ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Намотка из "Производство изделий из стеклопластиков" Обязательная стадия процесса — отверждение намотанной на оправку заготовки. При этом заготовка может быть дополнительно уп-Рис. 20. Схема изготовления изделия из лотнена С помощью ваку М-стеклопластика намоткой 0 ИЛИ надувного мешков. [c.46] Высокая прочность изделий, полученных намоткой, достигается за счет ориентированной укладки наполнителя, его высокого содержания в материале изделия. При однонаправленной укладке объемное содержание стекложгута может достигать 90%, а разрушающее напряжение при растяжении стеклопластика 30 ООО кгс/см, в то время как для такой же укладки стеклоткани объемное содержание наполнителя даже при прессовании не превышает 75%, а для стеклохолста — 50% при показателе прочности стеклопластика не выше 5000—7000 кгс/см (разрушающее напряжение при растяжении стеклопластиков с неориентированной структурой наполнителя, полученных методом напыления, составляет только 1000—1500 кгс/см2). [c.46] При намотке степень уплотнения наполнителя определяется величиной контактного давления, которое зависит от натяжения волокна, геометрической формы изделия и жесткости оправки. Реко-1 мендуемая величина технологического натяжения должна составлять 30—50% от показателя прочности материала наполнителя. При намотке наполнителя с большим натяжением под действием растягивающих нагрузок в нем могут происходить некоторые из- менения, в частности, при натяжении крученой нити уменьшается ее диаметр, при натяжении тканой ленты уменьшается ее ширина за счет распрямления нитей основы. [c.47] При формовании тонкостенных (до 1,5 мм) оболочек на относительно нежестких оправках контактное давление обычно не превыщает 5 кгс/см. Формование толстостенных оболочек сухим методом на жестких оправках требует, чтобы величина контактных давлений была порядка 15 кгс/см. [c.48] В производстве труб метод намотки позволяет полностью механизировать технологический процесс и сделать его непрерывным. Трубы, изготовленные методом намотки, имеют гладкую внутреннюю поверхность, характеризуются высокими прочностными показателями. Однако герметичность таких труб значительно меньще, чем труб, полученных методом центробежного формования Для устранения этого недостатка при формовании обычно применяют различные дополнительные методы уплотнения стенки трубы (специальная намотка лент из различных материалов, опрессовка в пресс-формах в последнем случае при опрессовке целесообразно использовать надувную оправку, обеспечивающую уплотнение внутренних слоев трубы). [c.48] Наиболее рационально проблема герметичности решается выпуском бипластмассовых труб, в которых наружный слой из стеклопластика несет силовую нагрузку, а внутренний слой из термопластичного материала (например, из поливинилхлорида) обеспечивает требуемую герметичность и высокую химическую стойкость трубы. В последнее время такими выпускаются не только трубы, но и различная химическая аппаратура. Перспективен метод намотки жгута на тонкостенную оболочку из термопласта, полученную методом экструзии рукава с последующим его раздувом. [c.48] В термокамере, куда помещается оправка с намотанной и уплотненной трубой. В случае больщих габаритов изделий, когда длина формуемой трубы превыщает щирину холста или ткани, при намотке наполнителя образуются стыки. Для того чтобы стыки не вызывали появления ослабленных сечений, одновременно следует наматывать не один, а два или более слоев с разнесенными по слоям стыками. При намотке одного слоя, состоящего из двух или более полотнищ, влияние стыков может быть ослаблено, если вести намотку с небольшим отклонением от окружного направления. Тогда места стыков не накладываются один на другой. Это достигается за счет того, что привод станка обеспечивает кроме вращения оправки ее возвратно-поступательное перемещение вдоль оси на 5—10 мм. [c.49] Концы ленты, так же как и при продольном армировании, фиксируются по концам формы. С помощью механизма 9 оправка, поворачивается на некоторый угол, и цикл повторяется. Поворот оправки необходим для того, чтобы избежать влияния стыков продольно уложенных лент на качество получаемой оболочки. [c.50] Соотношение и общее количество продольной и поперечной арматуры может варьироваться в широких пределах и зависит от требуемых прочностных характеристик изделия. Установки верти,-кального типа, предназначенные для производства труб (рис. 24), позволяют упростить пропитку наполнителя связующим и исключить деформацию оправки под влиянием ее собственного веса. При формовании трубы на этой установке сочетается спиральная перекрестная намотка стеклоленты и жгутов с продольной укладкой последних. [c.51] При непрерывном процессе намотка осуществляется на движущуюся снизу вверх оправку, состыкованную из шестиметровых стальных полированных труб. Оправка приводится в движение с помощью подающих 2 и приемных центрирующих валиков 15. Установка имеет шесть столов, через которые проходит оправка (на рис. 24 показаны условно). При прохождении через эластичную диафрагму (образующую дно бака со связующим), расположенную на первом столе 3, оправка покрывается слоем связующего, и уже на этот слой при вращении стола наматывается стекловолокнистая лента 4. Расположенная в центре второго стола 5 эластичная диафрагма 6 отжимает излишки связующего, и на поверхность оправки наматывается стекложгут 7, пропитанный в кольцевой ванне. Аналогичный процесс происходит при прохождении оправки через третий стол 8, но этот стол вращается в противоположную сторону. На четвертом невращающемся столе 9 происходит укладка продольной арматуры. [c.51] Для получения труб бесконечной длины необходимо обеспечить подвижность формуемой трубы относительно устройства для намотки. Существует ряд установок, где осевое перемещение трубы осуществляется за счет последовательного перемещения элементов сложной оправки (в виде бесконечной стальной ленты или подвижных сегментов и т. д.). [c.52] Установки со сложными оправками не получили большого распространения. Достаточно просто такая задача решается при выпуске бипластмассовых труб, когда выходящая из экструдера термопластичная труба после охлаждения служит движущейся оправкой для намотки наружных слоев из стеклопластика. Таким методом выпускаются трубы диаметром до 1000 мм. [c.52] Просты по устройству установки непрерывного действия для формования стеклопластиковых труб, выпускаемые фирмой Стра-титюб (Франция). Здесь используется планетарная намотка (рис. 25) на неподвижную оправку 1. Осевое перемещение формуемой трубы без нарушения ее структуры на стадии формования и отверждения осуществляется благодаря использованию продольных лент из стеклоткани 2, поступающих на оправку через направляющие 3. С вращающихся планшайб 4 производится спиральная намотка стекловолокнистой ленты 5, составляющей основные слои трубы. Особенностью этой установки является использование токов высокой частоты (ТВЧ) для отверждения связующего. Производительность установок — до 3 м/мин. Установки в зависимости от назначения и диаметра труб выпускаются стационарными и передвижными, смонтированными на тележках. Длина машины 12—14 м. [c.52] Конструкции оправок для получения изделий методом намотки весьма разнообразны от простых стержней и труб до чрезвычайно сложных разборных оправок, предназначенных для намотки нецилиндрических оболочек с поперечными размерами до 10 м. Одно из основных требований к оправке — возможность достаточно легкого удаления с нее готового изделия. Кроме того, оправка должна обеспечить заданную точность размеров и чистоту поверхности изделия. Учитывая, что при намотке оправка определенным образом деформируется вследствие приложенных к ней усилий, точность размеров оправок (в основном, наружных) принимается на 1—2 класса выше, чем точность соответствующих размеров формуемого изделия. Шероховатость оформляющих поверхностей оправок должна быть не менее V8—VIO. [c.52] Неразборные оправки в серийном производстве мелких изделий выпускаются монолитными из стали или легких сплавов. В мелкосерийном производстве применяется гипс или другие легко обрабатываемые материалы. Для средних и крупных изделий оправки выполняются сварными из листовой стали. [c.53] Разборные оправки, как правило, имеют достаточно сложную конструкцию, позволяющую после отверждения изделия извлекать элементы оправки по частям или всю оправку целиком, но ее наружные размеры должны уменьшаться за счет перестройки составляющих ее элементов. Примером является оправка, состоящая из Отдельных сегментов, складывающихся в виде лепестков при съеме изделия. Особое внимание при работе с такими оправками следует обращать на стыки элементов, в которые может попасть связующее. Применение разборных оправок оправдано только в серийном производстве из-за сравнительно высокой их стоимости. [c.53] Эластичные полые оправки могут применяться как для облегчения снятия готовых изделий, так и для их последующей опрессовки путем подачи сжатого воздуха на стадии отверждения. Опрессовка требуется, если при намотке невозможно достичь необходимых контактных давлений. Эластичные оправки на стадии намотки обычно снабжаются внутренними стержнями или каркасами для увеличения жесткости, тем не менее формуемые изделия не обладают высокой стабильностью размеров. Кроме того, из-за малой жесткости таких оправок величины развиваемых контактных давлений также ограничены. [c.54] Выплавляемые и растворимые оправки применяют в том случае, когда полое изделие имеет очень малые отверстия. Материалом для выплавляемых оправок служат восковые композиции и эвтектические сплавы легкоплавких металлов (температура плавления материала оправки должна быть выше температуры отверждения связующего, но не превышать температуру его термодеструкции). [c.54] Для растворимых и вымываемых оправок применяют сплавы солей, а также некоторые полимерные композиции. Материалом оправок может служить содержимое будущей оболочки, например твердотопливные ракетные заряды, на которые наматывается стеклопластиковый корпус. [c.54] Вернуться к основной статье