При производстве деталей и конструкций из полимерных композиционных материалов (ПКМ) часто возникает ситуация, при которой применение обычного ламината в виде армирующего наполнителя, собранного в пакет согласно расчетным схемам армирования и пропитанного полимерной матрицей, является нецелесообразным. В частности, когда требуется высокая прочность и жесткость конструкции в сочетании с низким весом, или требуется значительная толщина детали, в том числе переменная, набор которой за счёт увеличения слоев армирующего наполнителя нецелесообразен или невозможен из-за чрезмерного увеличения стоимости и/или массы конструкции.
В таких случаях возможным вариантом решения проблемы является применение трёхслойной конструкции, состоящей из углепластиковых или стеклопластиковых обшивок (несущих слоев) и изотропного или анизотропного сердечника между ними.
Компанией ООО «Композит-Изделия», были подготовлены линейки материалов для изготовления трёхслойных композитных конструкций с учётом наиболее востребованных технологий изготовления ПКМ и актуальных задач, решаемых производителями изделий.
Различия в применяемых технологиях изготовления, а также требованиях к характеристикам готовых изделий определяют выбор того или иного армирующего материала и материала сердечника.
Далее рассмотрим несколько наиболее часто применяемых на сегодняшний день технологий изготовления ПКМ.
Термовакуумное формование препрега
В качестве материала композитных «обшивок» или так называемых несущих слоев трёхслойной конструкции, изготавливаемой по данной технологии, выступает препрег из углеродных или стеклянных волокон, на основе, как правило, эпоксидных связующих, разработанных с учётом параметров термовакуумного формования. Температура формования препрегов на основе связующих типа АСМ-102, ВСЭ-34, Е320/323 варьируется от 120–140°С.
В качестве материала заполнителя могут применяться конструкционные ПЭТ (полиэтилентерефталат) и PMI (полиметакрилимид) пенопласты, выдерживающие температуры формования, а также арамидный сотовый заполнитель.
В ассортименте ООО «Композит-Изделия» имеются как препреги из углеродных и стеклянных волокон на основе связующих E320/E323, так и материалы сердечника.
Вакуумная инфузия
В качестве материала композитных «обшивок» трёхслойной конструкции, изготавливаемой по данной технологии, выступают ткани из углеродного волокна, стекловолокна в сочетании со связующими на основе эпоксидной или полиэфирной/винилэфирной смолы, как правило отверждаемые при комнатной температуре или повышенной температуре в пределах 100–110°С. Пропитка сборки из слоев армирующего материала и материала сердечника проводится за один цикл. Таким образом это накладывает определенные требования на материал сердечника и исключает применение арамидного сотового заполнителя, но позволяет применять широкую номенклатуру конструкционных ПВХ, ПЭТ и PMI пенопластов.
Контактное формование и RTM
Традиционно для данных технологий применяется группа материалов компании Lantor-Soric и Coremat, отлично зарекомендовавшие себя в качестве материалов сердцевины угле- и стеклопластиковых конструкций.
В сочетании с данными материалами в качестве армирующего материала обшивок трёхслойной конструкции помимо традиционных стеклотканей и стекломатов, применяются мультиаксиальные ткани на основе различных волокон.
В настоящее время наблюдается значительный рост производства изделий из полимерных композиционных материалов. Выбор в пользу применение углепластиков и стеклопластиков, в сравнении с «традиционными» материалами, зачастую делается благодаря высокой прочности и весовой эффективности композитов, а также возможности организации производства как единичных изделий, так и крупной серии с оптимальными капитальными вложениями в оснастку и оборудование.
Компания ООО «Композит-Изделия» предлагает широкий выбор армирующих наполнителей как на основе стеклянных волокон, так и на основе углеродного волокна. Однако, помимо армирующих материалов, важной составляющей некоторых изделий из стеклопластика и углепластика являются материалы сердцевины, отличающиеся разнообразием структур и свойств, обеспечивающие решение ряда задач – от набора конструктивно необходимой толщины изделия, до получения прочных жестких и одновременно легких конструкций.
В ассортименте компании ООО «Композит-Изделия» имеется несколько групп материалов для создания трехслойных конструкций. Одна из групп материалов сердцевины трехслойных конструкций, применяющихся в технологиях контактного формования, вакуумной инфузии и RTM, с применением полиэфирных, винилэфирных и эпоксидных связующих – это материалы Soric и Coremat компании Lantor. Данные материалы на основе нетканых полиэфирных волокон в сочетании с полыми микросферами специально разработаны для композитной отрасли. Все продукты состоят из базового, химически связанного нетканого материала, который впоследствии формируется или пропитывается связывающими веществами с добавление полых микросфер. Материалы Lantor обладают уникальной гибкостью и драпируемостью, что упрощает и ускоряет процесс производства изделий из композитных материалов. При создании сэндвич-структур обычно используют пенопласт, как простой и доступный материал, но придать изогнутую форму, а тем более трехмерную структуру без механической или тепловой обработки сложно. Уникальные сотовые структуры на основе полиэфирных полотен и микросфер делают это возможным. Данные материалы поставляются в рулонах, что снижает трудоемкость операций по раскрою и монтажу материала сердцевины в сравнении с пенопластами, а также обеспечивает высокую скорость пропитки связующим в процессах закрытого формования.
Одним из преимуществ использования материалов Coremat и Soric для создания изделий из полимерных композитов является их способность заменять стекломатериалы для быстрого набора толщины. Это позволяет снизить трудозатраты, себестоимость и вес изделия без потери физико-механических свойств, конечного продукта. Гибкая сердцевина Lantor содержит до 60% полых микросфер, что дает возможность заменить несколько слоев ламината и ускорить процесс ламинирования.
Читаталям журнала «Композитный мир» компания ООО «Композит-Изделия» предлагает познакомиться с некоторым ассортиментом материалов Coremat и Soric.
Coremat Xi — это оригинальный заполнитель, используемый в процессах открытого формования, таких как ручная выкладка и напыление. Для контактного формования и процесса напыления важно чтобы материал быстро смачивался связующим, но при этом достаточное время оставался неотвержденным для последующего формования. Материал хорошо гнется и повторяет изгибы формовочной оснастки. Благодаря наличию полых микросфер в своей структуре, Coremat Xi способствует снижению веса и увеличению толщины и жесткости ламината. Материалы Содержащийся в материале индикатор пропитки по изменению цвета показывает насыщенность материала смолой, что существенно облегчает работу.
Coremat XM изготовлен на основе нерастворимого связующего и имеет сотовую структуру, что создает калиброванную толщину конечного ламината. Coremat XM очень мягок в сухом состоянии и сохраняет целостность при пропитке смолой, это позволяет укладывать предварительно пропитанный материал.
Материалы Lantor Soric предназначены для технологии инфузии и процесса RTM. Они позволят создавать изделия более высокого и стабильного качества с использованием меньшего количества материалов и меньшим количеством отходов. Soric помогает создавать более легкие продукты, заменяя и устраняя часть вспомогательных материалов (проводящая сетка) благодаря способности равномерного распространения потоков смолы. Все это благодаря уникальной структуре нетканого материала с включенными в ее состав полым микросферами. Такая структура гарантирует устойчивость к давлению, гибкость, малый вес и отличную смачиваемость.
Монтаж и крепление готовых композитных деталей является важным аспектом, поэтому выбор материалов для будущего изделия может стать ключевым фактором — будут ли это специальные марки фанеры, стеклопластик с сердечником из бальзы или с сердечником из пенопласта. Практические испытания подтвердили, что уникальная вспененная сэндвич-структура, возникающая при использовании материалов Soric, обеспечивает превосходную крепежную основу: фиксация винтов на уровне фанеры, но без потенциальных проблем с гниением.
Soric XF – имеет увеличенный размер сот и относительно большие каналы для потока смолы. Широкая линейка толщин.
Soric LRC – имеет очень крупные соты и узкие каналы для минимизации расхода смолы.
Soric TF – это материал, предотвращающий копирэффект и появление следов усадки других слоев ламината.
Все вышеописанные материалы доступны со склада или под заказ в ООО «Композит-Изделия», что позволяет в сочетании с широким выбором углеродных и стеклотканей, а также материалов для трехслойных конструкций других типов (ПВХ, PET, PMI пенопласты, арамидный сотовый заполнитель) закрывать потребность в основных материалах для изготовления трехслойных «сэндвич» конструкций из полимерных композиционных материалов под любые технологии и задачи заказчика.
При проектировании изделий как для гражданского применения (корпуса лодок, панели интерьеров для различного вида водного и наземного транспорта, спортивный инвентарь, тюнинг спортивных автомобилей и т.д.) так и аэрокосмического/специального назначения (обтекатели, крылья, лопасти несущих винтов, топливные баки, панели антенн, укрытия)
широкое применение получают конструкции с применением многослойных панелей с заполнителем различных конфигураций. Данные конструкции обладают высокой удельной прочностью, позволяют оптимизировать готовые изделия по количеству используемых материалов и деталей, весу конструкции с сохранением требуемых физико-механических характеристик готового изделия. Основной функцией сотового заполнителя в данных конструкциях является обеспечение устойчивости несущих поверхностей и передаче сдвиговых нагрузок по толщине композита. Для выполнения перечисленных функций заполнитель должен быть жестким и легким.
В частности, при подборе материала сердечника для подобных конструкций, выбор падает на сотовый заполнитель на основе синтетической арамидной бумаги и фенольной смолы. Это обусловлено рядом его неоспоримых преимуществ, таких как:
- Исключительная легкость
- Отсутствие коррозии
- Отличные характеристики ударная вязкости
- Высокая прочность
- Отличные характеристики ползучести и усталости
- Диэлектрические свойства
- Термическая стабильность
- Шумо/теплоизоляционные свойства
В настоящее время ООО «Композит-Изделия» осуществляет поставки арамидного сотового заполнителя промышленного CNC1 и аэрокосмического CNC2 класса от надежного Китайского производителя. Данный сотовый заполнитель изготавливается из арамидной бумаги Metastar, пропитанной фенольным связующим. Рабочая температура сотового заполнителя находится в диапазоне от минус 55 °С до плюс 180 °С, диэлектрическая проницаемость не более 1,5.
ООО «Композит-Изделия» поставляет сотовый заполнитель с различной плотностью и размерами ячейки, и толщины листа. Наиболее востребованные типы заполнителя имеются в наличии на складе. В случае приобретения материала под заказ компания старается обеспечить наиболее комфортные цены и сроки поставки. Каждая партия заполнителя сопровождается сертификатом качества компании и копией паспорта качества от производителя.
За более подробной информацией относительно марок и характеристик, а также для получения образцов материала просим обращаться к специалистам нашей компании.
При изготовление сложных изделий из полимерных композиционных материалов, существует большое количество технологических операций и процессов, проводимых с отформованными деталями, среди которых механическая обработка, сборка, нанесение системы лакокрасочных покрытий. Проведение данных операций осуществляется на различных участках, а иногда и на различных производственных площадках, поэтому существует задача защиты поверхностей деталей как в процессе транспортировки и хранения, так и при проведении различных техно-логических операций. Для ее решения применяются специальные защитные и маскировочные пленки, обеспечивающие надежную защиту поверхностей и отсутствие загрязнения поверхности адгезивом. Различия в условиях проведения технологических процессов, типах и характеристиках защищаемых поверхностей и требованиях к функциональным особенностям защитных пленок требуют тщательного выбора материала.
В связи с уходом с Российского рынка зарубежных поставщиков защитных и маскирующих материалов, возникла потребность замене данных материалов, особенно применяющихся при производстве изделий в аэрокосмической отрасли.
Компания «Композит-Изделия» получила запрос от одного из предприятий авиационной отрасли на изготовление защитного материала — функционального аналога импортного материала Colad Stick&Go Арт.6710025, применяющегося в качестве маскировочного в процессах нанесения системы лакокрасочных покрытий. В ходе совместных работ, компанией ООО «Композит-Изделия» были изготовлены экспериментальные образцы материалов, после нескольких серий испытаний, проведенных заказчиком, был выбран материал с оптимальными характеристиками. Данный материал – ЛипЛент-ПРО ТУ 22.21.42-028-30189225-2022, одобрен к использованию и применяется в технологическом процессе в качестве замены импортного материала, кроме того, налажено его серийное производство на территории Российской Федерации. Благодаря проведенной работе, были получены данные и опыт в изготовлении подобных материалов, позволяющий при необходимости разрабатывать материал для решения аналогичных задач в области маскирования и защиты различных поверхностей в различных технологических процессах.
ЛипЛент-ПРО ТУ 22.21.42-028-30189225-2022 представляет из себя полимерную пленку, со специальным адгезионным слоем обеспечивающим надежную фиксацию защитной пленки на маскируемой или защищаемой поверхности, пленка легко удаляется с поверхности после использования без загрязнения поверхности детали адгезивом. Данный материал может применяться в качестве маскирующей пленки в процессах нанесения системы лакокрасочных покрытий, в качестве защитно-транспортировочной пленки на поверхностях деталей при механической обработке, склейке, сборке деталей, при транспортировке и хранении деталей в том числе с нанесенным лакокрасочным покрытием.
Технические характеристики пленки ЛипЛент-ПРО ТУ 22.21.42-028-30189225-2022 :
- Внешний вид – Полимерная пленка с нанесенным на нее адгезионным слоем, смотанная в рулоны
без использования антиадгезионной пленки или бумаги - Тип клея – Каучуковый
- Толщина пленки основы, мкм – 80
- Общая толщина, мкм – 95
- Ширина, мм – 1000
- Длина намотки в рулоне, п.м. – 50
Технология изготовления формообразующей оснастки из полимерных композиционных материалов — стекло- и углепластиков давно и хорошо освоена значительным числом предприятий как аэрокосмической отрасли, так и транспортного машиностроения. Данный тип оснасток обладает целым рядом преимуществ, среди которых меньший вес оснастки в сравнении с металлической, сопоставимый с материалом изделия коэффициент линейного теплового расширения, экономия времени работы станков с ЧПУ при использовании легко обрабатываемых материалов мастер-моделей. Однако, значительная часть материалов применяемых при изготовлении композитной оснастки, особенно для высокотемпературных оснасток с рабочей температурой до 180°С поставлялась зарубежными компаниями, покинувшими Российский рынок.
Видя потребность своих партнеров и клиентов в подобных материалах, компания «Композит-Изделия» начала работу по формированию линейки материалов для изготовления формообразующих композитных оснасток.
В настоящее время наша компания готова поставлять модельные плиты различной плотности и армирующие наполнители (углеродная ткань, углеродная вуаль, стеклоткань) от надежных ведущих Китайских производителей, а так же, оснасточные связующие, разделительные составы, клея и ремонтные составы собственного производства.
Оснасточное связующее МС-ЕТ-01 ТУ 20.16.40-032-30189225-2023 ООО «Композит-Изделия» успешно проходит испытания на ведущих предприятиях аэро-космической отрасли и доступно для заказа, а работы по созданию гелькоута на рабочую температуру до 180 °С и герметизирующих и порозаполняющих составов находятся на финальной стадии лабораторных испытаний. Для получения образцов материалов для изготовления композитной оснастки, а так же, консультации по основным характеристикам и особенностям применения просим обращаться к специалистам нашей компании.
Углеродные ткани и вуали для композитной оснастки
- Равнопрочная углеродная ткань (SYT 45/SYT 49) 200,400,450 и 600 г/м²
- Углеродная вуаль 20, 30, 50 г/м²
Основные типы модельных плит
- Плита модельная полиуретановая средней плотности 0,7÷0,8 г/см³. Твердость по Шору, Д: 68-73. Макс. 75°С
- Плита модельная полиуретановая средней плотности 1 г/см³. Твердость по Шору, Д: 80. Макс. 75°С
- Полиуретановая модельная плита средней плотности 0,7÷0,8 г/см³. Твердость по Шору, Д: 74. Макс. 130°С
Разделительные составы ООО «Композит-Изделия»
- Полупостоянный разделитель СПЛИТ ППР-01, макс.t=250°С
- Твердый воск для получения высокого глянца поверхности СПЛИТ-ВАКС, макс.t=80°С
- Жидкий воск для получения высокого глянца поверхности СПЛИТ-ВАКС, макс.t=80°С
- Жидкий высокотемпературный воск СПЛИТ-ВАКС-ВТ, макс.t=180°С
- Разделительный состав СПЛИТ-ПВС, на основе поливинилового спирта для подготовки мастер-моделей макс.t=80°С
Оснасточные связующие и теплостойкий конструкционный клей
- Связующее МС-ЕТ-100, для изготовления композитной оснастки по технологии вакуумной инфузии, вязкость при 25°С — 350 мПа*с; макс.t=100°С
- Связующее МС-ЕТ-01, для изготовления композитной оснастки по технологии вакуумной инфузии или контактного формования, вязкость при 20°С — 500 мПа*с; макс.t=180°С
- Конструкционный теплостойкий эпоксидный клей для склеивания деталей из стекло-углепластика, стали, алюминия. Прочность при сдвиге клеевых соединенийиз сплава Д16АТ при температуре испытания, 20°С — 23 МПа; при температуре 150°С — 8 МПа
Полупостоянные разделительные составы, применяемые при производстве изделий из полимерных композиционных материалов, являются важными материалами, поскольку они должны обеспечивать стабильный съем изделий с оснасток и оправок, а также удобство и эффективность работы. В связи с логистическими проблемами и уходом ряда компаний с Российского рынка в прошлом году перед многими потребителями встал вопрос о поиски отечественного полупостоянного разделительного состава, способного заменить широко применявшиеся европейские материалы. Таким продуктом стал разделительный состав СПЛИТ ППР-01 ТУ 20.59.41-030-20189225-2022, являющийся полупостоянным разделителем не уступающим известным зарубежным аналогам, о чем свидетельствуют успешно пройденные испытания на ведущих аэрокосмических предприятиях страны. Кроме того, российская сырьевая база и локализация производства на территории РФ позволяет предлагать комфортные сроки поставки и цены на данный продукт, не взирая на санкции и ограничения как существующие, так и возможные в перспективе.
Помимо испытаний и внедрения разделительного состава СПЛИТ ППР-01 ТУ 20.59.41-030-20189225-2022 на Российских предприятиях, в конце 2022 начале 2023 года прошли успешные испытания данного матери-ала на предприятии ТОО «Завод стеклопластиковых труб», г. Актау, республика Казахстан.
Компания ТОО «Завод стеклопластиковых труб» широко известный производитель стеклопластиковых труб в республике Казахстан, трубная продукция которой признана Лучшим товаром Казахстана в производственной сфере на республиканском конкурсе в г. Нур – Султан в 2019 году, а предприятием АО «Национальным центром экспертизы и сертификации» было присвоено звание «Лидер по качеству 2019 года».
Предприятие выпускает высококачественную продукцию, соответствующую требованиям национальных стандартов СТ РК 2307-2013 и СТ РК 3127-2017, а также стандартов предприятия.
За 20 лет работы ТОО «Завод стеклопластиковых труб» заслужил доверие потребителей как надежный поставщик, обеспечивающий своей продукцией как нефтегазовый сектор, так и хозяйственно-бытовые нужды региона. За это время компанией было вы-пущено более 5 560 км стеклопластиковых труб с целью обеспечения бесперебойной нефтедобычи таких компаний, как: АО «НК «Казмунайгаз», АО «Мангистаумунайгаз», АО «Каражанбасмунай», и других.
Опробование разделительного состава СПЛИТ ППР-01 ТУ 20.59.41-030-20189225-2022 проводилось в производственных условиях при изготовлении стеклопластиковых труб диаметром 100 мм. В процессе изготовления труб использовались стандартные основные материалы и технологические процессы. В ходе испытаний была продемонстрированная возможность применения разделительного состава СПЛИТ ППР-01 ТУ 20.59.41-030-20189225-2022 в существующих технологических процессах, а также возможность многократного съема труб с оправки без обновления слоя разделительного состава. Кроме этого, были отмечено отсутствие резкого запаха разделительного состава. По результатам испытаний разделительный состав СПЛИТ ППР-01 ТУ 20.59.41-030-20189225-2022 был рекомендован к использованию в технологических процессах предприятия.
Данный успешный опыт, является не только ещё одним шагом по развитию и продвижению Российских материалов, но и примером плодотворного взаимовыгодного сотрудничества между компаниями России и Казахстана.
Об успехах в импортозамещении, качестве отечественных материалов и планах на будущее редакция журнала «Композитный мир» (КМ) побеседовала с Андреем Бирюковым (АБ), директором по развитию бизнеса ООО «Композит-Изделия».
КМ: Расскажите читателям журнала «Композитный мир» об истории создания вашей компании. Как все начиналось?
АБ: Компания ООО «Композит-Изделия» начала свое существование в 2011 году в структуре Холдинговой компании Композит, как официальный дистрибьютер известной иностранной компании, занимающейся поставкой расходных материалов для крупнейших мировых производств композитной отрасли. Основной целью компании было создание недостающего звена в цикле производства композитных материалов на территории РФ. После 2014 года, в связи с началом санкционного давления, возникла потребность в российском производстве вспомогательных материалов для изготовления изделий из полимерных композиционных материалов, именно на решении данной задачи и были сконцентрированы усилия нашей компании, и за прошедшие годы нам удалось добиться значимых результатов. В тесном взаимодействии с ведущими предприятиями отрасли нами были разработаны и внедрены в производство все основные группы расходных и вспомогательных материалов.
КМ: Я знаю, что на сегодняшний день вы занимаетесь не только поставкой вспомогательных материалов для различных технологий, но и наладили производство этих материалов на территории нашей страны. Что это за материалы?
АБ: Да. В настоящий момент на территории Российской Федерации локализовано производство таких материалов, как: жертвенные ткани Р-Текс и дренажно-впитывающие материалы ДВМ, вакуумные и разделительные пленки, проводящие трубки и переходники, и это далеко не полный перечень. В прошлом году, к этому списку добавился и полупостоянный разделительный состав Сплит ППР-01 – аналог зарубежных материалов. Все наши материалы разработаны с участием ведущих специалистов композитной отрасли и прошли испытания на основных аэрокосмических и судостроительных предприятиях, хорошо зарекомендовали себя, в результате чего были внедрены в технологические процессы и утверждены в нормативной документации.
КМ: А что касается качества ваших материалов? Не уступают ли они зарубежным аналогам?
АБ: Мы тщательно контролируем качество наших материалов на всех этапах производства: от контроля качества сырья и комплектующих, до испытаний материалов в нашей лаборатории на режимах формования, наиболее часто применяемых на предприятиях, использующих наши материалы. Так же мы проводим периодический контроль качества наших материалов в профильных независимых лабораториях. Большое внимание мы уделяем качеству сервиса, стараемся обеспечивать наиболее комфортные условия сотрудничества для наших клиентов, и совершенствуем бизнес-процессы компании.
КМ: Какие планы на 2023 год? Планируется ли расширение ассортимента материалов?
АБ: Да, конечно. В наших планах расширение ассортимента как за счет новым материалов, так и за счет инструмента и оборудования. Особое внимание мы планируемы уделить материалам, поставки которых осложняются режимом санкций, материалами для изготовления композитной оснастки, разделительным составам и составам для подготовки поверхностей матриц и мастер-моделей. Конечно же приоритетным будет локализация производства новых продуктов на территории нашей страны.
При разработке технологий формования изделий на основе ПКМ особое внимание уделяется выбору разделительного состава, который также именуется антиадгезионной смазкой, разделительным слоем и, уже ставшее нарицательным названием, фрикот-локтайт. Разделительные составы имеют множество вариаций по своим свойствам, но выполняют одну главную функцию, а именно, осуществляют быстрый и не затратный съем изделия с оснастки, что особенно важно на серийном производстве.
Полупостоянный разделительный состав СПЛИТ ППР-01 компании ООО «Композит-Изделия» является универсальным составом, предназначенным для создания антиадгезионного слоя на поверхности оснасток и пресс-форм на основе ПКМ, металлов, стекла, эластомеры и т.д..
Состав представляет собой полимер в органическом растворителе. Растворитель позволяет распределить полимер по поверхности тонким ровным слоем как при ручном нанесении, так и с помощью распылительного оборудования.
Разделительный состав полимеризуется от контакта с влагой воздуха, поэтому уровень относительной влажности и движение воздуха в помещении важны для правильного отверждения.
Разделительный состав образует на поверхности тонкую прозрачную прочную пленку, которая химически инертна, коррозионно неактивна, влагостойка, обладает низкой поверхностной энергией и обладает термостойкостью до плюс 250°С.
Разделительный состав позволяет осуществить несколько съемов изделий из формы. Количество съемов зависит от геометрии изделия и химического состава связующего. Разделительный состав нестоек к абразивному износу, поэтому быстрее будет изнашиваться на вертикальных поверхностях, где происходит трение изделия об форму в процессе извлечения. В таких местах разделительное покрытие можно восстановить с помощью нанесения дополнительного слоя.
На данный момент в связи прекращением поставок импортных материалов ведется активная деятельность по внедрению разделительного состава СПЛИТ ППР-01 на предприятия вертолето- и авиа- строения, судостроения, а также ракетостроительной области.
По уже полученным положительным отзывам разделительный состав СПЛИТ ППР-01 является аналогом известного состава Loctite Frekote 770NC. Благодаря отечественному производству сроки поставки продукта составляют не более 3-х недель, а стоимость примерно на 30% дешевле импортного конкурента.
За получением детальной информации и образцов для тестирования просим обращаться к нашим техническим специалистам. Сотрудники ООО «Композит-Изделия» готовы ответить на запросы потребителей для улучшения и оптимизации технологических процессов изготовления ПКМ.
Композитный мир №3 (100) (2022)
Анализируя технические консультации клиентам компании ООО «Композит-Изделия», было решено подготовить информационный материал с небольшими пояснениями по армирующим материалам, которые представлены на нашем рынке.
Итак, давайте вместе по пунктам разберем что такое углерод, карбон и чем его заменить.
История начинается от времен российского учёного Д.И. Менделеева, который разработал таблицу химических элементов. Углерод (от лат. Сarboneum) – химический элемент четырнадцатой группы второго периода таблицы, на основе которого строятся большинство органических веществ. Благодаря бурному и успешному развитию науки и технологий, ученым удалось синтезировать длиноцепные органические вещества и выделить из них только «углеродный скелет». Дальнейшие успешные работы по оптимизации процессов производства и внедрению полученных материалов в различные отрасли промышленности предоставило нам неограниченный доступ к использованию высокопрочного и легкого материала, в виде углеродного волокна и тканных структур на его основе. Изделия на основе углеродного волокна получили названия углепластики или карбопластики.
В широких кругах углепластиковые изделия стали набирать популярность с развитием автотюнинга. Любители уникальных и эксклюзивных вещей высоко оценили черный глянцевый с металлическим отливом декор на основе углеродной ткани с необычным плетением, пропитанной прозрачным эпоксидным связующим. Этот популярный рисунок представляется собой стандартное переплетение саржа 2/2. К слову, оно встречается во многих текстильных материалах, как в обычных бытовых тканях, так и в конструкционных. Однако, произведенный эффект прочно связал понятие карбон с углеродной тканью саржа 2/2 с поверхностной плотностью 200 – 245 г/м2.
Стоит признать, что данный вид ткани нашел широкое применение в композитной отрасли не только благодаря эстетике, но и хорошими прочностными показателями. Однако, не надо забывать про разнообразие армирующих материалов на основе нетканых структур, потому мы расскажем про отдельный их вид – нетканые мультиаксильные ткани.
Главным отличием мультиаксиальных тканей по сравнению с классическими ткаными структурами является отсутствие переплетения. Другими словами, слой мультиаксиальной ткани (МТ) состоит из равномерно вытянутых в одном направлении углеродных или стеклянных нитей. Смежные слои МТ, сложенные друг на друга под определенным углом (+45/-45, 0/90 и т.д.), пробиты в перпендикулярном направлении полиэфирной прошивной нитью. Схематично это представлено на рис.1. В зависимости от типа волокна, поверхностного веса и сочетания углов могут быть достигнуты различные механические характеристики. Вариация структурных показателей тканей позволяет создать материал с улучшенными свойствами по проницаемости и драпируемости.
Благодаря без утковой конструкции МТ углеродная нить меньше травмируется во время производства и, как следствие, обладает повышенными прочностными характеристиками, в отличии от производства тканей, получаемых на ткацких станка, где УВ проходит длительный путь по различным узлам и направляющим. Максимальная реализация механических показателей исходного волокна в конечном изделии помогает осуществить проекты по созданию высоконагруженных конструкций.
Стоит отметить, что способ производства МТ менее затратный, что положительно сказывается на стоимости конечного продукта. К примеру, при внедрении в состав конструкции готового изделия ПКМ на сырьевой составляющей, относящейся к армирующим материалам, можно получить снижение себестоимости в районе 15 %.
Из дополнительных плюсов мультиаксильных тканей обязательно надо отметить широкий диапазон по поверхностным плотностям. Максимальный предел производства – это ткани с поверхностной плотность 4000 г/м2. МТ значительно сокращает время технологических операций по раскрою и выкладке материала для набора требуемой толщины изделия.
Каждый технолог, перед которым стояла задача по формованию криволинейных изделий, представляет, насколько трудоемко выкладывать армирующий наполнитель в сложные изогнутые элементы конструкции. В такие ситуации на помощь приходят мультиаксиальные ткани, потому что за счет своей нетканой прошитой конструкции они обладают отличной драпируемостью. Благодаря этому отличительному свойству можно экономить как на времени сборки, так и на нервах сотрудников.
Технологии производства ПКМ на основе МТ относится к различным вариациям вакуумной инфузии, включая RTM и LRTM. Благодаря специфической структуре МТ обладают повышенной проницаемости, и следовательно, пропитка армирующего материала проходит быстро и с равномерным фронтом течения связующего по всей площади изделия. Изготовление пластика толщиной более 5 мм на основе МТ не представляет сложности, при условии грамотно подобранного режима формования и сборке вакуумного пакет.
Эти преимущества МТ по сравнению со стандартными тканными структурами позволяют сократить денежные затраты и облегчить ручной труд при серийном изготовлении композитных изделий.
В заключение мы приглашаем Вас посетить наш сайт carbocarbo.ru и ознакомиться с ассортиментом мультиаксиальных тканей на основе углеродного волокна и стекло волокна, производства немецкой компании SAERTEX. Базовые поверхностные плотности МТ имеют шаг в 200 г/м2 и пределы с 200 до 800 г/м2 и представлены в таблице 1. МТ подходят под эпоксидные, полиэфирные и винилэфирные связующие.
Материал находится в наличии на нашем новом складе в Московская область п. Нахабино, ул. Институтская, д.1. Информацию о стоимости и дополнительные консультации получите у наших сотрудников.
Композитный мир №4 (97) (2021)
С 2015 года в стенах московского политеха в рамках дисциплины “Проектная деятельность” создаются “зелёные” лодки с целью участия в соревнованиях “Солнечная Регата”.
Корпуса таких лодок изготавливаются способом “stitch and glue”, что в дословном переводе означает – свяжи и склей. Связывают в данном случае раскроенные листы влагостойкой берёзовой фанеры металлической проволокой, после чего их стыки склеиваются эпоксидной смесью (ЭД20 + Этал 45М) с древесными опилками.
Последние нужны для придания более густой структуры эпоксидной смеси и , как следствие, возможности создания галтелей.
Листы фанеры, при этом, укладываются в стапель и фиксируются саморезами. На данном этапе проволоку и прочие металлически компоненты эпоксидной смесью не промазывают, чтобы после отверждения смолы от них можно было избавиться. Оставлять металл в деревянных корпусах недопустимо, т.к. это может привести к окислению и необратимым последствиям в древесине.
По прошествии 24 часов весь металл извлекается, а оставшиеся зазоры снова промазываются эпоксидной смесью. Затем в корпус устанавливаются усиления: шпангоуты, бимсы, стрингеры и т.д. После готовности деревянного корпуса он подлежит обязательной ламинации стекло- или угле-тканью. В данном случае ламинация происходит открытым ручным способом, без применения вакуумной инфузии. На корпус наносится вышеупомянутая эпоксидная смесь, после чего укладывается слой стекло- или угле-ткани и выравнивается по всей площади корпуса при помощи шпателей. Сверху добавляется необходимое количество смеси, так, что бы вся ткань была пропитана, но не было излишка смолы. Данная конструкция оставляется на просушку на 24 часа при температуре 20-25 °С и средней влажности.
Готовый корпус подлежит шлифовке с последующим нанесением смолы и повторением этих действий 2-3 раза. После всех манипуляций корпус можно покрасить или отполировать, оставив видимым тканный узор.
В случае с командой, в дальнейшем, лодку оборудуют электрокомпонентами: электромотор, литий-железо-фосфатные аккумуляторы, солнечные панели, контроллеры мотора и солнечных панелей и многое другое. Такие лодки способны развивать скорость до 40 км/ч и оставаться на ходу до 3-х часов непрерывного движения.
На данный момент в арсенале “Manta Ray” есть 5 готовых лодок различной конфигурации, созданных описанным выше методом. Следующим шагом в развитии команды будет создание корпуса методом вакуумной инфузии при спонсорской поддержке ООО “Композит-Изделия”.
Композитный мир №4 (97) (2021)