Изобретение относится к изготовлению композиционных материалов.
Известно устройство для изготовления листов из композиционного материала, содержащее насос, верхнюю и нижнюю плиты и диафрагму [1]
При изготовлении листов в вышеуказанном устройстве не учитываются свойства композиционных материалов, отрицательно влияющие на качество, а именно плохая теплопроводность, образование пустот между слоями вследствие затрудненного выхода газов при полимеризации, особенно на участках, удаленных от кромок листов, большое количество микротрещин в смоляных пленках между слоями вследствие усадки при полимеризации связующего, сдвиги отдельных слоев материала, что ведет к неравномерному распределению материала по толщине, и как следствие, возникновение трещин в слое связующего, расслоение материала и возникновение напряжений между слоями вследствие неравномерности нагрева и охлаждения, что ведет в дальнейшем к короблению и растрескиванию изделий. Результатом этого является низкое качество изготавливаемых листов из композиционных материалов, а значит и низкая прочность и недолговечность изделий из них.
Ближайшим к описываемому устройству является известное устройство для изготовления листов из композиционного материала, содержащее нижнюю опорную плиту, подвижную верхнюю плиту и смонтированные на опорной плите инструменты для образования отверстий в листе [2]
Известное устройство обеспечивает возможность изготовления листов с отверстиями. Однако выполнение отверстий производится с помощью штырей, которые формуют отверстия одновременно с формованием листа путем раздвигания слоев материала.
Недостатком известного устройства является деформация слоев материала во время образования отверстий, приводящая к концентрации напряжений.
Техническим результатом изобретения является предотвращение деформации слоев материала во время образования отверстий.
Для достижения указанного технологического результата в устройстве для изготовления листов из композиционного материала, содержащем нижнюю опорную плиту, подвижную верхнюю плиту и смонтированные на опорной плите инструменты для образования отверстий в листе, опорная плита выполнена с вертикальными каналами, открытыми на ее рабочую поверхность, а инструменты для образования отверстий установлены в вертикальных каналах опорной плиты с возможностью аксиального перемещения относительно нее и выполнены в виде трубчатых пробойников, имеющих на верхних торцах режущие кромки.
Опорная плита выполнена с коллектором для подсоединения к вакуумной линии или источнику сжатого воздуха, сообщенным с ее вертикальными каналами, а пробойники у верхних концов имеют сквозные отверстия в боковых стенках.
Каждый пробойник снабжен поршнем, имеющим выступ на боковой поверхности, а в опорной плите под каждым вертикальным каналом выполнена полость для размещения поршня, сообщенная в надпоршневой зоне с коллектором и имеющая на боковой поверхности винтовую канавку для взаимодействия с выступом поршня.
На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство в исходном положении; на фиг. 2 трубчатый пробойник; на фиг. 3 предлагаемое устройство в рабочем положении в процессе полимеризации; на фиг. 4 то же, после окончания полимеризации; на фиг. 5 вид по стрелке А на фиг. 2.
Устройство для изготовления листов из композиционного материала содержит нижнюю опорную плиту 1, подвижную верхнюю плиту 14 и смонтированные на опорной плите 1 инструменты для образования отверстий в листе.
Опорная плита 1 выполнена с вертикальными каналами 17, открытыми на ее рабочую поверхность.
Инструменты для образования отверстий в листе установлены в вертикальных каналах 17 опорной плиты и выполнены в виде трубчатых пробойников 6. Пробойники 6 на верхних торцах имеют режущие кромки. Каждый пробойник снабжен поршнем 5. Поршни 5 имеют на боковой поверхности выступы 18. В опорной плите 1 под каждым вертикальным каналом 17 выполнена полость 4 для размещения поршня 5. Опорная плита 1 выполнена с коллектором 2 для подсоединения к вакуумной линии или источнику сжатого воздуха. Воздух из коллектора 2 выходит в атмосферу через канал 3. Коллектор 2 с помощью канала 11 сообщен с вертикальными каналами 17. Полости 4 в надпоршневой зоне сообщены с помощью каналов 19 с каналом 11, имеющим кран 12. Полости 4 на боковой поверхности имеют винтовые канавки 10 для взаимодействия с выступами 18 поршней 5. Пробойники 6 у верхних концов имеют сквозные отверстия 9 в боковых стенках.
Внутри каждого пробойника 6 установлен выталкиватель 7, жестко соединенный с заглушкой 8, являющейся дном полости 4.
Устройство имеет диафрагму 15 с уплотнением 16 для обеспечения герметичности пространства под диафрагмой 15.
Устройство для изготовления листов из композиционного материала работает следующим образом.
В исходном положении перед началом формования поршни 5 пробойников 6 находятся в крайнем нижнем положении. Пробойники, смазанные внутри и снаружи антиадгезионной смазкой, находятся заподлицо с плитой формы 1. После отсоса воздуха из-под диафрагмы и опрессовки ею композиционного материала слоистого пластика 13 открывается кран 12 и начинается отсос воздуха по каналу 11 из камер 4. При возникновении разрежения в камерах 4 поршни 5 перемещаются поступательно вверх, одновременно вращаясь вокруг своих осей. Поступательно-вращательное движение поршней 5 позволяет перемещаться пробойниками 6 вверх и одновременно вращаться вокруг своих осей. При этом режущие кромки пробойников 6 прорезают отверстия в слоистом пластике 13 и пробойник входит в пластик, прорезая все его слои вплоть до верхнего слоя включительно (см. фиг. 3) без деформации слоев. Кран 12 постоянно открыт, поддерживая необходимое разрежение в камерах 4. Ход пробойников 6 регулируется по толщине полимеризуемого пластика. Антиадгезионная смазка на пробойник 6 не позволяет последним заполимеризоваться в пластик. Отверждение пластика происходит при нагреве. При этом из частей пластика, расположенных ближе к середине листа, происходит вывод летучих побочных продуктов реакции и воздуха, находящегося между слоями пластика. Воздух удаляется через отверстия 9 в пробойниках 6. Пробойники, нагреваясь от плиты, передают тепло внутренним слоям пластика, способствуя равномерному их прогреву. Когда термоотверждение заканчивается, устройство и все, что в нем находится, охлаждается. При этом через пробойники происходит отвод тепла из внутренних слоев пластика, чем достигается одинаковое охлаждение как внешних, так и внутренних слоев.
После охлаждения под диафрагму 15 подается сжатый воздух и одновременно через кран 12 воздух подается в камеры 4, поршни 5 начинают возвращаться в исходное положение. При этом пробойники 6, вращаясь, утапливаются в плиту 1 (см. фиг. 4).
Полимеризованный лист пластика 13 вынимается из автоклава, из внутренней полости пробойников с помощью выталкивателей 7 удаляются кусочки пластика, оставшиеся в них после прорезки отверстий в листе пластика перед началом полимеризации. Это производится вручную, сжатым воздухом или механически с помощью выталкивателя, установленного внутри пробойника, который при опускании вниз пробойника выталкивает из него кусочки пластика.
По окончании полимеризации в листе остаются сквозные отверстия от пробойников. Эти отверстия соединяются между собой проточками, раззенковываются с обеих сторон и прошиваются волокном, одноименным с композиционным материалом и пропитанным связующим. После полимеризации волокна образуется каркас, который служит для упрочнения композиционного материала.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
СПОСОБ УПРОЧНЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА | 1992 |
|
RU2053125C1 |
УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЕДИНЕНИЯ ЛИСТОВ ИЗ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ | 1992 |
|
RU2037421C1 |
УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЕДИНЕНИЯ ЛИСТОВ ИЗ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ | 1993 |
|
RU2057017C1 |
ЗДАНИЕ И СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ ЗДАНИЙ | 2005 |
|
RU2293822C1 |
СПОСОБ КЛЕПКИ СМЕШАННЫХ ПАКЕТОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГРУППОВОЙ КЛЕПКИ | 1991 |
|
RU2007251C1 |
ОПАЛУБКА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРОТЯЖЕННЫХ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ, ПРЕИМУЩЕСТВЕННО РИГЕЛЕЙ, БАЛОК, КОЛОНН, И РИГЕЛЬ, КОЛОННА И БАЛКА, ИЗГОТОВЛЕННЫЕ В ЭТОЙ ОПАЛУБКЕ | 2005 |
|
RU2304675C2 |
Автомат для литья в вакуумно-пленочные формы | 1985 |
|
SU1247151A1 |
УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ВАКУУМНОЙ УПАКОВКИ В ПЛЕНКУ ПРОДУКТА И УПАКОВАННЫЙ В ПЛЕНКУ ПРОДУКТ | 2013 |
|
RU2663067C2 |
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЛИНИЯ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРОТЯЖЕННЫХ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ И РИГЕЛЬ, БАЛКА, КОЛОННА, ИЗГОТОВЛЕННЫЕ НА ЭТОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ЛИНИИ | 2005 |
|
RU2288840C1 |
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ПО ПРОИЗВОДСТВУ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ, ПРОТЯЖЕННАЯ СТРОИТЕЛЬНАЯ КОНСТРУКЦИЯ И КОЛОННА, ИЗГОТОВЛЕННЫЕ В ЭТОМ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМ КОМПЛЕКСЕ | 2005 |
|
RU2315690C2 |
Использование: изготовление композиционных материалов. Сущность изобретения: опорная плита 1 выполнена с вертикальными каналами 17, под которыми выполнены полости 4. В каналах 17 с возможностью аксиального перемещения установлены трубчатые пробойники 6 для образования отверстий в формуемом листе 13. На верхних торцах пробойники 6 имеют режущие кромки. В плите 1 выполнен коллектор 12 для подсоединения к вакуумной линии или источнику сжатого воздуха. Коллектор сообщен с вертикальными каналами 17 и полостями 4. Каждый пробойник 6 снабжен поршнем 5, размещенным в полости 4. Каждая полость 4 имеет на боковой стенке винтовую канавку для взаимодействия с выступом, выполненным на поршне 5. После опрессовки материала 13 диафрагмой 15 проводится вырезка в нем отверстий с помощью пробойников 6. 2 з. п. ф-лы, 5 ил.
Справочник по композиционным материалам / Под ред | |||
Дж.Любина.- М.: Машиностроение, 1988, с.79 - 83 | |||
Патент США N 4486372, кл.B 29 G 5/00, 1984. |
Авторы
Даты
1997-08-10—Публикация
1992-12-29—Подача