Principiul formării matriței prin compresie

Turnarea prin compresie a materialelor compozite termorigidePrincipiul tehnologiei de formare, luând în considerare diferitele tipuri de materiale și procesele de producție reale, poate fi împărțit în mod specific în trei părți: mecanismul de bază, principiul diferențierii materialelor și procesul cheie. Detaliile sunt următoarele:

I. Principii generale de bază (aplicabile tuturor tipurilor turnate)

Esența modelării este „Constrângere cavitate model + sinergie presare termică + transformarea formei materialului”,Procesul specific al logicii de bază este:

1. Pre-tratare: materialele formate (pulbere, granule, foi-ca, aglomerate etc.) sunt pre-prelucrate (cum ar fi uscarea, preîncălzirea) pentru a îndepărta umezeala și impuritățile din materiale sau pentru a înmuia materialele în avans pentru a se pregăti pentru umplerea ulterioară.

2. Încărcare: plasați materialele pre-tratate uniform în cavitatea matriței (forma cavității este exact aceeași cu produsul final, inclusiv modele detaliate, găuri etc.). Controlați cantitatea de încărcare pentru a evita umplerea excesivă care duce la debordarea produsului sau umplerea insuficientă care duce la umplere insuficientă.

3. Închiderea matriței și aplicarea sub presiune: Închideți matrița și aplicați o anumită presiune (de obicei variind de la câteva zeci până la câteva sute de MPa) folosind o mașină de presare. Sub presiune, materialul umple treptat fiecare colț al cavității și elimină aerul din interiorul cavității, asigurând o potrivire perfectă între material și cavitate.

4. Stabilizarea temperaturii și presiunii: În funcție de tipul de material, temperatura matriței este controlată (de la temperatura camerei la câteva sute de grade Celsius). Sub efectul combinat al „presiunii și temperaturii”, materialul suferă modificări fizice sau chimice, realizând stabilizarea - fie răcire și solidificare, fie reticulare-și întărire, rezultând o formă stabilă de produs.

5. Deformare și îndepărtare: Odată ce materialul s-a întărit complet, îndepărtați presiunea, deschideți matrița și scoateți produsul format. Dacă este necesar, efectuați procesele ulterioare de finisare, cum ar fi tăierea și lustruirea.

II. Principii detaliate în funcție de material (diferențe cheie)

Diferența de bază în principiile de turnare a diferitelor materiale de formare constă în „schimbările materialului în timpul etapei de priză”. Detaliile sunt următoarele:

1. Turnarea materialelor compozite termorigide (cum ar fi rășina fenolică, rășina epoxidică): Principiu: Se încălzește matrița la temperatura de întărire a rășinii. Materialul umple cavitatea sub presiune și suferă o reacție de reticulare-(schimbare chimică), în timp ce rășina devine insolubilă și ne-topabilă, transformându-se dintr-o stare plastică în stare solidă; Este necesar să se mențină temperatura și presiunea pentru o anumită perioadă de timp pentru a asigura o reacție completă de reticulare-și pentru a preveni formarea bulelor și crăparea în produs. După ce întărirea este completă, matrița este îndepărtată.

2. Modelarea cauciucului (cum ar fi cauciucul natural, cauciucul sintetic): Principiu: Puneți compusul de cauciuc (conținând cauciuc, agent de vulcanizare etc.) în matriță, încălziți-l la temperatura de vulcanizare și aplicați simultan presiune pentru a permite compusului de cauciuc să umple cavitatea; agentul de vulcanizare inițiază legarea-încrucișată a moleculelor de cauciuc, formând o structură stabilă de rețea tri-dimensională. Cauciucul se schimbă dintr-un corp elastic într-un produs din cauciuc format. După terminarea vulcanizării, mucegaiul este îndepărtat (nucleul acestui proces este schimbarea chimică a „legăturii încrucișate de vulcanizare”).

3. Turnarea materialului compozit (cum ar fi FRP-plastic armat cu fibre): Principiu: Se amestecă materialele armate cu fibre-(cum ar fi fibrele de sticlă, fibrele de carbon etc.) cu matrice de rășină, plasați-le într-o matriță și, în anumite condiții de temperatură și presiune, rășina se topește sau se solidifică, în timp ce materialul care se distribuie într-un material compus dintr-un material compozit combină rezistența ridicată a fibrelor și duritatea rășinii; În timpul procesului de turnare, presiunea și temperatura trebuie controlate pentru a se asigura că rășina pătrunde complet în fibre și pentru a evita aglomerarea fibrelor și golurile de rășină.

III. Principii cheie de sprijin (asigurarea calității formării matrițelor)

1. Principiul de evacuare: În timpul procesului de turnare, când materialul umple cavitatea matriței, va expulza aerul din interiorul cavității și gazele emise de materialul însuși. Dacă evacuarea este insuficientă, va cauza defecte precum bule și depresiuni în produs. Prin urmare, matrițele au de obicei caneluri de evacuare proiectate sau folosesc aplicarea de presiune segmentată pentru a ajuta evacuarea.

2. Principiul de transmitere a presiunii: Presiunea de la mașina de turnat este transmisă prin cavitatea matriței către material, asigurându-se că materialul este supus uniform forței. Acest lucru previne umplerea neuniformă a anumitor zone sau compresia excesivă, care ar putea duce la o grosime inconsecventă a produsului și la margini sau colțuri incomplete.

3. Principiul de control al temperaturii: Prin sistemul de încălzire/răcire al matriței, temperatura fiecărei părți a cavității este controlată cu precizie pentru a fi uniformă, evitând temperatura excesivă în anumite zone care ar putea provoca descompunerea sau carbonizarea materialului, sau o temperatură insuficientă în alte zone care ar putea duce la modelarea incompletă și dificultăți la deformare.

IV. Concluzie

Tehnologia eficientă de turnare a depășit complet blocajele de cost și eficiență în aplicarea pe scară largă-a matrițelor din materiale compozite termorigide prin descoperiri inovatoare în cele trei aspecte de bază ale controlului temperaturii, presiunii și automatizării. A atins obiectivul de producție de „eficiență ridicată, calitate înaltă și costuri reduse”. Promovarea și aplicarea acestei tehnologii nu numai că promovează popularizarea-la scară largă a materialelor compozite termorigide în domenii precum automobile, transportul feroviar și energia nouă, dar ajută și industriile conexe să obțină o îmbunătățire ecologică și ușoară. Odată cu integrarea și dezvoltarea tehnologiilor inteligente și multi-funcționale, tehnologia eficientă de turnare va continua să conducă transformarea industriei matrițelor din materiale termoplastice compozite, oferind suport de bază pentru dezvoltarea-de înaltă calitate a industriei de producție.