Способ изготовления изделия из полимерного композиционного материала Советский патент 1993 года по МПК B29D5/00 

Изобретение относится к технологии изготовления изделий из полимерных композиционных материалов (ПКМ) с защитным лакокрасочным покрытием и может быть использовано при изготовлении изделий как методом прессования, так и методом намотки, например, полуоболочки лопастей, панелей, труб, оболочек вращения и т.д.

Цель изобретения - повышение прочности сцепления покрытия с поверхностью изделия и снижение трудоемкости процесса. Пример. Изготовление полуоболочек лопасти ветроэнергетического агрегата (габаритные размеры 12000 X 1400 мм) методом вакуумного прессования заготовок в матрице.

При этом на рабочую поверхность матрицы наносят тонкий слой смазки ЦИА- ТИМ-221 ГОСТ 9433-80. На пленку полипропиленовую ТУ 38-1022-85 наносят эмаль ЭП 51 ГОСТ 9670-85 белую и проводят выдержку в течении одного часа в условиях цеха. Пленку с нанесенной эмалью укладывают на рабочую поверхность матрицы (эмалью вверх) по месту. Приготавливают пигментированное связующее ЭДТ-10П, для чего в связующее ЭДТ-10П ОСТ 92- 0957-77 (100 вес.ч. вводят алюминиевую пудры ПАП-4 ГОСТ 5494-71 (1 : 5 вес. ч). Пропитывают ткань 32-62 ГОСТ 19907-74 связующим ЭДТ-10П пигментированным на пропиточной машине и укладывают ее на нанесенную эмаль. Далее укладывают пакет заготовок стеклоткани Т-10-80 ГОСТ 19170-73 пропитанных на пропиточной машине связующим ЭДТ-10П. Матрицу собирают на вакуумирование. Проводят режим полимеризации детали: - выдержка при 80°С в течение 24 ч при вакууме 0,7 кгс/см2.

Деталь извлекают из матрицы и без усилий удаляют пленку с окрашенной поверхности.

Пример 2. Изготовление ручки весла для академической гребли (длина 3 м, диаметр 50 мм) методом продольно-поперечной намотки.

При этом проводят продольно-поперечную намотку жгутом УКН-5000 ТУ 6-0600

(Ј XI о

И106-83 пропитанным связующим ЭДТ-10 ГОСТ 92-0957-77 на металлическую оправку. Готовят пигментированное связующее, для чего в связующее ЭДТ-10 (100 вес. ч.) вводят алюминиевую пудру ПАП-4 ГОСТ 5494-71 (1 : 5 вес. ч.). Последний кольцевой слой наматывают жгутом УКН-5000, проНи- танным пигментированным связующим ЭДТ-10. На пленку полипропиленовую ТУ 38-1022-85 наносит эмаль ЭП-51 ГОСТ 9670-85 черную, её сушат, укладывают на поверхность намотанного пакета заготовок и проводят режим полимеризации:

- выдержка при 80°С - 2 ч

-выдержка при 120°С- 2 ч

-выдержка при 140°С-4 ч

Извлекают из детали оправку и без усилий удаляют пленку с окрашенной поверхности, ;..: ;: ;.. -:-;- / ; -Д. -. ...Д.

В процессе отработки технологии изготовления изделий предложенным способом проведены исследования по выбору количества пигмента, вводимого в связующее с целью обеспечения лучшегб качества поверхности по параметрам:

- шероховатость поверхности; . ::

- прочность сцепления покрытия с композиционным материалом изделия (по ГОСТ 15140-78),

Исследования проводят на образцах в виде плоских пластан.;;

Результаты исследований приведены в табл. 1, .. v. ....-, ...: - .-:; .-,.. ,.;.;...: .-.

Влияние количества пигмента в связующем на качество получаемой поверхности

Проведена сравнительная оценка эффективности способов изготовления деталей с защитным лакокрасочным покрытием. С этой целью были изготовлены образцы в

виде пластин с покрытием способом, изложенным в заявке Японии № 63-17605 предлагаемым способом, и проведена оценка качества поверхности изготовленных образцов и трудоемкости изготовления полуоболочек лопасти. Результаты исследований приведены в табл. 2.

Формул а изо бретени я

Способ изготовления изделия из полимерного композиционного материала, включающий пропитку заготовок угле- или стекдонаполнйтепя эпоксидным связующим, выкладку пакета заготовок на оправку,

ртверждение при температуре полимеризации связующего, съем изделия с оправки и нанесение защитного лакокрасочного покрытия на эпоксидн ой основе, о т л и ч а ю/- щи и е я тем; что, с целью повышения

прочности сцепления покрытия с поверхностью изделия и снижения трудоемкости процесса, перед пропиткой в связующее вводят 1 -5% алюмйниёвЬй пудры в расчете на его массу, а защитное лакокрасочное покрытое предварительно нано;сят на заготовку полипропиленовой пленки, которую укладывают после сушки покрытия на поверхностный слой пакета заготовок перед ртёержденйёМ| и послеотверждения пленку

удаляют. , :;- ; :, :

Сущность изобретения: .пропитанные эпоксидным связующим с 1-5% алюминиевой пудры угле- или стеклопластиковые заготовки собирают в пакет, на внешнюю поверхность которого укладывают полипропиленовую пленку с нанесенным на нее эпоксидным лакокрасочным материалом, и осуществляют полимеризацию при режиме отверждения связующего, после чего пленку удаляют. 2 табл.

Влияние Количества пигмента в связующем на качество получаемой поверхности

Таблица 1

Показатели

Шероховатость поверхности, лист

Прочность сцепления покрытия с поверхностью по ГОСТ, баллы

Трудоемкость изготовления полуоболочек лопасти

-Табл и ц а 2

Предлагаемый способ

0,6-0,7

О 400