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玻璃钢游艇艇体成型真空芯材导流工艺实施与应用研究

玻璃钢游艇艇体成型真空芯材导流工艺实施与应用研究
玻璃钢游艇艇体成型真空芯材导流工艺实施与应用研究

玻璃钢游艇艇体成型真空芯材

导流工艺实施与应用研究

孙卫东,朱清

(镇江市金舟船舶设备有限公司,江苏镇江212003)

摘要:真空芯材导流工艺是最近兴起的复合材料加工方法,本文介绍了真空芯材导流技术的原理,并与其它工艺在玻璃钢复合材料的性能上做了对比,阐述了由真空芯材导流技术所制作的玻璃钢游艇的优势,及其实施方法,以及在生产实施过程中应予注意的事项。

关键词:玻璃钢游艇;艇体成型;真空芯材导流;玻璃纤维;树脂

游艇作为满足人们精神需要或享受需要的高级消费品,其需求随着经济的发展和购买力的提高必然呈不断上升的趋势。据国外游艇产业发展中的统计数据显示:当地区人均GDP超过3000美元时,游艇消费开始起步,而2010年中国人均GDP将达到4000美元,因此,游艇产业作为中国后汽车时代的消费热点对引导高端消费、形成新的国民经济增长点具有重要的作用。目前国内外游艇是金属材质的较少,大多采用玻璃钢材质。随着玻璃钢游艇产业的迅速发展,对艇体成型工艺的要求越来越高,特别是成型工艺的环保及成本方面的要求越来越高。传统的艇体成型大部分采用手糊制,而手糊成型生产率低,劳动强度大,劳动卫生条件差,产品质量不易控制,性能稳定性不高,产品力学性能较低。对于成型相对较小的产品,手糊成型成本低,易于实施,但对于结构复杂、力学性能要求高、体形庞大的大型船体,应用传统的手糊成型工艺已很难实施,迫切需要一种新的成型工艺来解决这一难题[1]。

1真空芯材导流工艺的特点和优势

玻璃钢材料成型技术的机械化、程序化,可使玻璃钢复合材料性能进一步优化,使成本降低,使生产过程更加环保[2]。

真空导流工艺是将玻璃纤维增强材料和泡沫夹心材料干法预铺设在密闭的模具内,然后安装供树脂进入和流动扩散的进胶接头和引流管道,通过真空薄膜袋密封和真空泵的抽气实现整个模具面积上铺层内部的高真空环境(一般为99%以上的真空度)。在系统保压良好的情况下将低粘度的树脂,经进胶管道由大气压注入系统内部,树脂按照预先设计的管道扩散,在预订时间内浸泡所有铺层结构,待胶液固化后,揭去真空袋材料,就可从模具上得到所需的制品。整个真空导流过程可重复,可质量控制,产品气泡含量降到最低,产品的纤维含量达到65%以上。而且由于真空薄膜的密闭作用把苯乙烯等有害气体的扩散降低了90%以上,实现了健康、环保的要求。

与传统工艺相比,真空芯材导流工艺将夹芯复合材料的所有优点与闭式压模工艺、复合性能以及卫生保健和安全保障等多方面的优势有机地结合在一起。采用夹芯结构与FRP单板结构、铝材、钢材相比,在保持强度的同时明显减轻了重量、增加了刚度,在基本不增加重量的情况下,通过增加芯材的厚度,获得更高的强度和刚度,在同样原材料的情况下,与手糊构件相比,真空树脂导入工艺成型构件的强度、刚度及其它的物理特性可提高30% 50%以上,见表1。工艺稳定后成品率可接近100%。

因此,采用该种工艺方法可以使得玻璃钢艇体在减少支撑结构的同时,进一步减轻重量,如图1所示,同时,闭孔夹芯材料如图2所示,板表面长和宽的方向上开导流槽(可以在一面或者两面),在采用树脂注射工艺时,可以作为树脂的流动通道,也

表1

典型聚酯玻璃钢性能比较

增强材料成型工艺

无捻粗纱布手糊

双抽向织物手糊

无捻粗纱布真空树脂扩散

双抽向织物真空树脂扩散

玻纤含量45506065拉伸强度(MPa )273.2389383.5480拉伸模量(GPa )13.518.517.921.9压缩强度(MPa )200.4247215.2258压缩模量(GPa )13.421.315.623.6弯曲强度(MPa )230.3321325.7385弯曲模量(GPa )13.41716.118.5层间剪切强度(MPa )20

30.7

35

37.8

纵横剪切强度(MPa )48.8852.17纵横剪切模量(GPa )

1.62

1.84

可以赶走积存的空气。同时在结构上,可以裁剪成如图3所示形状,附着在船体结构上,起到吸振缓冲、隔音绝热的作用。因此,采用夹芯结构,给设计带来更大的自由度,夹芯的复合曲线形状可易于组合,外部表层可以正确地对准载荷路径方向,从而使结构更趋完整和优化

采用夹芯结构,使得玻璃钢复合材料实现了出众的强重比,为设计更加高速船艇和续航力更强,装载能力更大的船艇提供了可能,同时,艇体重量

的减轻也相应的降低艇自身的功率需求量。以一艘36英尺游艇为例,通过夹层工艺的提升,减轻了38%的艇体重量,同时也使得船舶的加速性能大大提升,其最大航速由原来的35kn 提升到37.5kn ,全速续航力由原来的333km 提高到583km ,即油耗大为降

低,为船艇产品的运营带来了宝贵的低碳效应[3]

2真空芯材导流工艺的实施及其注意事项

真空芯材导流工艺在实施初期需要对模具、工

厂环境以及实施人员进行必要的准备和培训。

1)模具

需要考虑的第一件事就是:使用现有的模具还是加工新的模具,无论选择哪一种方法,都必须核查一些关键问题,方能确保所用的模具合适。具体事项如下:

①模具要保证很好的气密性;

②模具必须有足够的刚度,能够承受真空形成的压力;

③在制品固化期间,模具必须能够承受树脂固化周期的放热;

④模具必须有凸缘法兰边,并且应足够宽,以放置真空管和密封胶带;

⑤任何次模件都必须和主模接合在一起,以免在部件导流过程中发生系统的漏气;

⑥模具表面必须具有较高的平整度。防止因带

有孔洞、龟裂或裂缝的模具对系统真空度的影响。在生产之前,须对模具进行压降试验来检验是否存在上述问题。确认模具是否适合导流工艺的要求。

2)铺层

第二个需要考虑的事项便是铺层的选择。这会影响到艇体壳体的重量、承重能力以及建造时间。真空芯材导流工艺在提高艇体硬度的同时又不会增加重量。同时避免了采用芯材的壳体中出现分层的现象,芯材与强化表层之间的粘结性能大幅提高,有效解决了脱层问题。

采用夹芯结构的纤维铺层通常要比实心铺层薄。由于硬度提高了,板材尺寸也得以加大,而且需要的支撑物(加固装置、框架、舱壁等等)也更少了。另外,铺层的安装速度也加快了,从而缩短了建造时间并降低了材料的总体使用量,如图4、5所示,纤维已铺完,导流网包着导流管在铺放的过程[2]。

运用这种方法还比其他任何的导流方法都更快,透过真空袋的连接线路和进料管的数量也减少了,这些又进一步缩短了整体建造时间并降低了耗材的成本。

3)材料的选择

作为以真空导入工艺生产游艇壳体使用的树脂要求:

(1)具有低粘度。一般在100 400mPa.s左右。最好不高于200mPa.s;(2)需要适当的放热峰温度,一般不高于80?;(3)在使用温度达到60?前,玻璃钢层材仍有合适的强度;(4)长期在潮湿环境下(相对湿度95%),仍与所选玻璃布有很好的结合强度;(5)可在常温下固化;(6)有足够长的凝胶时间,保证工艺的完成,而且最后能完全固化;(7)耐气候性好;(8)耐油脂性好;(9)阻燃性好;(10)价格低;(11)固化收缩率低等。

因此,对于树脂体系的各种组分,如树脂、固化剂、促进剂、阻聚剂、色浆和填料等都要开展相应的树脂流动性、粘度和固化反应动力学的试验研究,以保证工艺的可靠性,如图6所示,采用等温差示扫描量热法(DSC/DTA)和动态粘度计[4],来测量固化温度与固化时间的关系,试验表明,随着固化温度的增加,固化完成需要的时间缩短;峰值出现在固化开始一段时间后,这正是自催化固化模型的特征,因为自催化模型有诱导期,反应的极大速率出现在固化度达到30% 40%。分析峰值出现的时间和相应的固化度见表2,可以发现,固化温度比较低时,固化峰值出现时的固化度就越接近自催化模型的要求,这主要是因为当温度比较高时,确定数据的初始开始点比较困难,当开始记录时,反应可能已经进行了一点,进行等温试验的难点也在于此。

表2出现固化峰值时的固化度和时间

温度(?)140150160170180190200固化度(%)32.1433.2429.6524.8719.2417.6612.33反应时间(main) 2.9 1.80.810.610.350.270.20

作为以真空导入工艺生产游艇壳体使用的材料要求:

一般来说,各种形式的增强材料,如短切毡、长丝毡、无捻粗纱织物(方格布)、加捻织物、缝编织物以及夹芯材料(泡沫、轻木和蜂窝)等都可以应用,应用的织物面密度最大可至87kg/m2。但是要注意到,不同织物对真空导入工艺的影响是很大的,要尽量采用渗透率高、对树脂浸润性好的织物。

在采用芯材时,则需采用GPS芯材。要考虑各种材料组合后的整体效果,不能低估任何一种材料

的重要性。它们彼此之间必须相容才能达到最佳的效果。因此,在向供应商采购材料时,需说明使用真空导流工艺来成型玻璃钢复合材料,并要对采购的材料进行检查,以确保供应商推荐的材料适合于真空导流工艺。

4)人员的培训

当一切准备就绪,加工模具也已安排妥当,选择了建造部件所需的材料,掌握了正确的复合材料工艺和技术后,最后需要对施工的人员进行培训。导流技术的一大优势在于,与较为“传统的”方法相比,它是一种半自动化的过程,除了一些关键管理人员外,只需要一个人数相对较少、并且技能要求也不高的操作人员队伍。

由于导流技术采用的是闭式压模工艺,因此工作环境更为清洁。另外,这种环境也有利于工人的健康,因为他们不会再置身于刺激性气体和有害粉尘中。由于材料可以成套购买,因此员工能够更加迅速、更加轻松地进行安装材料,进而缩短生产时间。

经过导流工艺培训过的人员,很快便会在导流工艺的某一领域或某一特定的环节发挥出其特长。在生产车间里,人员通常会被安排在导流工艺的专门区域,并且他们在完成自己的工艺环节后,便从一个模具转移到另一个模具。因此,这种工艺,使得在模具数量足够的情况下,进行流水式的批量作业有了可能。

一般来说,女员工适合于叠放和装填铺层以及芯材,因为她们更能够胜任这类工作。由于材料通常都是成套包装的,因此也易于操作。当第一批员工完成培训之后,他们既可以胜任真空导流工艺的玻璃钢复合材料制品的生产过程,而新的员工则可与第一批已经培训过的员工一起工作,并向他们学习必要的技能。

5)工厂设置

工厂是导流工艺实施需要考虑的最后一项重要的事项。一般来说,原有的已在生产复合材料部件的工厂,适合引进导流工艺,但是必须做一些相应的改造,以提高生产效率,预防一些日后可能突发的问题。

首先,生产场地应进行分区,以最大限度地降低“交叉污染”。涂胶衣和表层的区域应安排在工厂的一端。这样可以限制该工艺流程中所产生的烟雾以及粘附喷涂物。模具可以移至干燥的物料存放区域或执行导流操作的主要区域。在这里,便可以开始在部件上铺设纤维织物、芯材以及真空管和进料管。随后,安装真空袋。这一过程应尽可能安排在工厂最安静的区域进行。

真空袋装好后通常需要检测是否存在微小的泄漏,因为泄漏的声音很难听到,所以需要声学检漏仪进行检测。如果周围背景噪音太大,操作起来将会非常困难。随后进行导流管的安装,并进行真空导流操作。整条船导入完成,关闭树脂入口,继续抽真空,直到树脂固化,当树脂有点发绿时,表示树脂已实际上固化了。

导流结束后,可将模具转移至装备区域。在这里可以拆除、处理耗材并开始组装其它部件。部件可以脱模,然后转移到一个支撑架上,而模具便可以立即投入下一个周期的使用。

此外,选择类型适当的真空泵也至关重要,应配有一个缓冲保压罐体装置,以便在出现电力故障时备用。规模较大的工厂可以安装一个大型真空泵,并将其接到可通至工厂导流区域的管道系统上。这样便可以连通多条真空管路。而对装置较小或模具无法移动时,可以使用装在手推车上的小型真空泵[5]。

3结语

目前我国在玻璃钢游艇制造方面,基本上采用手糊工艺为主,但是,随着玻璃钢游艇朝着大型化、精致化的高端方向发展,以及真空芯材导流工艺的逐步普及,可以预见,在不久的将来,将夹芯复合材料的所有优点与闭式压模在工艺性能相结合,具有绿色制造特点的真空芯材导流工艺在玻璃钢游艇制造成型工艺中将发挥越来越重要的作用。

参考文献:

[1]李传胜,周利峰,张锦南.真空灌注成型工艺及其影响因素的探讨.玻璃钢,2004,4:7 10.

[2]顾王飞.真空导入工艺的应用介绍.第十七届玻璃钢/复合材料学术年会论文集,2008.

[3]DIAB Core Infusion TechnologyTM.内部资料.2005.

[4]郭战胜,杜善义,张博明,武湛君,李方,傅求理.进复合材料用环氧树脂的固化反应和化学流变.复合材料学报.2004,8:

146 151.

[5]刘连峰,付兆伟.玻璃钢真空吸附工艺真空泵的选择及成型时应注意问题.科技风.2008,4: 1.

真空灌注-包括轻质rtm和真空导流-工艺方法及问题处理

真空灌注工艺(LRTM、真空导流工艺方法及问题处理)关于玻璃钢的新工艺方法,注射工艺较多,从最初的压力注射,到现在的真空注射,走过了很多的弯路。由于玻璃钢的特点,它易于成型,进入门槛比较低。在汽车工业、环卫领域、风能领域,都有极大的市场。 管路简图 图解:1、高压真空吸合模具边缘;2、低压真空从模具内流

向真空筒;3、模具出胶时用大力钳锁紧出口;4、用丙酮涮洗真空管,并封住进口;5、最后卡住所有出胶口。继续保持高压锁模;6、产品固化后脱模。 一、正面模具的制作: 正面模具是制作模具的基础,只有正面模具,他直接影响模具的结构形式,他的表面质量在翻制反模时并不起作用。但是他的表面胶衣质量要求很高,因为在一个封闭的空间里,玻璃钢固化放出的热量很多,积聚在模具内部灼伤磨具表面。除了选用好的胶衣材料外,应当注意的还有以下几点。 1、分型面的确定 一个产品的分型面,当然选取最大部分,但是如果产品如下图,中间分型面是选用那个面呢,应该选用下面,因为同样的能出产品,选用下面分型,可以很好的铺层,在铺层时有了参考边,否则,切割线被胶衣遮盖,铺层时没有依据。 2避免针孔: A.首先,选用优质的模具胶衣。合适的的模具胶衣。胶衣的流平性、消泡性、粘度和触变性固化特性稳定。好的胶衣除基体树脂优

异外,还有一定的消泡剂和流平助剂。选用优秀的模具胶衣有很好的助剂类,可以有效降低针孔数量。 B.胶衣的固化体系容易产生针孔的原因之一,首先要防止固化时间过短,而且固化剂的比例添加适当。为了更符合比例,建议采用预促进型,另外好的固化剂过氧化氢少,在引发聚合反应时分解的水分子少,从而提高了胶衣固化程度,减少针孔现象。 C.胶衣厚度均匀。尽量使厚度均匀,所以采用喷涂方式,比手刷有利于气泡的排除,也是减少真空和气泡的方法之一。 D.喷涂用的压缩空气清洁度不高也是产生真空的原因之一,要使用干净的空气,避免油滴和水气造成针孔。 E.喷涂的方法。有利于气泡排除,首遍的首层薄喷,间隔1-2 分钟后再涂盖前面的喷涂方法,易于气泡排除,另外,尽量减少或不用苯乙烯、丙酮稀释。最佳的方法是提高环境温度和胶衣温度,18-30 度的室温,和35%-50%的湿度是胶衣喷涂的最佳条件。 F.良好的木型表面。疏松粗糙的表面不利于胶衣施工,也不利于气泡排出。所以尽量提高表面的致密度和硬度,做到表面光洁。G.在木型完工后,尽量马上检验,并进行下一步施工,或是用屏蔽物加以遮盖。如果空气尘粉或随喷涂落在模具表面,造成了一定的质量隐患。 3、了解模具的关联尺寸; 这个问题大家都会注意的,就像机械行业的公差配合,关联尺寸的要求是与别的产品相互影响的,单独的尺寸。

制冷设备多种抽真空的方法

多种抽真空的方法 为了使最后装配获得成功,在制冷系统经过气密性试验和检漏后,必须进行彻底抽真空(简称抽空)。抽真空就是利用真空泵或压缩机对制冷剂循环系统进行抽真空,使系统中的空气和残留水分排出。 一、水份的危害 1堵塞管路:如制冷系统内水分含量超过一定的限度,当制冷剂的蒸发温度低于0℃时,水蒸气被捕集在毛细管(或膨胀阀)的出口处结成冰珠,就会在毛细管出(或膨胀阀)口处形成冰堵,使制冷剂不能正常循环。 2腐蚀:水分与制冷剂起化学反应,产生的盐酸、氟酸会破坏压缩机绝缘层。 3镀铜生锈:残留空气中的氧气与盐酸、铜反应产生镀铜,腐蚀系统管道中的铜、铁件,缩短系统零部件寿命。 4 5 一旦通 其实水分, 1、 2、 3、用真空泵抽湿时,由于水分的蒸发需要从周围吸热,造成剩余水分温度初步降低,如果没有合适的方法对系统管路进行加热来使剩余水分温度提高或保持在一定的温度范围,那么抽真空除湿的进行过程,也就是蒸发水分的吸热过程,剩余水分的温度就会越降越低。虽然根据热力学原理,在表压力越低的时候,其蒸发压力越低,也就是说在表压力越低的时候水分仍然能由于真空度的升高而继续蒸发。但是,当剩余水分由于被持续吸热而温度降低于零摄氏度时,将会凝固为冰。而冰升华的速度极为缓慢,不利于抽湿的进行。 四、抽真空的方法 常用抽真空的方法有单侧抽真空法、双侧抽真空法、加热抽真空法、氮气吹入抽真空法、二次抽真空法、压缩机自身抽真空法等多种。 1、压缩机自身抽真空

利用压缩机自身抽真空是在没有其它的真空泵和压缩机的条件下,利用制冷设备自身的压缩机进行抽真空。 (1)全封闭压缩机制冷系统自身抽真空 方法一:自抽自排二次加氟抽空法。在压缩机工艺管上接三通阀,开机后制冷剂进入高压部位,把空气赶到低压部位,再放气,等到气态平衡时就基本上把空气挤出了制冷系统。如果是电磁阀双通道电冰箱,系统管路内还残留空气,制冷效果差一点,最好进维修部修理。 方法二:全封闭压缩机制冷系统自身抽真空连接工艺图如下所示: 在压缩机的工艺管上连接干燥过滤器和单表三通低压阀A,简称表阀A。在冷凝器末端的干燥过滤器的工艺管上连接一个单表三通高压阀B。如果原制冷系统干燥过滤器为单孔无工艺管的,可在原干燥过滤器进气端加装焊一根针阀工艺管接头。当制冷维修工艺流程中的检漏、试压工序完毕后,进行抽真空。从表阀A 放出试压用的氮气,当表阀B的压力降至0.3 MPa时,应关闭放气阀停止放气,启动压缩机,待表阀B的压力上升至1~1.5 MPa,表阀A的压力在0~0.1MPa之间,与制冷正常工作时的压力接近,将多余的气体从表阀B放出。如果检修 B放出 B的压力大于0 高压表阀 高压表阀 空气。 为负压后,表阀B 5分钟 真空的功能。具体方法是:购买一个三孔(四孔)的小规格压缩机截止阀和带纳子接头的束接头(尺寸大小应与截止阀通往压缩机的出气孔内径相符),将截止阀通往压缩机的出气孔攻丝使其与束接头的一端相连接,但拧入束接头时应注意不要挡住截止阀阀杆的移动;如无合适的丝锥也可直接进行焊接。然后按照下图所示连接即可。 (2)开式和半封闭式压缩机系统抽真空 方法一:利用压缩机的检修阀抽空:开式和半封闭式压缩机制冷系统抽真空最理想的抽空装置是真空泵。因为利用压缩机本身进行抽空往往达不到理想的真空度,如果不具备条件也可利用压缩机本身抽空。具体方法是:先打开系统中的全部阀门,使制冷系统畅通。将压缩机高、低压截止阀杆打开退到底,使高、低压截止阀内管路与旁通接口切断,再将高低压组合表阀的高、低压管分别接在压缩机高、低压截止阀的旁通接口上。然后将高压截止阀(也称高压排气阀)的阀杆沿顺时针方向旋到底,关闭高压排气阀使压缩机排气管与冷凝器进气管通路切断,同时使压缩机排气管与高压排气阀的旁通接口相通,并打开与高压排气阀连接的高低压组合表上

玻璃钢制作工艺真空导入原理

玻璃钢制作工艺真空导 入原理 SANY GROUP system office room 【SANYUA16H-

真空导入工艺原理 真空导入工艺的基本原理是指在固化后的胶衣层上铺放玻璃纤维、玻璃纤维织物、各种嵌件、脱模布、树脂渗透层、铺放树脂管路和覆盖尼龙(或橡胶、硅酮)挠性薄膜(即真空袋),薄膜与型腔四周边缘密封严实。型腔内抽真空,往型腔里注入树脂。在真空状态下树脂沿树脂管路、纤维外表流动而浸渍纤维束,在室温或加热条件下制品固化的成型工艺。 1机械性能高与手糊构件相比,真空导入工艺成型的构件强度,刚度及其它的物理特性可提高1.5倍。 2重复性好构件有相对恒定的树脂比,孔隙率低≤1%,手糊≥5%. 3质量轻纤维含量高达75-80%,无需额外的材料来连接芯材。 4环保真空导入工艺几乎是闭模成型过程,挥发性有机物和有毒空气污染物均被局限在真空袋中。 5成本低,效率高纤维含量高,树脂浪费率低于5%,比开模工艺可节约劳动力50%以上。在芯材加入的前后,无需等待树脂的固化。尤其在板中加筋时,材料和人工的节约相当可观。 真空导入工艺步骤 1模具表面涂脱模剂(蜡) 2铺放干织物和夹芯 3铺放隔离层 4铺放分散介质层 5用真空袋密封 6注入树脂同时抽真空 7室温固化或放入烘箱 真空导入材料的选择 。 增强材料的选择 手糊工艺常用的纤维增强材料在真空导入中均可使用,其它形式的纤维织物,从短切原丝到厚的针织毡也都可以使用。新型的针织材料和平纹单向纤维是较理想的选择 芯材的选择 芯层材料一般为低密度泡沫和轻质木材,还可以是热塑性材料,混凝土材料,固化拉挤材料,金属嵌件等。在具体使用中需考虑的因素有热膨胀系数差异,表面处理情况,与树脂的相溶性等。 固化体系的选择 由于真空袋压树脂注入工艺一般采用的是已经加入促进剂的树脂,因此在使用之前只需加入引发剂即可。常用的引发剂是过氧化甲乙酮。引发剂的用量与所需的凝胶时间和充模时的温度有很大的关系,因为真空袋压树脂注入是闭模成型,因此湿度对引发剂的用量基本没有影响。 真空袋压树脂注入工艺所需材料 真空袋膜导流网 脱模布 中空螺旋管树脂进料管抽气管 真空袋密封胶吸胶毡 定位喷胶 1.真空袋膜 聚丙烯膜是最常用的真空袋膜,可以在形状复杂的模具上拉伸,无折叠和褶皱,真空效率高。 2.导流网 可采用孔隙率高的机织纤维,便于树脂的渗透。导流网的作用是将铺层和模具表面、真空软膜分开,同时保持了具有一定相互连接的垂直间隙和相互横向连接的网状结构。树脂从注射点、分配槽经由分配介质自由流向分配介质并完全覆盖整个产品一个表面,然后纵向均匀渗透铺层后通过上表面的分配介质,从而完成整个浸渍过程。 3脱模布:低孔隙率、低渗透率的纤维织物可改善制品的表观,防止真空袋粘在制品上。 4中空螺旋管:主要用作树脂流道和袋膜内抽气管。 5树脂进料管:用来连接树脂灌和注入口的塑料管,在承受一个大气压的情况下而不变形。 6抽气管:用来连接抽气口和树脂收集气及树脂收集器与真空泵的塑料管,能承受一个大气压而不变形,通常直径比树脂进料管要小。

玻璃钢游艇真空导流成型工

玻璃钢游艇体真空导流成型工艺 道恩提供 游艇作为满足人们精神需要或享受需要的高级消费品,其需求随着经济的发展和购买力的提高必然呈不断上升的趋势。而随着玻璃钢游艇产业的迅速发展,对艇体成型工艺的要求越来越高,特别是成型工艺的环保及成本方面的要求越来越高。 目前国内外游艇是金属材质的较少,大多采用玻璃钢材质。道恩游艇设计认为传统的艇体成型大部分采用手糊制,而手糊成型生产率低,劳动强度大,劳动卫生条件差,产品质量不易控制,性能稳定性不高,产品力 学性能较低。尤其对于结构复杂、力学性能要求高、体形庞大的大型船体,应用传统的手糊成型工艺已很难实施,所以道恩游艇设计在游艇材料上选择真空芯材导流工艺来解决这一难题。 真空灌注工艺(Vacuum infusion process),简称VIP,在模具上铺“干”增强材料(玻璃纤维,碳纤维,夹心材料等,有别于真空袋工艺),然后铺真空袋,并抽出体系中的真空,在模具型腔中形成一个负压,利用真空产生的压力把不饱和树脂通过预铺的管路压入纤维层中,让树脂浸润增强材料最后充满整个模具,制品固化后,揭去真空袋材料,从模具上得到所需的制品。 道恩游艇设计总结——真空芯材导流工艺的优势 1 更高质量制品:在真空环境下树脂浸润玻纤,与传统制造工艺相比,制品中的气泡极少。体系中不留有多余的树脂,玻纤含量很高,可达到时70%,甚至更高。所得制品重量更轻,强度更高。批与批之间也非常稳定。 2 更少树脂损耗:用VIP 工艺,树脂的用量可以精确预算,对于手糊或喷射工艺来说,会因操作人员的多变性而难于控制。VIP 可以使得树脂的损耗达到最少,更重要的是,这样可以节约成本。 3 树脂分布均匀:对于一个制品来说,不同部分的真空产生的压力是一致的,因此树脂对玻纤的浸润速

真空灌注工艺

真空灌注工艺 简介 真空灌注工艺是指树脂通过真空的力量来灌注的。材料是平铺在模具上,树脂在抽完真空以后导入。要达到完全的真空,树脂通过管子逐层渗透到铺层,此工艺需根据不同厂家和材料进行分类。 传统的手糊工艺,将加强层平铺在模具上,用毛刷、辊子或其他功能一样的浸润压实,能够提高的方法就是利用真空袋将多余的树脂吸出来,真空袋能够很大地提高树脂对玻璃丝的渗透率,主要结果是让产品更强更轻。如果对真空袋不是很熟悉的话,我们建议阅读我们的手册,关于真空袋设备及技术应用,及真空成型工艺应用的经验及原理。 真空灌注的优点 真空灌注比传统的真空袋法工艺有一定的改进,主要优点如下: ?更高的树脂纤维比 ?减少浪费的树脂 ?树脂用量的一致性; ?减少准备时间; ? 清洁 真空灌注工艺的纤维树脂比比真空袋法好。传统的手糊工艺是含100%的纤维加树脂,单独的树脂是很易碎的,所以过多的树脂实际上更容易碎。真空袋能够减少这方面的问题,但是也不能解决其他额外的问题。

真空袋法对于手糊来说,确实是一大提高,但还是和手糊有关。因为这样,碾压一直处于饱和的状态。真空气压使多余的树脂吸出,但大多数的清除还要靠加强层,树脂,时间等其他的因素。 真空灌注的不同方式是,当抽成真空状态时,纤维都还是干的。从以上的观点,树脂是通过真空的力量导入,比刚开始就将多余的树脂吸入的好。真空灌注开始时没有让树脂导入。实际上,多余的树脂通过真空管导出,结果就是只有最少的树脂导入,这样就可以减轻重量,提高强度,最大化地节约树脂与纤维。部件通过真空灌注成型的可以达到很平整的水平。 由于通过真空灌注成型,树脂用量变得可计算了。当标准的手糊树脂用量,因不同的操作这而变化,真空灌注的树脂用量却是一致的。既使当制造一个大产品, 树脂用量也是高度的可重复。这样的结果是减少树脂的浪费,更重要的是减少浪费钱。 真空灌注需要注意的另一个重要因素:时间。经常发生问题是真空灌注的时间。有很多树脂的储存期约30分钟,尽管有些树脂(比如环氧树脂)的储存期是2小时,即使如此,这个时限(储存期)也是真空灌注的关键因素。大的项目很容易达到2小时的时限,即使小的,表面简单项目在出现真空泄漏时很不容易被发现,当安装好真空袋时,树脂就可能在部件间流动了。 真空灌注没有时间方面的限定,因为抽真空时,加强层还是干的,直到所有的树脂都完成。安装真空袋以后,泄漏很快会被找出来,如果有些地方不合适的,可能重新灌真空和重调。直到它不灌输树脂时,

真空导入工艺和手糊工艺的比较-1

真空导入工艺和手糊工艺的比较 手糊工艺(Handlay-up)是一种开模工艺,目前在玻璃纤维增强的聚酯复合材料中占65%。它的优点是在模具的形状改变上有很大的自由度,模具价格低,适应性强、产品性能得到市场认可和投资少等。所以特别适合于小公司,也适合于船舶及航空航天产业,这儿通常是一次性的大部件。但该工艺也存在一系列问题,如可挥发有机物(VOC)排放超标、对操作人员的健康影响大、人员易流失、许用材料限制多、产品性能低,树脂浪费并且用量大等,尤其是产品质量不稳定,产品的玻纤和树脂比例、部件厚度、层材制造速率、层材的均匀性等都受操作人员的影响,要求操作人员有较好的技术、经验和素质。手糊产品的树脂含量一般在50%-70%左右。开模工艺的VOC排放超过500PPm,苯乙烯的挥发量高达使用量的35%-45%。而各国规定都在50-100PPm。目前国外大都改用环戊二烯(DCPD)或其它低苯乙烯释放树脂,但苯乙烯作为单体还没有好的替代品。 真空树脂导入工艺是近20年来发展的制造工艺,尤适合于大型产品的制造。优点如下: (1)产品性能优良,成品率高。在同样原材料的情况下,与手糊构件相比,真空树脂导入工艺成型构件的强度、刚度及其它的物理特性可提高30%-50%以上(表1)。工艺稳定后成品率可接近100%。表1典型聚酯玻璃钢性能比较增强材料无捻粗纱布双抽向织物无捻粗纱布双抽向织物成型工艺手糊手糊真空树脂扩散真空树脂扩散玻纤含量45506065 拉伸强度(MPa)273.2389383.5480 拉伸模量(GPa)13.518.517.921.9 压缩强度(MPa)200.4247215.2258 压缩模量(GPa)13.421.315.623.6 弯曲强度(MPa)230.3321325.7385 弯曲模量(GPa)13.41716.118.5 层间剪切强度(MPa)2030.73537.8 纵横剪切强度(MPa)48.8852.17 纵横剪切模量(GPa)1.621.84 (2)产品质量稳定,重复性好。产品质量受操作人员影响小,不论是同一构件还是各构件间都存在高度的一致性。产品的纤维用量在注入树脂前已按规定的量放入模具中,构件有相对恒定的树脂比,一般在30%-45%,因此产品性能的均匀性和重复性比手糊工艺产品好得多,缺陷也少得多。 (3)抗疲劳性能提高,可减轻结构重量。由于制品纤维含量高、孔隙率低、产品性能高,尤其是层间强度的提高,大大提高了产品的抗疲劳性能。在强度或刚度要求相同的情况下,采用真空导入工艺制作的产品可减轻结构重量。 (4)环境友善。真空树脂导入工艺是一种闭模工艺,挥发性有机物和有毒空气污染物均被局限于真空袋中。仅在真空泵排气(可过滤)和打开树脂桶时有微量的挥发物。VOC排放不超过5PPm的标准。这也大大改善了操作人员的工作环境,稳定了劳动人员的队伍,也扩大了可用材料的范围。 (5)产品整体性好。真空树脂导入工艺可同时成形加强筋、夹芯结构及其它嵌件,提高了产品的整体性,因此可制造风机机罩、船体和上层建筑等大型制品。 (6)减少原材料使用,减少用工。在同样铺层时,树脂用量减少30%。浪费少,树脂损耗率低于5%。劳动生产率高,比手糊工艺可节约劳动力50%以上。尤其在成型大型复杂几何形状的夹芯和加筋结构件时,材料和人工的节省更为可观。如在航空工业的垂直舵制造中,使紧固件减少365个价格比传统方法减少75%,产品重量不变,性能更好。 (7)制品精度好。真空树脂导入工艺产品的尺寸精度(厚度)优于手糊制品。在同样的铺层下,一般真空树脂扩散技术产品的厚度为手糊制品的2/3。产品厚度偏差约为士10%,而手糊工艺一般为士20%。产品表面的平整度优于手糊产品。真空树脂导入工艺的机罩产品内壁光滑,表面自然形成富树脂层,不需要另外加涂面漆(Topcoat)。减少了打磨和涂漆工序的人工和材料。

复合材料真空灌注成型制造流程

1.模具表面处理 1.1模具表面检查 检查模具表面有无缺陷,如砂眼、伤痕等。如有则避开此位置(伤痕处做好标识,待以后修补)。 1.2模具表面清洁 先用高压气体把表面吹干净,保证气体不能带水分。然后用干净的布把表面擦拭干净。 1.3脱模材料处理 1.3.1表面依次打洁模剂、封孔剂、脱模剂 2、结构铺层 2.1玻纤铺层 将玻纤平整地铺设在模具上搭接的区域不超过1cm,注意每层接缝错开50mm 左右。 2.2辅料(脱模布+带孔隔离膜+导流网)铺层 2.2.1将脱模布平整的铺在最上层复合毡的上面,注意脱模布要平整,无折痕。 脱模布有效尺寸为产品长/宽方向各+15cm。 2.2.2将带孔隔离膜、导流网依次按顺序平整铺在脱模布上面,并用豆粒大小的 密封胶条将其固定平整。带孔隔离膜、导流网有效尺寸为产品长/宽方向 各-3cm。 2.3胶条+缠绕管+欧姆管+真空袋铺设 2.3.1在美纹纸外侧周围5到6厘米的位置铺设一圈缠绕管并用豆粒大小的密封 胶条将其固定住。用覆盖在产品上最外侧的脱模布将缠绕管盖住,尺寸须刚刚完全遮住缠绕管。 2.3.2在缠绕管外侧四周距离5到6厘米的位置铺设一圈密封胶条,注意先不要 将隔纸撕下。 2.3.3注胶口设在顶部中间位置,欧姆管即设在顶部一条。截取一根Ω管并将Ω 管边缘的毛刺打磨光滑,再将Ω管从中间锯断,套上三通,三通与欧姆管连接的地方贴一层胶条。然后缠绕3-4圈密封胶条于三通直通底部上

2.3.4剪取一块长宽均大于密封胶条粘接区域20cm的真空袋膜,将真空袋膜抬到 产品上侧慢慢放下,从一边开始留足2cm余量后慢慢边扯掉缠绕管四周的密封胶条上的隔纸边铺好真空袋膜。 2.3.5使用抽气管将真空系统与树脂收集器连接。 2.4 真空保压 2.4.1开启真空泵,把真空袋膜理顺留足余量后,再把三通进胶口位置的真空袋膜 剪个口,然后在三通底座端头用密封胶条缠绕两圈,将真空袋膜与三通完全密闭,再将进胶管与欧姆管连接密封,最后用硬纸封住进气口。 2.4.2将真空表密封固定抽气管的抽气口。 2.4.3开启真空泵,检测真空系统的密封性,真空系统压力抽至20mbr以下,关闭 真空泵保压15分钟后检测压力,若压力增加不超过5mbr,方可进入下一步骤,如真空压力未达到上述要求则需不停检漏,直至无漏气点达到上述的要求。 注意:①收集器,真空泵,管连接真空密封必须保证密封②整个真空袋膜系统保证不漏气③压力必须达到标准后在灌注树脂。 3、产品制造 3.1配置树脂 配制环氧树脂:固化剂。每次配制需使用干净无杂质的配胶桶,将树脂与固化剂搅拌均匀,搅拌次数不得低于三次。 3.2真空灌注 将进胶管端部折三折,保证不漏气,然后将进胶口插入树脂中,然后再慢慢松开弯折。注意整个过程需不断检查,不要漏气。 3.3固化 3.4脱模 撕去真空辅材,注意操作时要小心,避免产品变形。然后将产品轻抬脱模,注意不要损伤产品面。 4、后处理 4.1产品切割

玻璃钢制作工艺真空导入原理教学文案

真空导入工艺原理真空导入工艺的基本原理是指在固化后的胶衣层上铺放玻璃纤维、玻璃纤维织物、各种嵌件、脱模布、树脂渗透层、铺放树脂管路和覆盖尼龙(或橡胶、硅酮)挠性薄膜(即真空袋),薄膜与型腔四周边缘密封严实。型腔内抽真空,往型腔里注入树脂。在真空状 态下树脂沿树脂管路、纤维外表流动而浸渍纤维束,在室温或加热条 件下制品固化的成型工艺。 1机械性能高与手糊构件相比,真空导入工艺成型的构件强度,刚度 及其它的物理特性可提高1.5倍。 2重复性好构件有相对恒定的树脂比,孔隙率低≤1%,手糊≥5%. 3质量轻纤维含量高达75-80%,无需额外的材料来连接芯材。 4环保真空导入工艺几乎是闭模成型过程,挥发性有机物和有毒空气 污染物均被局限在真空袋中。 5成本低,效率高纤维含量高,树脂浪费率低于5%,比开模工艺可 节约劳动力50%以上。在芯材加入的前后,无需等待树脂的固化。尤 其在板中加筋时,材料和人工的节约相当可观。 真空导入工艺步骤 1模具表面涂脱模剂(蜡) 2铺放干织物和夹芯 3铺放隔离层 4铺放分散介质层 5用真空袋密封 6注入树脂同时抽真空 7室温固化或放入烘箱 真空导入材料的选择 适应真空导入工艺的典型树脂包括低收缩聚酯树脂,乙烯基树脂, 环氧树脂等。树脂体系黏度一般0.15~0.8Pa.S。使树脂仅在真空力作 用下能够完全浸渍增强材料。不同的工艺对凝胶时间有不同的要求, 如有些工艺要求在35min内注射完,有些则需要4h完成,因此凝胶时 间应可变易控,这是注射成功的关键之一。在浸渍过程中粘度变化小, 固化放热峰值应适中。高放热峰会损坏模具甚至成型构件。 增强材料的选择 手糊工艺常用的纤维增强材料在真空导入中均可使用,其它形式的纤维织物,从短切原丝到厚的针织毡也都可以使用。新型的针织材料和平纹单向纤维是较理想的选择芯材的选择 芯层材料一般为低密度泡沫和轻质木材,还可以是热塑性材料,混凝土材料,固化拉挤材料,金属嵌件等。在具体使用中需考虑的因素有热膨胀系数差异,表面处理情况,与树脂的相溶性等。 固化体系的选择 由于真空袋压树脂注入工艺一般采用的是已经加入促进剂的树脂,因此在使用之前只需加入引发剂即可。常用的引发剂是过氧化甲乙酮。引发剂的用量与所需的凝胶时间和充模时的温度有很大 的关系,因为真空袋压树脂注入是闭模成型,因此湿度对引发剂的用量基本没有影响。真空袋压树脂注入工艺所需材料真空袋膜

真空灌注培训课件

真空灌注机舱罩、轮毂罩成型工艺培训课件 一、真空袋成型工艺 概述:真空袋成型工艺是将产品密封在真空袋和模具之间,通过抽真空使体系形成负压,从而使铺层受压,产品更加密实,力学性能更好的成型工艺。 该工艺可分为湿法和干法两种,可配备手糊、喷涂、预浸料等成型工艺,可配备烘箱辅助加热和热压罐的使用。 二、真空袋成型工艺特点 1、纤维含量高、产品力学性能更好; 2、有效控制含胶量和产品厚度,比手糊作业节约胶量约12%左右; 3、体系均匀受压一次成型,产品层间结合性能和整体性好; 4、消除产品气泡、裂纹等缺陷; 5、90%微毒控制在真空袋内,全面改善生产环境; 6、减轻劳动人员的工作强度。 三、真空袋湿法成型 真空袋湿法成型,是利用真空负压将已浸树脂的增强材料压实,并将多余的树脂吸出,从而达到控制产品树脂含量,减少气泡,增加层间粘接强度和力学性能的成型工艺。 该工艺主要用于预浸料成型,轻木、泡沫、蜂窝等夹芯铺垫。 四、真空树脂导入法 真空树脂导入法是将纤维、夹芯等增强材料预先在模具上铺好,然后用真空袋膜、密封胶带等将体系密封并抽真空,利用体系内外压差将树脂导入并浸润增强材料的成型工艺。 1、真空袋成型的辅助材料 (1)真空袋膜:PA材质,最高耐温120~200℃,气密性好,高拉伸强度和 断裂延伸率,柔韧性好,以片状、筒状供货。 (2)密封胶带:橡胶,最高耐温120~232℃,耐侵蚀性好,适合于聚酯、 环氧、酚醛等树脂体系,密封性好,容易从模具上撕下。 (3)脱模布:尼龙或聚酯材料,最高耐温160~200℃,脱模效果、抗撕裂 性能好,高温稳定性好,表面清洁,无转移,易于后续粘接处理。 (4)纤维胶带:粘接固定每层纤维材料,更加环保。 (5)导流网:主体编制结构,有利于空气和树脂流动,成本低。 (6)吸胶粘:接固定每层纤维材料。 (7)隔离膜:用于将层压制品和透气毡隔开,起到脱模和控制树脂含量的 作用,分有孔和无孔两种。 (8)透气毡:吸收多余的树脂同时将空气、溶剂和树脂固化产生的气体趋 向真空抽气孔。 (9)管路和接头树脂管直径8~16mm,缠绕管直径8~20mm,欧迷伽管直径 16~25mm,三通接头直径8~12mm。 (10)大力钳/止流钳:控制空气、树脂流动。 五、胶黏剂6100—W—3结构胶 一种高韧性乙烯基预促进型结构胶黏剂,适合较大范围和高动态载荷下玻璃钢制品粘接。

玻璃钢制作工艺真空导入原理

真空导入工艺原理 真空导入工艺的基本原理是指在固化后的胶衣层上铺放玻璃纤维、玻璃纤维织物、各种嵌件、脱模布、树脂渗透层、铺放树脂管路和覆盖尼龙(或橡胶、硅酮)挠性薄膜(即真空袋),薄膜与型腔四周边缘密封严实。型腔内抽真空,往型腔里注入树脂。在真空状态下树脂沿 树脂管路、纤维外表流动而浸渍纤维束,在室温或加热条件下制品固 化的成型工艺。 1机械性能高与手糊构件相比,真空导入工艺成型的构件强度,刚度 及其它的物理特性可提高1.5倍。 2重复性好构件有相对恒定的树脂比,孔隙率低≤1%,手糊≥5%. 3质量轻纤维含量高达75-80%,无需额外的材料来连接芯材。 4环保真空导入工艺几乎是闭模成型过程,挥发性有机物和有毒空气 污染物均被局限在真空袋中。 5成本低,效率高纤维含量高,树脂浪费率低于5%,比开模工艺可 节约劳动力50%以上。在芯材加入的前后,无需等待树脂的固化。尤其 在板中加筋时,材料和人工的节约相当可观。 真空导入工艺步骤 1模具表面涂脱模剂(蜡) 2铺放干织物和夹芯 3铺放隔离层 4铺放分散介质层 5用真空袋密封 6注入树脂同时抽真空 7室温固化或放入烘箱 真空导入材料的选择 适应真空导入工艺的典型树脂包括低收缩聚酯树脂,乙烯基树脂, 环氧树脂等。树脂体系黏度一般0.15~0.8Pa.S。使树脂仅在真空力作 用下能够完全浸渍增强材料。不同的工艺对凝胶时间有不同的要求, 如有些工艺要求在35min内注射完,有些则需要4h完成,因此凝胶时 间应可变易控,这是注射成功的关键之一。在浸渍过程中粘度变化小, 固化放热峰值应适中。高放热峰会损坏模具甚至成型构件。 增强材料的选择 手糊工艺常用的纤维增强材料在真空导入中均可使用,其它形式的纤维织物,从短切原丝到厚的针织毡也都可以使用。新型的针织材料和平纹单向纤维是较理想的选择芯材的选择 芯层材料一般为低密度泡沫和轻质木材,还可以是热塑性材料,混凝土材料,固化拉挤材料,金属嵌件等。在具体使用中需考虑的因素有热膨胀系数差异,表面处理情况,与树脂的相溶性等。 固化体系的选择 由于真空袋压树脂注入工艺一般采用的是已经加入促进剂的 树脂,因此在使用之前只需加入引发剂即可。常用的引发剂是过氧化甲乙酮。引发剂的用量与所需的凝胶时间和充模时的温度有很大的关系,因为真空袋压树脂注入是闭模成型,因此湿度对引发剂的用量基本没有影响。真空袋压树脂注入工艺所需材料真空袋膜

真空预压施工工艺及方法

真空预压施工工艺及方法 真空预压加固一般用于排水固结地段,施工工艺流程图见图3。 真空预压施工工艺流程图 施工要点如下: ⑴铺设水平排水垫层:当地基表层能承受施工机械运行时,可以用机械分堆摊铺法铺砂,汽车运进的砂料先卸成若干砂堆,然后用推土机摊平;当地基表层承载力不足时,一般采用顺序推进摊铺法,即汽车倒进卸料,推土机向前推赶推

平;当地基较软不能承受机械碾压时,可用轻型传送带由外向铺设。

⑵埋设排水滤管:先清除滤水管埋设影响范围内的石块等有可能扎破密封膜的尖利杂物;滤水管采用塑料管,外包尼龙纱或土工织物等滤水材料,滤水管与三通管接头部位绑牢;排水滤管埋设应形成回路,主管通过出膜管道与外部真空泵连接。 ⑶挖封闭沟:密封膜周边的密封可采用挖沟埋膜,以保证周边密封膜上有足够的覆土厚度和压力。 ⑷铺设密封膜:密封膜的热合和黏接采用双热合缝的平搭接;密封膜检查合格后,按先后顺序同时铺设,每铺完一层都要进行细致的检查补漏,保证密封膜的密封性能;密封膜铺设完成后,回填黏土。 ⑸施工监测:在预压过程中,应对加固范围内的地基稳定安全、固结度、垂直变形、侧向变形控制和加固效果实时监督和控制,监测被加固体内不同部位的负压实时状况;监测项目包括孔隙水压力、膜内真空度、排水板内真空度、土体真空度、地面沉降量、深层沉降量和土体水平位移;安置感应环于预定深度并用特定装置保持与土的变形响应性。 ⑹关闭真空泵,关闭阀门。 ⑺继续进行施工监测。 ⑻结束:卸掉膜上覆水,拆掉真空系统及出膜口;去除密封膜及真空分布管。 ⑼检验:进行现场钻探、试验等效果试验。 ⑽注意事项: ①施工前应按要求设置观测点、观测断面,每一断面上的观测点布置数量、观测频率和观测精度应符合规范要求,观测基桩必须置于不受施工影响的稳定地基内,并定期复核校正。 ②在排水垫层的施工中,无论采用何种施工方法,都应避免对软土表层的无穷大扰动和隆起,以免造成砂垫层与软土混合,影响垫层的排水效果。 ③挖封闭沟时,如果表层存在良好的透气层或在处理范围内有充足水源补给的透水层时,应采取有效措施隔断透气层或透水层。 ④铺设密封膜时,要注意膜与软土接触要有足够的长度,保证有足够长的渗径;膜周边密封处应有一定的压力,保证膜与软土紧密接触,使膜周边有良好的气密性。

风机叶片制造技术——真空灌注成型技术

风机叶片制造技术——真空灌注成型技术 风电技术专题 2010-01-05 08:33 阅读53 评论1 字号:大中小 1 世界风力发电现状 随着国际原油价格持续高涨及京都议定书的实施,产业化条件最为成熟的风力发电成为欧美等发达国家推动可再生能源发展的首选项目。风能不仅充沛和廉价,而且也是目前最有开发利用前景的一种可再生能源。20世纪80年代风电的成本为40美分/kW·h,现在降为3~5美分/kW·h,随着技术设备的改善,成本还可在目前的基础上再降低30~50%。正因为此,全世界风力发电每年以30%左右的速度增长。 世界上很多国家尤其是发达国家,已充分认识到风电在调整能源结构、缓解环境污染等方面的重要性,对风电的开发给予了高度重视,装机规模持续高速增长。2006年累计风电装机最多的10个国家占世界风电装机的85%,与2005年相比,德国、美国和西班牙保持了前3名的地位,中国则从第八名升到第六名。中国新增装机容量(不包含台湾省装机)为1.347GW,处于亚洲第二,2006年风力发电市场较2005年成长超过3倍,累计装机容量达2.604GW,排行全球第六大市场。其市场驱动力主要源自2006 年1月1日生效的“可再生能源法”。 单机容量是风电机组技术水平的标志。全球兆瓦级机组的市场份额明显增大,1997年及以前还不到10%,2001年则超过50%,2002年达到62.1%,2003年达到71.4%。2003年安装的风电机组平均单机容量达到1.2MW。2006年安装的机组增均单机容量约为1.5MW,而10年前只有500kW。我国风电机组单机容量也从600kW逐步走向兆瓦级转变。更大型、性能更好的机组也已经开发出来,并投入生产试运行。由于更多国家致力于风能的开发利用,预计这种世界范围的快速增长将持续下去。除了风电大国丹麦、德国、西班牙和美国外,很多其它国家包括英国、法国、巴西和中国也制定了雄心勃勃的风电发展计 划。 2 风机叶片 2.1 风机叶片材料 风机叶片材料的强度和刚度是决定风力发电机组性能优劣的关键。目前,风机叶片所用材料已由木质、帆布等发展为金属(铝合金)、玻璃纤维增强复合材料、碳纤维增强复合材料等。玻璃钢叶片材料因为重量轻、比强度高、可设计性强、价格比较便宜等因素,成为大中型风机叶片材料的首选。然而,随着风机叶片朝着超大型化和轻量化的方向发展,玻璃钢复合材料开始达到其使用性能的极限,碳纤维维复合材料(CFRP)逐渐开始应用到超大型风机叶片中。 具体而言,由于应用场合的不同,风机叶片材料的选择也会有所不同。一般较小型的叶片(如22 m以下)选用量大价廉的E-玻纤增强塑料(GFRP),树脂基体以不饱和聚酯为主,也可选用乙烯酯或环氧树脂;而较大型的叶片(如42m以上)一般采用CFRP或CF与GF混杂的复合材料,树脂基体以环氧树脂为为主。目前商品化的大型风力机叶片大多采用玻璃纤维复合材料(GRP)。长度大于40m叶片可以采用碳/玻混杂复合材料,但由于碳纤维的价格较高,未能推广应用。 2.2 风机叶片设计

真空导入工艺的介绍

真空导入工艺的介绍 在目前的材料中,复合材料因其质轻高强而被广泛应用。针对复合材料的制造工艺也在不断的提高和创新。由起初的手糊,发展到机械化的喷射,拉挤,模压等工艺,都现在兴起的真空导入工艺,与真空导入相关的工艺还有树脂传递模塑(RTM),真空辅助RTM (VARTM),真空袋压,SCRIMP,SRIM(Structural Reaction Molding),RTI(resin film infusion).但都有一些差别,很多文章中都介绍过,这里就不赘述了。 1.真空导入工艺(Vacuum infusion process,VIP) 真空导入工艺(Vacuum infusion process),简称VIP,在模具上铺“干”增强材料(玻璃纤维,碳纤维,夹心材料等,有别于真空袋工艺),然后铺真空袋,并抽出体系中的真空,在模具型腔中形成一个负压,利用真空产生的压力吧不饱和树脂通过预铺的管路压入纤维层中,让树脂浸润增强材料最后充满整个模具,制品固化后,揭去真空袋材料,从模具上得到所需的制品。VIP采用单面模具(就象通常的手糊和喷射模具)建立一个闭合系统。真空导入工艺公诸于世很久了,这个工艺在1950年出现了专利记录。然而,直到近几年才得到了发展。由于这种工艺是从国外引入,所以在命名上有多种称呼,真空导入,真空灌注,真空注射。 2.理论 真空导入工艺能被广泛的应用,有其理论基础的,这就是达西定律(Darcy’s Law) t =? 2h/(2 kDP ) t 是导入时间,由四个参数来决定。 h-树脂粘度,从公式上可以看出所用树脂的粘度低,则所需导入时间就短,因此真空导入所用的树脂粘度一般不能太高。这样可以使树脂能够快速的充满整个模具。 ?-注射长度,指的树脂进料口与到达出料口的之间的距离,距离长当然所需的时间亦长。 DP-压力差, 体系内与体系外压力差值越大,对树脂的驱动力也越大,树脂流速越快,当然所需导入时间也越短。 k= 渗透性,指玻纤,夹心材料等对树脂浸润好坏的参数。k值大说明浸润好,象连续毡,多向毡要比方格布,短切毡易被树脂浸润。因此为了使得树脂在增强材料被压实的情况下能方便的充满体系,一般会人为设置一些导流槽,比如在夹心泡沫上下打孔等。 3.优势 在通常的手糊工艺(hand lay-up)中, 增强材料铺于模具中, 采用刷子,辊子或其它方式手工浸润增强材料。另外一种改进的方法是使用真空袋吸出手糊时积层中多余的树脂。这样提高的玻纤含量,得到更高强度和更轻的产品,VIP相对于传统的工艺具有很多优势。 如图以手糊,真空袋和真空导入为例。在力学性能上真空导入占有明显的优势。 由此可以看出真空导入的优势 a更高质量制品:在真空环境下树脂浸润玻纤,与传统制造工艺相比,制品中的气泡极少。体系中不留有多余的树脂,玻纤含量很高,可达到时70%,甚至更低。所得制品重量更轻,强度更高。批与批之间也非常稳定。 b更少树脂损耗:用VIP工艺,树脂的用量可以精确预算,对于手糊或喷射工艺来说,会因操作人员的多变性而难于控制。VIP可以使得树脂的损耗达到最少,更重要的是,这样可以节约成本。 c树脂分布均匀:对于一个制品来说,不同部分的真空产生的压力是一致的,因此树脂对玻纤的浸润速度和含量趋于一致。这个对于重量要求稳定的FRP制件来是很关键的。 d过程挥发更少:生产过程中没有刷子或辊子之类,不会造成树脂的泼洒或滴落现象发现,

风电叶片真空灌注成型工艺

风电叶片真空灌注成型工艺 一、叶片成型 1.模具清理(QA check:工序的正确性;各工序涂抹到位。) 1.1 洁模剂 清洁模具表面,除油除污渍。 1.2 封孔剂 密封模具表面小气孔,防止在真空灌注过程中由于模具的漏气而造成产品气孔率大,影响产品质量。 1.3 脱模剂 在模具表面形成一层致密层,使模具更容易与产品分离,达到脱模的效果。 2.壳体外表面玻璃纤维铺层制作(QA check:铺放位置正确,搭接尺寸足够。) 铺覆两层玻璃纤维布,由于叶片形状特殊,纤维布不是整体的,某些部位会断开,这就需要两块纤维布之间进行搭接,搭接尺寸10—20cm。 3.预埋件铺放(QA check:预埋件定位准确;打磨到位;表面清洁。 3.1 主梁 主梁是在单独的模具上成型的,铺放主梁时需用工装对其进行精确定位,并保证经过打磨处理及表面清洁。 3.2 壳体泡沫芯材 PVC泡沫板有轻质高强的作用,上下两层纤维布,中间包覆泡沫板形成三明治结构,铺放时保证各快板材之间连接紧密。 3.3 根部预埋块 由于根部铺层太多、太厚,根部做二次成型,在单独的模具上成型,要保证经过打磨处理及表面清洁。 4.壳体内表面玻璃纤维铺层制作(QA check:铺放位置正确,搭接尺寸足够。) 内表面纤维布铺放时注意不要让铺好的预埋件错位,其余同外表面玻璃纤维铺层。 5.真空材料的铺放及布置(QA check:铺放位置正确。) 5.1 免打磨布 在合模过程中粘接部位需要打磨处理,提前在这些部位铺放免打磨布可以避免更多的工序,带来更好的工作环境。 5.2 脱模布 在树脂固化以后真空材料也会粘接在产品表面,不易撕除,表面经过特氟龙处理的脱模布可以更容易的去除真空材料,可以节省大量的人工并使产品表面不致被破坏。 5.3 导流网 真空灌注的时候,树脂在纤维布里的流动速度远低于在导流网上,这样可以更快的浸透更大面积的纤维布。

真空预压施工工艺总结

真空堆载联合预压法 1.设计方法 真空预压法包括排水系统、抽真空系统和密封系统三方面的施工工艺。在需要加固的软弱地基表面铺好砂垫层,打设塑料排水板、埋设滤水管,再在砂垫层上铺设不透气的塑料薄膜,利用钢丝橡胶软管将滤水管与真空泵连接,利用真空泵将密封膜下的空气抽出。连续抽真空造成膜内外压力差,土体中孔隙水产生渗流,在真空的吸力作用下,通过塑料排水板、砂垫层、滤水管将土体中的孔隙水排出膜外,从而使土体固结密实。 同时,真空预压法是排水固结法的一种,主要由排水系统和加压系统两部分组成。在实施真空预压法的同时在地基上部进行堆载(包括堆土、充水等),真空预压与上部堆载联合作用就形成了真空联合堆载预压法。真空联合堆载预压法加大了超载压力,堆载预压中的超载部分为真空压力,增大了地基土体内的附加应力,同时发挥真空预压和堆载预压各自的优势,可提高加荷速率、缩短工期、增大加固深度,使地基沉降在施工期内得以基本完成,从而有效减少地基工后沉降。真空联合堆载预压法对地基实施超载预压加固,超载部分由真空荷载来代替,其最大荷载可达80~90kPa,相当于4~ 5m的填土荷载,大大超过地面设计荷载;真空荷载施加方便、迅速,几天之内就可达到80kPa以上,不存在分级施加的问题;由于有真空预压,只要塑料排水板有足够大的通水量,真空度就可以传递到土层深部而损失较小,使地基深层软土得到较好加固,从而在加固期间能消除较多的地基沉降 2.施工工艺 2.1 施工准备工作 (1)、真空预压设备进场后,及时进行检查验收,进行现场工艺试验并会同监理进行验收审批。 (2)、查验进场材料每批产品出厂合格证、性能报告单,抽样检验无纺土工布、密封膜的厚度、透气性能、拉伸强度和排水滤管的管径、壁厚、

空调器抽真空工艺规范

空调器抽真空工艺规范 真空度指系统中的绝对压力值,即系统中剩余空气的多少,系统的绝对压力越小(系统中剩余空气越少),即系统的真空度越高。 一:抽真空目的及作用 1、真空的目的 排除系统中的空气(不凝性气体),以提高制冷系统的换热效果,保证系统的正常运行,同时检验系统的密封程度,为充雪种工序做准备,提高系统充注冷媒(雪种)的精确度,对系统中是否含有水分进行检验。 2、真空度对制冷系统的影响: 1)系统中存在空气对制冷系统的影响:空气往往聚集在冷器,高压管路等零部件中,因空气在制冷系统中不能冷凝,使冷凝压力增高,减少换热面积,降低换热设备的换热效果(降低制冷量),使压缩机排气压力升高,同时冷冻机油氧化加剧,引起制冷剂的分解,增大运转电流、增大消耗功率、降低能效比,使系统运行经济性降低

2)系统中含有过多水分的空气对制冷系统的影响:制冷系统对冷媒的纯度要求很高,特别是系统中不能含有水分和空气,若系统中水分超标,冷媒在水分存在的情况下会发生水解,生成酸性物质,酸性环境加剧铜在冷媒和润滑油混合物中溶解(氧化),铜离子与压缩机中的钢和铸铁(泵体)发生置换生成铜单质,出现所谓的“镀铜”现象,严重的镀铜现象会直接导致配合部件的磨损甚至发生堵转,同时水分导致的酸性环境还会加剧油的劣化最终导致点击烧毁;另外系统中水分过多容易引起毛细管的冰堵二:抽真空基本原理: 抽真空是使用旋片式真空泵(旋片泵)抽出密封容器中的干燥气体,旋片泵式一种油封式机械真空泵,工作压强范围101325-1.33*10-2Pa,属于低真空泵,若附有气镇装置,还可以排除一定量的可凝性气体。 旋片泵主要由泵体、转子、旋片、端盖、弹簧等组成。在旋片泵的腔内偏心地安装一个转子,转子外圆与泵腔内表面相切(二者由很小的间隙),转子槽内装有带弹簧的二个旋

真空导入工艺的应用-介绍

真空导入工艺的应用 --介绍. 顾王飞(金陵帝斯曼树脂有限公司 210038) 摘要:真空导入工艺是最近兴起的复合材料加工方法,本文介绍了真空导入工艺的原理,并与其它工艺在力学性能上作了对比,阐述由真空导入工艺所制的产品的优势,同时对生产工艺过程作了扼要的介绍。 关键词;真空导入树脂玻璃钢玻璃纤维 在目前的材料中,复合材料因其质轻高强而被广泛的应用。针对复合材料的制造工艺也在不断的提高和创新。由起初的手糊,发展到机械化的喷射,拉剂,模压等工艺,到现在兴起的真空导入工艺,与真空导入相关的工艺还有树脂传递模塑(RTM),真空辅助RTM (V ARTM),真空袋压,SCRIMP,SRIM(Structural Reaction Injection Molding),RFI (resin film infusion)。但都有一些差别,很多文章中都介绍过,这里就不赘述了。 1.真空导入工艺 (vacuum infusion process, VIP) 真空导入工艺(Vacuum Infusion Process),简称VIP,在模具上铺“干”增强材料(玻璃纤维,碳纤维,夹心材料等,有别于真空袋工艺),然后铺真空袋,并抽出体系中的空气,在模具型腔中形成一个负压,利用真空产生的压力把不饱和树脂通过预铺的管路压入纤维积层中,让树脂浸润增强材料最后充满整个模具,制品固化后,揭去真空袋材料,从模具上得到所需的制品。VIP采用单面模具(就象通常的手糊和喷射的模具)建立一个闭合系统。真空导入工艺公诸于世很久了, 这个工艺在1950出现了专利记录了。然而,直到近几年才得到了发展。由于这种工艺是由国外引入,所以在命名上有多种称呼,真空导入,真空灌注,真空注射。 2.理论 真空导入工艺能被广泛的应用,有其理论基础的,这就是达西定律(Darcy’s Law) t =?2η/(2 k ΔP ) t是导入时间,由四个参数来决定。 η-树脂粘度,从公式上可以看出所用树脂的粘度低,则所需导入时间就短,因此真空导入所用的树脂粘度一般不能太高。这样可以使树脂能够快速的充满整个模具。

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