PORÓWNANIE TECHNIKI INFUZJI I WORKA PRÓZNIOWEGO W PRAKTYCE

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "PORÓWNANIE TECHNIKI INFUZJI I WORKA PRÓZNIOWEGO W PRAKTYCE"

Martyna Niemiec
7 lat temu
Przeglądów:

1 Marek MAKULIŃSKI MILAR Sp. z o.o. m.makulinski@milar.pl PORÓWNANIE TECHNIKI INFUZJI I WORKA PRÓZNIOWEGO W PRAKTYCE 1.WSTĘP W procesie produkcji kompozytów moŝemy zastosować szeroki wachlarz materiałów jak i technik ich wytwarzania. W Polsce powszechnie stosowana była metoda laminowania ręcznego, jednak coraz większą popularnością zaczynają się cieszyć metody: worka próŝniowego oraz infuzji, dzięki ich zastosowaniu uzyskujemy zdecydowanie lepszy laminat. Technologia laminowania ręcznego była stosowana od samego początku wytwarzania laminatów. Dopiero na początku lat 70-tych w USA powstała technologia infuzji i worka próŝniowego. Jedną z pierwszych firm, które wprowadziły na rynek pełną gamę produktów stosowanych w technologi resin infusion oraz vacuum bagging była firma Airtech. Przez długi czas te technologie nie były stosowane w przemyśle na szeroką skalę. Dopiero wciągu kilku lat widoczny jest znaczący wzrost zainteresowania tymi technologiami nie tylko w lotnictwie, ale takŝe w budowie jachtów, łodzi motorowych, łopat siłowni wiatrowych i wielu innych elementów. 2.OPIS TECHNIK LAMINOWANIA 2.1.Definicje/ opis technologii Laminowanie ręczne jest procesem otwartym, polegający na nanoszeniu ręcznym Ŝywicy i wzmocnień na formę. KaŜdą warstwę nanosimy oddzielnie. I zazwyczaj jest ona utwardzana w temperaturze otoczenia, w razie potrzeby proces ten moŝe być przyspieszony przez podgrzanie. PoniŜszy schemat (rys.1.) przedstawia zasadę laminowania ręcznego [1].

2 462 M. Makuliński Rys.1. Schemat laminowania ręcznego Worek próŝniowy jest kontynuacją laminowania ręcznego. Polega on na układaniu ręcznym Ŝywicy i wzmocnienia a następnie za pomocą próŝni odessaniu nadmiaru powietrza i Ŝywicy z laminatu. PoniŜszy schemat (rys.2.) przedstawia zasadę worka próŝniowego [3]. Rys.2. Schemat zasady worka próŝniowego Infuzja jest to proces polegający na układaniu na sucho zbrojenia (tkaniny szklanej, aramidowej lub węglowej) a następnie uzyskaniu podciśnienia pomiędzy formą a workiem próŝniowym. Powstała róŝnica w ciśnieniu, powoduje zassanie Ŝywicy i impregnację. PoniŜszy schemat (rys.3.) przedstawia zasadę infuzji [3]. Rys.3. Schemat zasady infuzji

3 Porównanie techniki infuzji Opis techniki infuzji i worka próŝniowego zawiera tabela 1. Tabela 1 Opis technik infuzji i worka próŝniowego Infuzja Worek próŝniowy nałoŝenie rozdzielacza nakładanie Ŝelkotu ułoŝenie w formie suchego zbrojenia ( stosujemy klej w spreju który umoŝliwia ułoŝenie tkanin ) naklejenie na brzegach formy taśmy uszczelniającej oraz mocującej doklejenie na całym obwodzie formy kanału spiralnego, którym będzie odsysane powietrze ułoŝenie delaminaŝu ułoŝenie medium pozwalającego na szybsze rozprowadzenie Ŝywicy ułoŝenie kanałów doprowadzających Ŝywicę ułoŝenie i doklejenie (na brzegach formy) folii próŝniowej uzyskanie próŝni i wtrysk Ŝywicy po utwardzeniu Ŝywicy odformowanie gotowego laminatu nałoŝenie rozdzielacza nakładanie Ŝelkotu laminowanie ręczne uzbrojenia naklejenie na brzegach formy taśmy uszczelniającej ułoŝenie delaminaŝu ułoŝenie foli perforowanej ułoŝenie tkaniny oddychającej włoŝenie złączki przelotowej ułoŝenie i doklejenie (na brzegach formy) folii próŝniowej uzyskanie próŝni i odessanie nadmiaru Ŝywicy po utwardzeniu Ŝywicy odformowanie gotowego laminatu 3.PORÓWNYWANIE TECHNIK LAMINOWANIA 3.1.Znane obecnie techniki wykonywania laminatów Obecnie na rynku polskim stosuje się wiele technologii do produkcji laminatów dających róŝne stosunki procentowe Ŝywicy do szkła, przez co otrzymujemy róŝne parametry wytrzymałościowe laminatu (tabela 2).

4 464 M. Makuliński Tabela 2 Procentowa zawartość Ŝywicy i wzmocnienia w róŝnych technologiach produkcji laminatów śywica zawartość % Wzmocnienie zawartość % Laminowanie ręczne Worek próŝniowy Infuzjia Autoklawa (prepregi) RTM i LRTM **PowyŜsze wartości procentowe są wartościami uśrednimy z produkcji przemysłowej i w znaczący sposób zalezą od dokładności pracownika. 3.2.Zalety i wady techniki worka próŝniowego i infuzji Metoda worka próŝniowego powstała, aby usprawnić metody laminowania ręcznego, równocześnie poprawiając paramenty wytrzymałościowe laminatu. Ta technologia znakomicie sprawdza się przy produkcji małych elementów np; kajaki. Zalety: moŝliwość korzystania z tych samych form, co do laminowania ręcznego, prosty proces szkolenia pracowników. Wady: kontakt z Ŝywicą, wydłuŝenie procesu produkcji, wzrost kosztów produkcji. Metoda infuzji pozwala nie tylko na uzyskiwanie laminatów o doskonałych parametrach wytrzymałościowych, ale równieŝ znacznie przyspiesza produkcję wielkogabarytowych elementów. Pozwala znacznie ograniczyć emisję szkodliwych związków chemicznych. Zalety: automatyzacja i przyspieszenie procesu (infuzja wielu warstw zbrojenia z pianką przekładkową za jednym razem), moŝliwość doboru róŝnych Ŝywic i tkanin, ograniczony kontakt z Ŝywicą, znaczący spadek kosztów laminatu. Wady: skomplikowany proces szkoleniowy pracowników na produkcji, dostosowanie form do infuzji ( ranty na obrzeŝach około 10cm).

5 Porównanie techniki infuzji DOBÓR MATERIAŁÓW W tabeli 3 podane są przykładowe materiały do produkcji w technologii infuzji i worka próŝniowego. Podane nazwy to nazwy handlowe firmy Airtech [1]. Przykładowe materiały firmy Airtech stosowane do produkcji laminatów Tabela 3 Infuzja Worek próŝniowy rozdzielacz : Safelease 30 klej w spray-u : Airtac 2 delaminaŝ : Econostich, Econo ply J rurki spiralne i kanały mocowania : T and L fittings medium rozprowadzające Ŝywicę : Greenflow 75 taśma dwustronna : Airhold 10 CBS worek próŝniowy : Econolon, WL5400 taśma uszczelniająca : AT199, AT200Y podłączenie do pompy: Econoflow 59R regulator próŝni : Vac-Reg zbiornik tgz. resin trap : RB451 noŝyce: techshears detektor przecieków powietrza : Vacleak LEQ 70 rozdzielacz : Safelease 30 delaminaŝ : Econostich, Econo ply J pełne przewody PE mocowania : T and L fittings folia perforowana: WL 3900 RP3 Tkanina oddychająca: ECONOWEAVE 44 worek próŝniowy : Econolon, WL5400 taśma uszczelniająca : AT199, AT200Y podłączenie do pompy: Econoflow 59R regulator próŝni : Vac-Reg zbiornik tgz. resin trap : RB451 noŝyce: techshears detektor przecieków powietrza : Vacleak LEQ 70 **Na rynku dostępne są równieŝ materiały innych firm.

6 466 M. Makuliński 5. PRZYKŁADY ZASTOSOWAŃ Stosując technologię worka próŝniowego moŝemy uzyskać lepsze paramenty laminatu od metody laminowania ręcznego. PoniŜej jeden z przykładów Zakład produkujący kajaki z tkanin węglowych: Uzyskane rezultaty: waga kadłubu wykonanego ręcznie 20 Kg waga kadłubu wykonanego w infuzji 15 Kg wszystkie elementy są wykonane w worku próŝniowym cały kajak waŝy o ponad 15 Kg mniej jakość wykonania laminatu znacznie wzrosła Wprowadzenie infuzji pozwala na uzyskanie wielu parametrów, których nie moŝemy uzyskać stosując inne metody. PoniŜej jeden z przykładów: Stocznia Samtak Viking w Islandii wprowadziła infuzję w roku 2006[2] Uzyskane rezultaty: waga kadłubu wykonanego ręcznie 1500 Kg waga kadłubu wykonanego w infuzji 850 Kg wszystkie elemnty lodzi wykonywane są w infuzji cala łódź waŝy o ponad 1000 Kg mniej zanurzenie łodzi jest mniejsze o 12 cm : mniejsze opory, mniejsze zuŝycie paliwa, potrzebna jest mniejsza moc silnika jakość wykonania laminatu znacznie wzrosła BIBLIOGRAFIA 1. Materiały udostępnione przez firmę Airtech. 2. Techniki wykonywania laminatów Reinforced Termosets, GUNNAR WESTERLUND 2002, Production:MediaSpjuth AB Jonkoping 3. Materiały własne udostepnione przez firmę MILAR Sp. Z o.o.

Podobne dokumenty

TKANINA WĘGLOWA 2. PLAIN 3K 200 g/m

TKANINA WĘGLOWA 2. PLAIN 3K 200 g/m TKANINA WĘGLOWA PLAIN 3K 00 g/m Jest tkaniną węglową dedykowaną dla wysoko jakościowych laminatów i wytrzymałościowych w których bardzo istotnym atutem jest estetyczny wygląd. Splot Plain charakteryzuje