Apprenez à connaître le processus d'introduction sous vide de matériaux composites

Apprenez à connaître le processus d'introduction sous vide de matériaux composites

Depuis l’introduction de la technologie d’introduction du vide en Chine, après plus de dix ans de développement, la technologie chinoise est très avancée. Au cours des dernières années, en raison de l'inspection rigoureuse de la protection de l'environnement, le processus de fabrication de puces fermées retient de plus en plus l'attention.

En partant du principe de l'introduction par le vide, cet article donne une description complète de l'ensemble du processus et le compare à d'autres processus en termes de propriétés mécaniques et d'avantages, de sorte que tout le monde comprend bien le processus d'introduction du vide.

1. Processus d'infusion sous vide (VIP)

La technologie du vide d'importation, ci-après appelée VIP, répartit les matériaux renforcés dans le moule (fibre de verre, fibres de carbone, matériaux sandwich, etc., est différente du processus du sac sous vide), puis répartit le sac sous vide et le système d'extraction à l'air , pour former une pression négative dans la cavité du moule, en utilisant la pression de vide de la résine insaturée avant que la pression du tuyau de pavage ne pénètre dans la couche de fibres, pour remplir le moule entier, avec le matériau renforcé par infiltration de résine, les derniers produits après durcissement , obtenez les produits requis du moule.

VIP UTILISE un moule d’un seul côté (comme la pâte à main et les moules de pulvérisation) pour construire un système fermé.

Le processus d'introduction du vide existe depuis longtemps. Il a été breveté en 1950. Ce n'est que récemment que le développement a commencé. En raison de l'introduction de ce processus de l'étranger, donc au nom d'une variété de noms, introduction sous vide, infusion sous vide, injection sous vide, etc.

2, la théorie

Le processus d'induction sous vide peut être largement utilisé, et il a sa base théorique, qui est la loi de Darcy:
Loi de Darcy) t = 2 h / 2 (kDP)

t est d’importer le temps, déterminé par quatre paramètres. H - viscosité de la résine

Il ressort de la formule que plus la viscosité de la résine utilisée est faible, plus le temps requis pour l’introduction est court. Par conséquent, la viscosité de la résine utilisée pour l'introduction sous vide ne doit pas être trop élevée. Cela permet à la résine de remplir le moule rapidement.

length - longueur d'injection, fait référence à l'entrée de résine et à la distance entre l'arrivée au port de décharge, bien sûr aussi le temps nécessaire pour une longue distance.

La différence de pression DP-, plus la différence de pression entre le système et le système est grande, plus la force d'entraînement sur la résine est grande, plus le débit de la résine est rapide, bien sûr, plus le temps d'introduction est court.

K = perméabilité, fait référence aux paramètres de la fibre de verre, du matériau sandwich, etc. sur l'infiltration de la résine. Une grande valeur k indique une bonne infiltration, comme un feutre multidirectionnel qu'un chiffon carré, le feutre haché est facilement infiltré par de la résine. Par conséquent, afin que la résine puisse facilement remplir le système lorsque le matériau de renforcement est compacté, certains canaux de détournement, tels que le forage de haut en bas de la mousse sandwich, sont généralement installés de manière artificielle.

3, avantages

Dans le processus normal de pose à la main, le renforcement est étalé dans un moule, en l'infiltrant manuellement avec des brosses, des rouleaux ou d'autres moyens. Une autre méthode améliorée consiste à utiliser des sacs sous vide pour absorber l'excès de résine provenant de la superposition. Cela augmente la teneur en fibre de verre, ce qui donne des produits plus solides et plus légers. Par rapport à la technologie traditionnelle, VIP présente de nombreux avantages. Comme le montre la figure, la pâte manuelle, le sac sous vide et l’introduction du vide sont pris comme exemples. En termes de propriétés mécaniques, l'introduction du vide présente des avantages évidents.

On peut voir que les avantages de l’introduction de vide:
Un . produit de qualité supérieure: fibre de verre imprégnée de résine sous vide. Le produit contient très peu de bulles par rapport au processus de fabrication traditionnel. Il n’ya pas d’excès de résine dans le système et la teneur en fibres de verre est très élevée, jusqu’à 70% ou plus. Les produits résultants sont plus légers et plus forts. Lot à lot est également très stable.

B. moins de perte de résine: avec le processus VIP, la quantité de résine peut être budgétisée avec précision, et pour les processus de pâte manuelle ou d'injection, il est difficile à contrôler en raison de la variabilité des opérateurs. VIP peut minimiser la perte de résine et, plus important encore, réduire les coûts.

C. répartition uniforme de la résine: pour un produit, la pression générée par le vide dans différentes parties est la même, de sorte que le taux d'infiltration et la teneur en résine de la fibre de verre ont tendance à être identiques. Ceci est essentiel pour les pièces en PRF dont le poids est stable.

D. Moins de volatilisation dans le processus d: il n’ya pas de brosses ou de rouleaux dans le processus de production qui ne causent pas de débordement ni de gouttes de résine, ni d’odeurs nombreuses. Ainsi, il peut fournir un environnement de travail propre, sûr et convivial pour protéger la santé physique et mentale des opérateurs.

E. utiliser un moule d'un seul côté: utiliser un seul côté du moule permet d'obtenir des produits lisses et plats des deux côtés, ce qui permet de mieux contrôler l'épaisseur des produits. Économisez du temps et des coûts de fabrication de moules.

C'est en raison des avantages des produits à technologie VIP, d'abord utilisés dans les domaines de l'aérospatiale et d'autres domaines spéciaux, puis appliqués lentement aux produits civils à forte demande.

4. Flux de processus

Matériaux utilisés par VIP
résine
Lors de la préparation de l'essai d'introduction sous vide, la résine appropriée, la résine époxy ou la résine polyester non saturée, doit être sélectionnée en premier. La résine du procédé d’introduction sous vide ne peut pas être remplacée par une résine ordinaire, qui présente des exigences particulières en matière de viscosité, de temps de gélification, de pic exothermique et de mouillabilité. Veuillez consulter le fournisseur de résine pour plus de détails.

Système de traitement
S'il s'agit d'une résine époxy, utilisez le durcisseur spécial correspondant. L'agent de durcissement couramment utilisé dans les résines insaturées est le peroxyde de méthyléthylcétone. Différents fabricants de sa qualité ne sont pas les mêmes, le choix de son évaluation, non pas parce que l'utilisation de moins de matériel et affecte la qualité de l'ensemble du produit.

Matériau renforcé
Les matériaux de renforcement couramment utilisés sont la fibre de verre et la fibre de carbone. Tels que le feutre composite, le tissu unique, etc., la conception spécifique en fonction de la mécanique. Lors de la sélection, il est préférable de faire une expérience et comment est la perméabilité? Parce que les différents agents d’ensimage et adhésifs utilisés dans le processus de fabrication de la fibre auront une infiltration différente sur la résine, ce qui entraînera de grandes différences dans les propriétés mécaniques du produit final.

Matériaux sandwich
Le bois de balsa, la mousse de PVC, la mousse PUR / PIR, le feutre résistant, etc. sont couramment utilisés. Choisissez des matériaux sandwich appropriés en fonction des besoins des produits.

Matériel et matériel auxiliaire
Pompe à vide, interface, manomètre, tube guide, chiffon de décapage, chiffon de guidage, sac pour aspirateur, etc. Les matériaux utilisés dans le processus d'introduction sous vide ne sont pas facilement disponibles et chaque matériau doit être testé pour déterminer son adéquation.

Étape 1: préparer le moule

Le procédé d'infusion sous vide exige que le moule ait une qualité élevée, un brillant de surface et une dureté élevés, un bord de moule d'au moins 15 cm, une bande d'étanchéité et un pipeline faciles à poser. Nettoyer le moule
Nettoyez puis cirez ou appliquez l'eau du moule.

Étape 2: construction de la surface du gelcoat

Selon les exigences des produits, choisissez un gelcoat, une brosse à main ou un spray approprié. (certains produits sont directement posés avec un chiffon sec sans que la surface de la gélatine ne soit recouverte)

Étape 3: pose de matériaux renforcés

Le choix des matériaux de renforcement dépend des exigences de résistance des produits (fibre de verre, fibre de carbone, matériau sandwich ...), des matériaux et des méthodes de tissage différents influent sur le débit de résine.

Étape 4: Pose assistée sous vide

Étendre successivement le chiffon de démoulage, le filet de guidage du flux, le sac sous vide ... Avant de fermer le sac sous vide, prendre en compte la direction de la résine et du tube à vide, sinon il y aura un mauvais phénomène d'infiltration. Des précautions doivent être prises lors de la pose afin de ne pas percer le sac d'aspirateur avec des objets coupants.

Étape 5: vide

Après la pose du matériau, fixez chaque tube de résine, commencez à aspirer, essayez de retirer l'air du système et vérifiez l'étanchéité, cette étape est très critique, s'il y a un point de fuite, lorsque la résine est introduite, l'air entrer dans le système, des bulles s’infiltreront à d’autres endroits et même le produit entier risque d’être mis au rebut.

Étape 6: mélanger la résine

Une fois que le vide a atteint certaines exigences, la préparation de la résine commence.
Selon le temps de gélification de la résine, l'agent de durcissement correspondant a été préparé.

Étape 7: importer de la résine

Insérez le tuyau dans le seau en résine et ouvrez le clip à tour de rôle en fonction de l'ordre d'alimentation. Faites attention à la quantité de seau en résine, et un supplément opportun.

Étape 8: démoulage

Lorsque le gel de résine est durci dans une certaine mesure, le matériau sous vide est éliminé. Retirez le produit du moule et effectuez un post-traitement.

Aucun processus ne peut être parfait. À l'heure actuelle, une grande partie des consommables jetables nécessaires au programme VIP doivent être importés pour augmenter le coût du matériau, mais cette partie peut être équilibrée en réduisant la quantité de résine. En outre, cela nécessite des compétences plus élevées des opérateurs. Chaque processus doit être soigneusement suivi pour passer à l’étape suivante, sans quoi des pertes irréversibles seront causées.
Ce procédé est donc désormais utilisé dans les composants et produits FPR à haute valeur ajoutée, tels que les accessoires de sport, les yachts, les aubes d’éoliennes, etc. Cependant, il existe une forte demande pour des matériaux plus performants. Par conséquent, de plus en plus de personnes reconnaissent et adoptent la technologie d'introduction du vide.