Вакуумная инфузия в производстве композитов – современная и стремительно развивающаяся технология.

Вакуумная инфузия

Вакуумная инфузия представляет собой процесс пропитки смолой армирующих материалов. Это происходит за счет разрежения внутри рабочей формы, которое достигается благодаря вакуумной пленке. Технология вакуумной инфузии требует большего количества оборудования, если сравнивать ее с ручной штамповкой. Этим обусловлена дороговизна первого изделия. Используя вакуумную инфузию, из карбона и других материалов можно произвести изделие наиболее высокого качества. Преимущества процесса заключаются в:

• экономии расходного материала, – смолы;
• уменьшении времени, затраченного на изготовление детали;
• снижении количества эмиссии вредных веществ;
• снижении содержащегося воздуха в изделии.

Оборудование для вакуумной инфузии позволяет производить конструкции «сэндвич» в один прием.

Применение и метод вакуумной инфузии

Метод вакуумной инфузии заключается в нанесении смолы тонким слоем на материал под воздействием вакуума. Предварительно сухой пакет сырья кладут в матрицу, накрывают вакуумной пленкой или помещают в вакуумный мешок. К конструкции присоединяют вакуумный насос для инфузии. Степень разрежения определяется в зависимости от вида смолы – главного ключа всего процесса. Производитель указывает на упаковке рекомендуемые показатели. При достижении необходимых показателей в смолу для инфузии вносят отвердитель, в нее опускают трубку и подают на обрабатываемый материал.

После завершения процесса пропитки смола твердеет, при этом образуется жесткая полимерная матрица. Приобретенные свойства помогают равномерно распределять нагрузку на изделие. Следует учитывать, что избыток смолы ведет к ломкости полученного материала. Чтобы этого не произошло, нужно знать, как рассчитать смолу при вакуумной инфузии. Для этого используют закон Дарси, устанавливающий линейное отношение между скоростью движения связующего вещества и градиентом используемого для этого давления. После проведения необходимых вычислений получают минимальное значение количества смолы. Этого достаточно для пропитки, снижения общего веса изделия, увеличения прочности и улучшения соотношения пропитываемого материала и смолы. При обучении вакуумной инфузии обращают внимание на факт того, что смолу можно вносить 2-мя способами:

1. В центр заготовки.
2. С периферийной области заготовки.

Более качественный результат приносит второй метод. Это объясняется тем, что смола лучше входит в сырье и течет по нему. Вакуумную инфузию можно делать своими руками. Предварительно рекомендуется изучить теоретическую часть процесса. Для создания оборудования в домашних условиях приобретают специальный комплект для вакуумной инфузии.

Вакуумная инфузия используется для изготовления стеклопластика, ламината, в автостроении и для авто тюнинга. Также применяется в производстве спортивного инвентаря, медицнских протезов, декоративных изделий. Это обусловлено низкой пористостью полученного покрытия, высокопроцентным содержанием армирующего материала, отсутствием необходимости приобретать дорогостоящее оборудование и комплектующие. Купить необходимое для вакуумной инфузии можно в специализированных магазинах.

Установка вакуумной инфузии

Установки для вакуумной инфузии представляют собой сочетание комплектующих, основными являются: насос, вакуумная камера, ловушка для смолы. Насосы применяются с различной производительностью в зависимости от потребностей 8-60 м3/мин. Вакуумные камеры – 7-128л. Такой диапазон показателей позволяет выбрать оборудование, подходящее для изделий любого размера.

Расположение установки бывает 3-х видов:

1. Настольное.
2. Напольное в 2 этажа, – вакуумная емкость расположена на тумбе с насосом.
3. Напольное на одном уровне.

Зачастую установки имеют сменные емкости для сбора смолы. Также вакуумная камера оборудована прозрачной крышкой для удобства контроля уровня связующего вещества. К преимуществам оборудования для вакуумной инфузии относят:

1. Материал крышки – оргстекло.
2. Существует возможность создания искусственной течи в откачной системе для контроля за остаточным давлением.
3. Конструкция закрытого типа.
4. Трубки вводятся непосредственно в вакуумную камеру, что предотвращает контакт смолы и элементов откачной системы.
5. Легкий доступ к насосу.

Установки имеют продуманный дизайн и компоновку, благодаря которым легко транспортируются и удобно эксплуатируются.

Материалы для вакуумной инфузии

Материалы для вакуумной инфузии можно купить в специализированных магазинах. Каждый из материалов имеет свою область применения.

Материалы для вакуумной инфузии:

1. Жертвенная ткань. Пропитана специальными веществами, делающими ее устойчивой перед смолой. Используется для разделения армирующего слоя и другой оснастки. В конце процесса удаляется.
2. Липкая лента. Отличается двухсторонним липким слоем. С ее помощью фиксируют спиральную трубку из полиэтилена, обеспечивающую движение воздуха под вакуумной пленкой для инфузии.
3. Сетка для распределения связующего материала. Применяется для эффективного и рентабельного расхода и распределения смолы. Это свойство обеспечено низким и плотным профилем сетки.
4. Герметизирующие жгуты. Выдерживают высокие и низкие температуры. Обеспечивают максимальную прочность соединения вакуумного мешка с матрицей, спиральными шлангами, штуцерами, которые выходят наружу из-под вакуумного мешка.
5. Нейлоновая пленка. Используется для вакуумных мешков. Выдерживает высокое разрежение до 0.7 атм.
6. Вакуумный резервуар. В него собираются излишки смолы. Для предотвращения ее закипания резервуар оборудуют регулятором вакуума и вакуумметром, которые помогают поддерживать необходимое разряжение для вещества.

Правильный подбор материалов обеспечивает бесперебойную и продуктивную работу оборудования.