1.Форма; 2.Стекло-пластик; 3.Эластич-ная диафрагма.

При исп-ии эластичной диафрагмы имеет место дополнительное уплотнение изделия. Максимальное давление при уплотнении стеклопластичной композиции под вакуумом не должно превышать 0,8 кгс/см², с помощью сжатого воздуха - 5 кгс/см². Применение диафрагмы позволяет изготавливать изделия с гладкой поверхностью, как с внутренней, так и с наружной стороны. К недостаткам относятся: возможность получать изделия только ограниченных размеров, сложная оснастка и дорогое оборудование. Но так как применяется повышенное давление формования, то изделие обладает лучшим комплексом эксплуатационных свойств (повышенная прочность).

П ропитка под давлением в замкнутой форме. Применяется при изготовлении различных оболочек, ёмкостей, кузовов автомобилей и др. Получаемое пропиткой под давлением в замкнутой форме изделие практически не содержит воздушных включений – это является достоинством метода.

1. Позитивная полу форма (пуансон); 2. Негативная полу форма (матрица); 3. Канавка для распределения связующего; 4. Ёмкость со связующем; 5. Стекловолокнистый наполнитель, уложенный в полости формы.

Непропитанный сухой стекловолокнистый наполнитель укладывается послойно на пуансон и форма смыкается. Благодаря разряжению, создаваемому с помощью трубопровода Б, в полости формы связующее засасывается из ёмкости и пропитывает наполнитель. В результате вакуумирования свойства стеклопластика улучшаются. Это объясняется тем, что при вакуумировании более полно удаляется воздух, все летучие продукты и создаются благоприятные условия для процесса глубокого отверждения связующего. Величина остаточного давления в форме может достигать 0.1 – 0.2 кгс/см². связующее в форму может подаваться также за счёт давления, создаваемого в ёмкости со связующем. Давление создаётся при подаче воздуха по трубопроводу А (р=3 – 5 кгс/см²). Верхний предел давления обычно определяется компрессионными свойствами армированного наполнителя, то есть возможностью сдвига наполнителя в форме под действием потока связующего. После того как изделие отформовано осуществляется отверждение, которое происходит при нагреве формы до 60 - 80˚С в течение 4 – 5 ч. Затем производится охлаждение формы в естественных условиях (t=30˚С). Изделие извлекается, с поверхности убирается антиадгезионная смазочная плёнка и производится механическая обработка изделия.

П рессование. Метод прессования является наиболее производительным. По технологическому оформлению напоминает обычное прессование. Этот метод позволяет достаточно точно фиксировать толщину стенки изделия и обеспечивается получение высококачественной поверхности изделия.

Метод заключается в следующем: На неподвижной плите пресса устанавливают пуансон 1, на который укладывают требуемое количество слоёв стекловолокнистого наполнителя 2, а затем наносится необходимое количество связующего 3. При смыкании формы матрица 4, закреплённая на подвижной плите пресса создаёт давление, под действием которого связующее распределяется по всей полости формы. Это обеспечивает равномерную пропитку наполнителя и получение изделия.

На практике наибольшее распространение получил данный метод при изготовлении изделий из предварительно пропитанных фенольными смолами стеклохолстов или стеклотканей. Метод прессования применяется для изготовления деталей из премиксов. Они представляют собой предварительно смешанные композиции представляющие пастообразную массу на основе ненасыщенного полиэфира в сочетании с рубленным стекловолокном и порошкообразным наполнителем. Прессование применяется для формования препрегов. Это предварительно пропитанные рулонные материалы. Используются для изготовления изделий сложной формы.

Холодное прессование стеклопластиков ведётся при давлении 2 - 10 кгс/см²,температуре 20˚С.М-д примен-ся для изгот-ия толстостенных изд-й.

Производство листовых материалов. Из армированных пластиков получают плоские и гофрированные листы, которые используются в строительстве в качестве кровли, облицовочных и декоративных панелей. Стеклохолст или другой рулонный материал пропитывается связующим, формуется между двумя слоями целлофановой или полиэтиленовой пленки и подается в термокамеру для отверждения связующего. Существует несколько схем формования. Для обеспечения поперечного гофра используется гусеничный механизм, который одновременно является и тянущим устройством. Схема установки для получения листового материала с поперечным гофром приведена на рис. .

Н а нижний слой пленки 2 системой валков 3 наносится слой связующего. На этот слой укладывается слой стекловолокнистого наполнителя 1, который затем покрывается верхним слоем целлофановой или полиэтиленовой пленки 2. Затем материал проходит систему подпружиненных валков 4, предназначенную для удаления воздушных включений и обеспечивающую более плотную пропитку наполнителя связующим. Полученный плоский сырой лист поступает в формующее устройство 6, находящееся в полимеризационной камере 5. Формующее устройство 6 представляет собой две ветви формующих валков, закрепленных на бесконечных цепях. Камера 5 разделена на несколько температурных зон. Образование гофра практически совпадает с переходом связующего в гелеобразное состояние. После выхода из камеры полимеризации, лист проходит через ножи 7 для обрезки боковых кромок и далее режется на отрезки заданной длины ножом 8 или сворачивается в рулон.

Схема получения листов с продольным гофром приведена на рис.

Т о же самое, что и в предыдущем. Разница в том, что формующее устройство 6, представляющее собой систему гладких (для гладких листов) или профильных (для гофрированных листов) валков, помещается в полимеризационную камеру 5. Валки 6 осуществляют калибровку толщины листового полотна и формируют продольный гофр. Выходящий из камеры лист охлаждается и после обрезки боковых кромок ножами 8 режется на отрезки заданной длины ножом 9. Для обеспеч-ия продвижения листового полотна вдоль агрегата предназначен тянущий механизм 7, приводимый во вращение синхронно с формующими валками.

Метод центробежного формования. Применяется для изготовления труб. Метод заключается в следующем: вначале из стекловолокнистого наполнителя проклеенного связующим на оправке изготавливают цилиндрическую заготовку. Её помещают в полированную форму и подают необходимое количество синтетического связующего. Связующее в зависимости от длины и диаметра формуемой трубы может подаваться либо равномерно по всей длине формы, либо с одного или двух концов формы, а в дальнейшем обеспечивается распределение связующего по всей длине формы. За счёт центробежной силы на внутренней поверхности полированной формы распределяется связующее со стекловолокнистым наполнителем.

Д ля отверждения стеклопластика отформованную трубу нагревают либо при помощи пара либо с помощью электронагревателей. Стекловолокнистый наполнитель используется либо в виде матов, ленты, ткани. В качестве связующего - эпоксидный олигомер. Длина труб может достигать до 6м, диаметром 125 – 150мм. Достоинство метода: одновременно с трубой могут формоваться соединительные элементы (резьбы). Недостаток: относительно невысокая прочность труб.

Изготовление труб намоткой. Метод заключается в том, что стеклоткань пропитывают связующим (ФФС и др.) через систему направляющих роликов наматывается на вращающуюся оправку, которая располагается на двух обогреваемых валках. Сверху на наматывающуюся трубу оказывает давление прижимной валок.

п рижимной валок; 2- оправка; 3- изготавливаемая труба; 4- ведущий обогреваемый валок; 5- рулон стеклоткани.

По окончании намотки трубу снимают с оправки и проводят термическую обработку. Недостатки метода: периодичность метода и возможность изготавливать трубы ограниченной длины.

Разработан более прогрессивный метод, применяя который можно изготавливать трубы большой длины. Изготовление идёт обычным методом намотки пропитанной синтетическим олигомером тканной ленты или ровинга. Применение таких материалов позволяет применить спиральную намотку, которую осуществляют машины двух типов:

- токарная намотка;

-кабельная намотка

Машина токарного типа характеризуется вращением стержня оправки в одном направлении и подачей армирующего материала с помощью механизма, который имеет продольное относительно оправки движение.

1 – ванна со связующим, 2 – отжимные валики, 3 – отправка, 4 – стекложгут

Для обеспечения определённой ориентации наполнителя на поверхности оправки скорость перемещения каретки согласуются со скоростью вращения оправки. Содержание наполнителя регулируется отжимными валками. Так как пропитка связующим происходит в процессе намотки и используются жирные смолы, то метод получил название мокрой намотки.

М ашина кабельного типа характеризуется поступательно движущейся оправкой, вокруг которой вращается армирующая лента или ровинг, предварительно пропитанные смолой. В этом методе намотка производится сухим наполнителем. В качестве связующего используется ФФС резольного типа.

Машины кабельного типа целесообразно применять для крупносерийного производства, позволяют получать трубы большой длины. Отверждение намотанных на оправку заготовок является обязательной стадией. Термическая обработка может осуществляться как в специальных печах, так и за счёт нагревателей, которые могут располагаться на самой оправке. Метод позволяет полностью автоматизировать процесс, осуществляемый непрерывно. Трубы имеют гладкую внутреннюю поверхность и высокие прочностные показатели, но их герметичность меньше чем труб полученных другими методами. Таким методом получают трубы диаметром до 1м. большинство машин для получения труб горизонтального типа.

Н о на ряду с ними созданы и вертикальные. Они более удобны в работе, так как в них отсутствует возможность прогиба оправки под действием пластмассы, они занимают меньшую производственную площадь, более удобны в обслуживании. Вертикальная машина имеет пять вращающихся столов и один неподвижный. Эти столы несут на себе катушки с наполнителем. В центре столов совпадая с их осью вращения проходит стальная хромированная и полированная оправка (движется снизу вверх). В нижней части на оправку наносится смазка, которая облегчает снятие труб с оправки.

При прохождении оправки 1 через первый снизу вращающийся стол 3 она покрывается слоем связующего. На связующее при вращении стола наматывается стекловолокнистая лента 4. В районе второго стола 5 на поверхность наматывается стекложгут 6,8 предварительно пропитанный в кольцевой ванне. Аналогичный процесс происходит и на следующем столе, но он вращается в противоположном направлении. Четвёртый стол не вращается, поэтому стекловолокно наматывается вдоль оси оправки. При прохождении оправки в районе пятого стола 11, вращающегося в направлении второго стола, наматывается слой сухой стекловолокнистой ленты. Намотка осуществляется под натяжением ленты, которое способствует отжатию излишков связующего и уплотнению стенки формуемой трубы. Последний шестой стол предназначен для уплотнения слоя пластика, снятия избытка смолы лопатками 13 и для обмотки трубы антиадгезионным слоем целлофана 14. После выхода из центрирующих валков неотверждённая труба разрезается в местах стыка оправок и поступает на отверждение. После отверждения трубы снимаются с оправок.

Изготовление труб и профилей протяжкой - Метод протяжки примен-ся для изгот-я труб, стержней, профилей. Метод заключ-ся в непрерывном протягивании стекловолокнистого наполнителя в виде жгутов, пропитанного синтетическим полимером, сквозь формующее устройство, где при определенном температурном режиме происходит отверждение изделий. Изделия не требуют последующей обработки поверхности и имеют однородные свойства.

А грегаты для производства изделий протяжкой м.б. в горизонт-е и вертик-е. Схема горизонтального агрегата на рис.

Стекложгут, сматываясь с бобин 1, направляется в пропиточную ванну со связующим 2, стекложгуты равномерно распределяются по периметру формы для получения равностенного изделия. Формующий инструмент 3 представляет собой деталь, внутренняя поверхность которой определяет конфигурацию наружной поверхности изделия. Форма помещается в масляную камеру 4, которая обогревается электрич-ми трубчатыми нагрев-ми. В этой камере происходит предварит-я полимеризация связующего. Это необходимо для того, чтобы при прохождении через камеру окончательной полимеризации сохранялась форма изделия. После выхода изделия из камеры, оно охл-тся воздуходувками в охл-м устройстве 5, захватывается тянущим устройством 6 и поступает на резку. Резка осуществляется абразивными дисками. После этого осуществляется разбраковка изд-й и сортировка готовой продукции.

С хема вертикальной протяжной машины. Достоинства: 1) упрощается конструкция пропиточной ванны и сам процесс пропитки; 2) не наблюдается погиб профиля под собственным весом в процессе изготовления.

Машина работает след. образом: стекловолокнистый наполнитель после прохождения через пропиточную ванну со связующим протягивается при температуре 90С ч/з формующее устройство. При этом отжимается избыток связующего, происходит уплотнение наполнителя и формование его по определенному профилю. В формующем инструменте происходит желатинизация связующего и отдельные пряди наполнителя связываются между собой. После этого заготовка проходит через термокамеру, где осуществляется окончательное отверждение связующего.