,65. Потом 1 час при 80 гр, 2 часа при 120 гр. С утра достал и все то же самое ag Те же раковины и пузырики, что и до этого.

Поэтому буду теперь грешить все-таки на вскипание.

[Мамба]

При отверждении происходит вскипание смолы это не видно в тонких изделиях, а большие изделия похожи на швейцарский сыр. Тогда применяют избыточное давление, вскипание смолы не происходит. Недостаток увы нужен автоклав

Я когда заказывал форму, на всякий случай сделал еще и пуансон, попробую в следующий раз оказать внешнее давление с его помощью, посмотрим что выйдет.

[king_]

Мне это интересно,отпишитесь пожалуйста. Я использую автоклав, отверждение в водной среде

[Мамба]

Мне это интересно,отпишитесь пожалуйста. Я использую автоклав, отверждение в водной среде

Обязательно, думаю что ответ где-то рядом=)
А что за автоклав у вас если не секрет? Сколько он давит?

[king_]

Делали под заказ там же и испытывали, большой раб. дав. 10 кг\см2 но работаю не более 6кг\см2 , маленький на 40 ( сорок) кг \см2 но больше 10 не работал.
Набираю сорок цифрами выходит черепаха

(А вот так, не выходит? (Admin))

ЧЕРЕПАХА.jpg (131.94 КБ) 22773 просмотра

[Мамба]

Ну что же, хотел отчитаться о результатах. В итоге удалось добиться хорошего результата, причем даже без вакуума. Просто затягивал матрицу и пуансон болтами с пружинами (дело в том, что со временем в печке изделие становится немного тоньше (видимо в связи с выходом лишней смолы), поэтому без пружин на болтах давление уменьшалось и в итоге пуансон просто лежал на карбоне и все). После выпечки деталь порезал с целью обнаружения пузырей внутри, но ничего не обнаружил.

[Argon-11]

Круто!
А пуансон и матрица смыкаются герметично или нет?

[Мамба]

Круто!
А пуансон и матрица смыкаются герметично или нет?

Ну не знаю, насколько тут можно говорить о герметичности, но поверхности прилегают плотно друг к другу, если их сложить без карбона.
Вот они разобраны:



А вот как это выглядит в сборе(болты не затягивал)

[king_]

Значит это было вскипание смолы при отверждении , обычно такое происходит при более толстых отливках. Если ( на всякий случай) будет необходимость более точно регулировать температуру отверждения , тогда отверждение производить в водной среде под давлением.

[Argon-11]

Я использую автоклав, отверждение в водной среде

А расскажите поподробнее о чем речь?
Автоклав наполнен водой? Я вот задумался - если об этом речь, то не будет ли "водяной" автоклав безопаснее газового?
Вроде как за счет низкой сжимаемости воды давление внутри можно создать нагнетанием совсем небольшого излишка либо подогревом (без парообразования). А при аварийной разгерметизации давление упадет резко и взрыва не будет, как с газовым автоклавом.
По крайней мере аварийно сбросить давление можно быстрее.
Поправьте, если загоняюсь!

[Тигирь]

Автоклав с водой однозначно безопаснее. Но только при условии, что температура ни при каких условиях не будет подниматься выше 95-97, а лучше 90 градусов. Если невзначай довести до температуры кипения при текущем атмосферном, то получится конкретная бомба. Перегретая вода, это страшная штука, похлеще тротила будет. Как взрываются котлы, можно в сети поискать

[king_]

Да, водяной автоклав значительно безопасней газового. Газовые балоны испытывают именно таким методом,заполняют водой и ставят под давление .
Но суть не в этом , мне пришлось перейти на водяной из за проблем газообразования в смоле при отверждении. Теплопередача воздуха ниже чем у воды, тем самым она не только нагревает деталь но и отбирает тепло , что в совокупности с давлением предотвращает газоование в смоле при отверждении.

[Hrisanf]

Очень интересно . Ламинат каким-то образом защищается от контакта с водой?

[Тигирь]

Так ламинат же под плёнкой, под разрежением, иначе зачем вообще с автоклавом связываться? Если без плёнки, то и термошкафа достаточно

[Смольный.]

Мамба
Вы заменили автоклавирование на горячее прессование, препреги всё таки для автоклавной переработки. Уменьшение кратеров на поверхности детали говорит о недостаточном давлении пакета на деталь в первом случае ( у нас на работе не менее 0,96 кг/см2 ), а пуансоном Вы придавили посильнее). Пакет вакуумом давит на деталь до размягчения связующего в препреге под нагревом и в этот момент все газы должны уйти из под пакета по дреннажной ткани в вакуумную линию, далее в автоклаве происходит вот что ; нагнетается компрессионное давление ( наш обеспечивает до 16 кг/см2, а вообще по режиму отверждения, программа) и пакет соединяют с атмосферой автоклава. Показания температуры снимаются при помощи термопар положенных на деталь через определённые промежутки расстояния. Работает мощный вентилятор, забытые лёгкие предметы летают... Приборы пишут диаграммы давления и температуры во времени. Эти каракули приклеивают к паспорту изделия. Такой порядок в авиастроении. Наши препреги перерабатываются при Т 180 С, а Ваш так называемый "холодный" - удобнее для частника, но нарушать режим давления и температуры и времени нельзя, - деньги на ветер.

[Смольный.]

king_ » 20 фев 2018, 23:09
Это не кипение связующего, а естественная по ходу дела дегазация. Кипение гораздо более "зрелищный" процесс. )