Autokláv pre výrobu kompozitov
Autokláv na polymerizáciu materiálov umožňuje výrobu vysokovýkonných, ultratechnických a vysoko odolných produktov.
Kompozitný autokláv je určený na vytvrdzovanie kompozitných materiálov, pričom sa aplikuje tepelný cyklus a tlakový cyklus súčasne s vákuom. Nárast teploty nasledovaný rôznymi fázami spolu s tlakovaním a vákuom poskytuje jedinečnú homogenitu a odolnosť konečného produktu.
Kompozitný autokláv sa používa na vytváranie vysoko presných dielov, často pre letecký a automobilový priemysel, kde sú potrebné pokročilé technológie. V našej firme vyrábame kompozity, ktoré spĺňajú najšpecifickejšie potreby našich zákazníkov.
Naša firma má autoklávy rôznej veľkosti:
- vnútorný priemer 450 mm a dĺžka 1200 mm
- vnútorný priemer 1200 mm a dĺžka 3000 mm
- vnútorný priemer 1650 mm a dĺžka 2500 mm
- vnútorný priemer 1500 mm a dĺžka 4000 mm
Pevnostné hodnotenie a optimalizácia výroby
Pri výrobe nového typu produktu je dôležité si najprv pripraviť výpočtový model, ktorý slúži ako porovnanie s reálnym produktom, ktorý je meraný a testovaný. Našim cieľom je predovšetkým pevnejšia a funkčnejšia trubka.
Druhou úlohou je analyzovať a modifikovať jednotlivé vrstvy trubky zloženej z vlákien tak, aby sa vylepšili rozhodujúce vlastnosti trubky. Cieľom modifikácie nie je nutne znížiť hmotnosť samotnej trubky, ale skôr preskúmať možnosti jednotlivých vrstiev a nájsť optimálne zloženie jednotlivých vrstiev a materiálov, aby sa dosiahla úspora materiálu, zlepšenie pevnosti a tuhosti a zníženie ceny koncového produktu.
Aby teda boli zabezpečené požadované kvalitatívne vlastnosti daného výrobku, naše produkty sú podrobené rôznym záťažovým skúškam: Ohyb, Tuhosť, Pretlačenie vonkajším tlakom, Krútenie
Proces navíjania vlákna na CNC stroji
Navíjanie vlákien je proces ukladania vlákien sýtených živicou na tŕň alebo kopyto v rozličných smeroch a osiach. Multiplikáciu vlákien do rôznych uhlov a smerov zabezpečuje pohyb robotickej ruky CNC stroja, pričom sa takto navinie na tŕň celý produkt. Vlákna sú ukladané v horizontálnom a vertikálnom smere pod rôznymi uhlami. Keď je na tŕň dokončený kompletný návin – produkt je umiestnený do pece, kde prebieha polymerizácia sieťovania epoxidovej živice. Po vybratí z pece je výrobok „stiahnutý“ z tŕňa na hydraulickom stroji.
Orientácia vlákien, dĺžka a uhol spriadania, počet návinov, vlastnosti vlákien a kombinácia materiálov nám umožňujú:
- determinovať pevnosť/pružnosť jednotlivých výrobkov
- dimenzovať výrobok v závislosti od funkcie použitia resp zaťaženia
- vysporiadať sa s niekoľkými záťažovými parametrami (ohyb, krut, vnútorné tlaky…)
- spevniť predvídané obrábané plochy (frézovaním, vŕtaním…)
Výroba z tkaniny sýtenej živicou
Pri tomto postupe sa na tŕň alebo do matrice umiestni tkanina impregnovaná živicou (pre-preg) s jednosmerne orientovanými vláknami (UD), a to buď okolo vonkajšieho priemeru tŕňa alebo do formy v množstve, ktoré je dopredu definované (zistené výpočtami).
Naša spoločnosť používa pre-pregy hlavne s jednosmerne orientované vláknami (UD) s nízkou gramážou. Najčastejšia hmotnosť nami používaných „UD ečiek” je od 20 g do 110 g. Modul od 230 do 790 GPa (gigapascal).
Zabalenie do termoplastických „ scvrkávacích “ pások (v prípade trubiek) s kontrolovaným tlakom na konci výroby nám umožňuje zachovať pravidelnosť geometrie tvaru ako aj kompaktnosť. Následne sú výrobky zabalené a polymerizované v peci. Proces je kontrolovaný, regulovaný a rozličný v závislosti od ďalšieho spôsobu použitia dielu od čoho sa odvíja aj použitie typu živice (u nás prevažne epoxidovej).
Kombinovaný výrobný proces
Tento proces spája dohromady dva rôzne technologické procesy, čoho výsledkom sú produkty so zaujímavými pevnostnými vlastnosťami. Produkty sú vyrábané v dvoch stupňoch, kedy sa najprv CNC strojom na tŕne navinú vrstvy uhlíkových vlákien a potom v druhom stupni sa na vlákna umiestnia vrstvy UD tkanín (Uni-directional)
Tieto produkty sú určené tým, ktorí hľadajú rôzne technické riešenia na daný účel.
Výroba pomocou foriem
Výroba do formy pod tlakom je proces v ktorom karbon/sklo vo forme pre-pregov je umiestnené priamo do predhriatej hliníkovej formy, kde je potom tento materiál vnútri formy tvarovateľný pomocou tepelnej energie dodanej z formy, čím sa zabezpečí, aby materiál zodpovedal tvaru formy keď sa forma zatvorí. Teplo a tlak sú udržiavané dokým materiál vo vnútri formy plne zosieťuje.
Výroba pomocou foriem je vysokotlaková metóda vhodná pre vysoko-pevnostné karbónové produkty.
Táto metóda formovania sa značne používa vo výrobe automobilových dielov ako kapoty, blatníky, spoilery, rovnako ako aj v ďalších odvetviach, kde sa vyžaduje vysoká pevnosť a presnosť.