Основные требования к исходным материалам
при изготовлении композитных деталей методом инфузии

Зачастую производственные предприятия не всегда уделяют достаточно внимания правильному выбору технологических материалов и не соблюдают базовые требования к характеристикам, качеству и соблюдению технологических параметров самого процесса. Результатом такой неосмотрительности являются плохое качество ламината, выбраковки и, соответственно, производственные потери времени и средств. В данной статье перечислены базовые требования, необходимые для осуществления всех видов вакуумного формования и достижения при этом максимально возможных результатов. Прежде всего, хотим обратить ваше внимание на правильную сборку вакуумного пакета (Рис. 1). Только при соблюдении правильной последовательности сборки пакета из технологических материалов возможно достичь оптимального результата. Переходим к требованиям по отдельным позициям указанным выше. Основная функция оснастки - обеспечивать форму изготавливаемой детали, обладая достаточной механической прочностью во время консолидации препрега, а также термостойкостью во время термического цикла. Требования к оснастке следующие:

• Стабильность оснастки. Оснастка должна выдерживать давление на поверхности при формовке. Применяемое давление может разрушить пену низкой плотности и любые полые секции, поэтому необходимо использовать такой материал, который будет гарантировать, что оснастка останется не повреждённой под вакуумом.

• Химостойкость. Некоторые материалы формы и поверхностные покрытия содержат реактивные компоненты, которые могут помешать отверждению связующего. Мы рекомендуем избегать использования таких материалов или провести тесты, чтобы оценить их пригодность материала для этого применения.

• Отсутствие пористости поверхности. Кроме потенциальной утечки вакуума, пористость может привести к низкому качеству поверхности ламината, что влечет за собой трудоёмкую повторную полировку после формования.

• Наличие фланца - желательно. Рекомендуемая ширина - приблизительно 100 мм по периметру изготовляемого ламината оснастки. Он обеспечит достаточно места для размещения герметизирующей ленты вакуумного мешка. Если ширина фланца не позволяет установку герметизирующей ленты, возможно помещение всей оснастки в закрытый вакуумный мешок.
Жертвенная ткань размещается на ламинате, удаляется после отверждения, оставляя структурную поверхность на ламинате. Использование жертвенной ткани желательно, особенно если детали впоследствии склеиваются или красятся. Важным параметром, влияющим на драпируемость и прочность на разрыв, является тип плетения ткани. Хорошая драпируемость необходима для достижения безморщинистой поверхности на сложных участках. Прочность на разрыв - необходимое условие, влияющее на способность удаления ткани с отверждённого ламината.

Разделительная плёнка размещается на поверхности ламината или детали, для удерживания необходимого количества связующего в ламинате во время консолидации и процессе отверждения и в то же время позволяющая удаление воздуха и летучих газов из него. Если разделительная плёнка не будет плотно прилегать к детали, то повторяя ее форму после обжатия вакуумным мешком натяжение разделительной плёнки приведёт к возникновению полостей, забирающих связующее, предназначенное для пропитки соседних участков. Недостаток смолы в окружающих областях, а также чрезмерное натяжение разделительной плёнки, может привести к разрыву и выплеску связующего, и, как следствие, плохой пропитке наполнителя.

Герметизирующий жгут - воздухонепроницаемые вакуумные герметизирующие ленты, которые позволяют собрать плёнку в мешок, соединяя её вместе или прикрепляя к фланцу оснастки. Они поддерживают вакуумную целосность в течение процесса отверждения, гарантируя эффективный вакуум и постоянное давление автоклава.

Вакуумная плёнка должна быть гибкая и герметичная. Вакуумный мешок оказывает давление на изготавливаемую деталь, заставляя соответствовать её оснастке и объединяя между собой слои препрега, наполнитель и вставки. Плёнка должна быть: термостойкой, хемостойкой, обладать достаточным удлинением и прочностью на разрыв, а так же поставляться необходимой толщины и ширины. С одной стороны правильный подбор ширины плёнки снизит отходы при установке вакуумного мешка, а с другой стороны - при изготовлении крупногабаритных изделий снизит трудоёмкость на соединение отдельных полотен, что к тому же и ведёт к искусственному созданию дополнительных мест утечек вакуума. Компания «Airtech Europe S.A.» может поставлять вакуумные плёнки от 50 мм (в виде рукава для внутреннего вакуумирования полых изделий) до 12 метров

В целом хочется отметить, что основополагающим требованием при изготовлении композиционных деталей является выбор высококачественных материалов и комплексный подход к решению проблем.


Виктория Руппель
Компания «Airtech Europe S.A.»