Технология за обработка на въглеродни влакна - Въведение в стъпките на процеса на формоване

Oct 31, 2025

Остави съобщение

Процесът на формоване включва следните стъпки: поставяне и предварително нагряване на вложките, подаване на материали, затваряне на формата, вентилация, задържане на налягането, втвърдяване, изваждане от формата и почистване на матрицата. Сега ще ви представя всяка стъпка подробно.

 

1. Поставете разположение
Вложките обикновено са направени от метал и могат да подобрят работата на продукта. Продуктите с вложки обикновено имат значително подобрение на механичните свойства. Някои вложки се добавят, за да придадат на продукта електропроводимост, топлопроводимост или други функционални свойства. Препоръчително е предварително загряване преди поставяне на вложките.
Обикновено вложките се поставят на ръка. Позицията на поставяне трябва да е точна и стабилна. За малки вложки могат да се използват и клещи или щипки за монтаж. Едно парче продукт може да използва една вложка или могат да бъдат поставени няколко различни вложки. Позицията не трябва да е грешна или изкривена. Вложките трябва да са стабилни. Ако е необходимо, те трябва да бъдат фиксирани, за да се предотврати изместване или отделяне. В противен случай целта на използването на вложките не може да бъде постигната и продуктът може да бъде бракуван или дори формата може да бъде повредена.

2. Добавяне на материали
Точността на количеството добавени материали ще повлияе пряко на размера и плътността на продукта. Следователно е необходимо стриктно да се измерва количеството и да се добавят равномерно материалите в кухините на формата. Методите за количествено добавяне включват: тегловен метод, метод на броене и метод на обема.
Гравиметричният метод е точен, но доста тромав. Използва се най-вече за материали с точни изисквания за размер и такива, които трудно се дозират чрез обемни методи, като прахообразни или влакнести вещества.
Обемният метод е по-малко точен от гравиметричния метод, но е по-удобен за работа и обикновено се използва за измерване на прахов материал.
Методът на броене се използва само за зареждане на предварително-пресовани материали.
Забележки: Преди да добавите материала, е необходимо първо да проверите дали има маслени петна, неравности, отломки или други чужди предмети в кухината. Добавете точно измерения материал според формата на кухината и запълнете колкото е възможно повече в някои области с високо съпротивление на потока. Обърнете внимание на частите, които са трудни за запълване (като издатини, малки дупки, тесни слотове и области близо до отвори), и добавете повече материал към тези части. За да улесните排气, най-добре е да накарате материала да стърчи в средата и първо да го поставите около сърцевината и да го натиснете здраво. Това може да намали силата на удара на материалния поток върху сърцевината и няма да има явление "изтичане на материал" в отворите на сърцевината. Ако е по-удобно да добавите материала във формата на предварително-пресован краен продукт, препоръчително е да го направите.

3. Затваряне на мухъл
Затварянето на формата е разделено на две стъпки. Преди поансонът да влезе в контакт с материала, той трябва бързо да се затвори при ниско налягане (1.5 - 3.0 MPa). Това може да съкрати цикъла и да предотврати промяната на пластмасата. След като поансонът влезе в контакт с материала, скоростта на затваряне трябва постепенно да се забави и да се използва високо налягане (15 - 30 MPa) за по-бавно затваряне. Това е, за да избегнете повреда на вложките и да изгоните въздуха вътре във формата.


4. Вентилация
За да се отстранят въздухът, влагата и летливите вещества от формата, след като формата е затворена, в някои случаи е необходимо да се отвори формата за определен период от време. Този процес се нарича вентилация. Вентилационната операция трябва да се извърши възможно най-бързо и трябва да приключи преди пластифицирането на материала. В противен случай материалът ще се втвърди и ще загуби своята пластичност. В този момент, дори ако матрицата се отвори, въздухът не може да бъде вентилиран и дори ако температурата и налягането се повишат, не може да се получи идеален продукт. Вентилацията може да съкрати времето за втвърдяване и да подобри механичните и електрически свойства на продукта. За да избегнете явлението напластяване в продукта, не е добре да проветрявате твърде рано или твърде късно. Твърде ранното проветряване няма да постигне целта, а проветряването твърде късно, повърхността на материала вече се е втвърдила и газът не може да бъде вентилиран.


5. Втвърдяване
Процесът, при който материалите преминават от течливо състояние в твърдо, не-топящо се и не-разтварящо се състояние, се нарича втвърдяване на термореактивни смоли. Това, което тук се нарича втвърдяване, по същество се отнася до скоростта на втвърдяване, тоест скоростта на стабилизиране. Това е скоростта, с която пластмасата се променя до не-топящо се и не-разтварящо се състояние във формата по време на стандартното формоване на пробата. Обикновено се изразява в (s/cm дебелина). Скоростта на втвърдяване е тясно свързана със свойствата на пластмасата, предварително-пресоване, предварително-нагряване, температура и налягане на формоване и др.
Скоростта на втвърдяване зависи от скоростта, с която компонентите с-молекулно-тегло в смолата се трансформират в продукти с-молекулно-тегло. Това означава, че скоростта на втвърдяване е свързана с молекулярната структура на смолата. Например, термореактивните фенолни смоли имат по-ниско относително молекулно тегло и по-малко разклонения, така че втвърдяващото средство може лесно да реагира с активните групи, което води до бърза скорост на втвърдяване. С по-високо относително молекулно тегло и по-голям вискозитет, той е по-малко благоприятен за кондензация на активните групи (хидроксиметил), поради което скоростта на втвърдяване е бавна. Скоростта на втвърдяване пряко влияе върху ефективността на производството. За да се ускори втвърдяването на термореактивни пластмаси, понякога се добавят някои втвърдяващи агенти по време на процеса на формоване. Например, хексаметилентетрамин може да се добави към термореактивен фенолен формовъчен прах; оксалова киселина може да се добави към карбамид-формалдехид на прах за формоване. Някои неорганични пълнители също оказват влияние върху скоростта на втвърдяване на праха за формоване. Например магнезиевите хлориди или хидроксиди могат да ускорят втвърдяването на фенолния прах за формоване.

6. Време за задържане на налягането
По време на процеса на втвърдяване на смолата във формата, тя винаги е под висока температура и високо налягане. Времето, необходимо от началото на нагряването, херметизирането, до завършването на втвърдяването и последващото охлаждане и понижаване на налягането, се нарича време на задържане на налягането. По същество времето за задържане под налягане е продължителността за поддържане на температурата и налягането. Напълно съответства на скоростта на втвърдяване. Ако времето за задържане под налягане е твърде кратко, т.е. ако охлаждането и понижаването на налягането се появят твърде рано, това ще доведе до непълно втвърдяване на смолата, намаляване на механичните свойства, електрическите свойства и устойчивостта на топлина на продукта. В същото време, след като продуктът бъде изваден от формата, той ще продължи да се свива и да причини изкривяване. Ако времето за задържане под налягане е твърде дълго, това не само удължава производствения цикъл, но също така причинява прекомерно кръстосано -свързване на смолата, което води до прекомерно свиване на материала, повишена плътност и вътрешно напрежение между смолата и пълнителите. В тежки случаи продуктът може да се спука. Следователно трябва да се определи подходящо време за задържане на налягането въз основа на пластмасовите свойства. Не е подходящ нито твърде дълъг, нито твърде къс. Обикновено, по време на процеса на формоване, времето за втвърдяване се регулира да бъде между 30 секунди и няколко минути.


7. Деформиране
Деформирането обикновено се извършва с помощта на пръчка за избутване (навън). За продукти с оформящи пръти или определени вложки, оформящите пръти и другите компоненти трябва да се развият със специализирани инструменти, преди да може да се извърши изваждане от формата.


8. Почистване на матрицата
Тъй като по време на процеса на формоване във формата може да има остатъчни материали и неравности, формата трябва да се почиства старателно след всяко формоване. Ако полепналите вещества са твърде здраво закрепени, те могат да бъдат отстранени с помощта на медни листове или чрез избърсване с полиращи средства. След почистване нанесете освобождаващ агент, за да улесните следващия процес на формоване.


9. Пост-лечение
За да се подобри допълнително качеството на продуктите, след като продуктите бъдат извадени от формата, те често трябва да бъдат третирани при по-висока температура. Температурата за последваща -обработка варира в зависимост от вида на пластмасата. Целта на пост-лечението е:
Уверете се, че пластмасовите продукти са напълно втвърдени.
② Намалете влагата и летливите вещества в продукта, за да подобрите неговите електрически свойства.
③ Елиминирайте вътрешните напрежения на продукта и др.
По време на процеса на сушене след -обработката, поради по-нататъшното изпаряване на летливи вещества, продуктите също ще претърпят свиване и промени в размерите. Понякога може дори да се появят изкривявания и пукнатини. Поради това условията за -следване трябва да бъдат строго контролирани.