ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Контроль качества изделий из стеклопластиков из "Производство изделий из стеклопластиков" Качество стеклопластиковых изделий определяется всей совокупностью макро- и микроструктурных параметров составляющих композиционного материала, т. е. волокнистого наполнителя и связующего, зависит также от соотношения этих компонентов в системе и ориентации наполнителя. Свойства волокнистого наполнителя зависят не только от состава стекла и метода получения волокон, но также от диаметра волокна, характера кручения нитей и многих других параметров, связанных с его производством. Во-допоглощение и герметичность изделий из стеклопластиков в большой мере связаны с пористостью материала. [c.57] Поскольку качество изделий обусловливается структурой армирующего наполнителя, технологическим операциям, связанным с формованием заготовки, должно уделяться особое внимание. Точность сборки стекловолокнистой заготовки в заданных технологических допусках следует контролировать по весовым характеристикам, а в случае применения ориентированного (например, тканого) наполнителя — и по степени ориентации волокон. [c.57] Контроль исходных материалов определяется особенностями метода формования. Например, при приготовлении предварительно пропитанных тканей необходимо контролировать содержание летучих веществ и растворимой части смолы. Для изделий простой формы допускается содержание растворимой части смолы до 80%. [c.57] В методе пропитки наполнителя под давлением в замкнутой форме помимо состава и вязкости связующего необходимо контролировать проницаемость (фильтрующую характеристику) наполнителя с тем, чтобы при изменении его структурных параметров корректировать режим давления. Проницаемость наполнителя зависит от его исходной плотности. [c.57] Установлено, что только за счет возможных колебаний исходной плотности стеклохолстов и стеклотканей масса пакета, приходящаяся на единицу площади формы, может существенно отклоняться от расчетной. Следовательно, изменяется объемное содержание наполнителя и в итоге — свойства изделий. [c.57] При намотке следует прежде всего контролировать величину контактного давления — одного из основных факторов, определяющих стабильность структурных параметров изделия с увеличением контактного давления намотанные структуры становятся более стабильными. Важен здесь также контроль температуры, так как колебание температуры не только вызывает изменения вязкости, жизнеспособности и времени отверждения связующих, но и оказывает большое влияние на структуру. При повышенной температуре получаются более однородные структуры материала, улучшается адгезия связующего к наполнителю, уменьшается пористость и т. д. [c.58] Контроль готовых стеклопластиковых изделий производится различными методами и на разных уровнях оцениваются микро-структурные параметры материала и прочностные свойства его на образцах и испытываются (без разрушения) отформованные изделия. [c.58] Оценка микроструктурных параметров материала обычно осуществляется с помощью математико-статистических методов на основе микроструктурного анализа. Образцы для -анализа вырезают из отформованного изделия алмазным или твердосплавным инструментом. Плоскость образца, предназначенную для микро-анализл, обрабатывают последовательно абразивными камнями с зернистостью 120, 180 и 240 единиц. Затем ее полируют сукном с использованием суспензии тонких порошков окиси хрома или алюминия (5—10 г порошка на 1 л воды). Полировка считается законченной, когда под микроскопом будут видны края неповрежденных волокон. Контрастность рельефа шлифа достигается при его травлении плавиковой кислотой в течение 40 с, после чего шлифы промывают и сушат фильтровальной бумагой. Количественный анализ проводится при увеличении Х500—1200 точечным методом, который достаточно прост и надежен. При ступенчатом перемещении (с выбранным постоянным шагом) шлифа в поле зрения микроскопа фиксируют для каждого положения шлифа тот или иной компонент структуры, попавший в точку пересечения нитей окуляра. По числу точек, приходящихся на каждый компонент, можно судить об их соотношении в композиции. [c.58] Оценка прочностных свойств стеклопластиков при механических испытаниях проводится по стандартным или специальным методикам. При этой оценке следует учитывать структурные параметры материала. Необходимость точного учета рассмотрим на следующих примерах. [c.58] С надрезом, так и на широких образцах 5 (см. рис. 29), поскольку влияние перерезанных нитей заметно только на расстоянии 2—4 мы от края образца. Могут применяться также образцы трубчатого типа, однако и в этом случае результаты не могут быть надежно использованы для характеристики свойств крупногабаритных изделий из-за отличий в технологии изготовления образцов и изделия. [c.59] Большое внимание в настоящее время уделяется специальным методам механических испытаний. Один из них — метод разрыва колец — получил всеобщее признание при оценке прочностных характеристик труб и оболочек, хотя он в известной степени условный. [c.59] Значительное влияние на прочность армирования стеклопластиковых композиций оказывают адгезионные связи между связующим и наполнителем, природа которых носит в основном адсорбционный характер. Для стеклопластиков используются специальные методы исследования адгезионной прочности. Одним из наиболее надежных является метод, основанный на взаимодействии единичного волокна и полимерной матрицы. Наряду с механическими методами исследования адгезии используются и неразрушающие методы, в частности электрический, ультразвуковой, оптический и многие другие. [c.60] Для оценки напряжений, возникающих в стеклопластиковой конструкции при ее нагружении, применяются различные методы измерения деформаций. Один из этих. методов состоит в нанесении тонкого слоя жесткого пок-рытия на поверхность конструкционного элемента. Сетка микротрещин, образующаяся на нанесенном слое при нагрузке, позволяет судить о характере деформаций и, следовательно, о напряжениях в испытуемом изделии. [c.60] Отечественной промышленностью разработан и выпускается целый ряд ультразвуковых приборов, применяемых для оценки структуры и свойств композиционных соединений. [c.61] Прибор ДИК-1 предназначен для обнаружения воздушных включений и расслоений в изделиях из стеклопластиков толщиной до 6 мм. Его основные характеристики потребляемая мощность 80 Вт габаритные размеры индикаторного блока 260X152X300 мм, блока питания 150 X 160 X 1000 мм вес блока индикатора 3,5 кгс, вес блока питания 10 кгс питание от электросети 24, 36, 220 В. [c.61] Прибор ДУК-17 обнаруживает дефекты расслоения, непро-клеенные места, воздушные включения — на глубине до 30 мм при диаметре пятна дефекта до 10 мм. Минимальный предел измерения глубины залегания дефекта 3 мм. Потребляемая мощность 220 Вт. Габаритные размеры 250X375X540 мм. Питание от электросети 24. 36, 220 В. [c.61] Для определения упругих характеристик стеклопластиков разработаны приборы УКС-1, ИСЗУ-ЗМ, УЗИС-ЛЭТИ и другие, позволяющие измерять скорость распространения ультразвуковых волн непосредственно в материале изделий (для этих же целей могут использоваться приборы, применяемые в строительстве, в частности прибор для ультразвукового контроля бетона УКБ-1). [c.61] Применение метода ультразвукового контроля позволяет выявить технологические ошибки при сборке стеклопластиковой заготовки, а также разнотолщинность изделий, обусловленную дефектами конструкции системы смыкания и формы. Рассмотрим эти возможности на примере полусферических стеклотекстолитовых оболочек, полученных методом пропитки под давлением (оболочки отличались только методом сборки заготовки). Ультразвуковые испытания оболочки проводили по всей поверхности ее в меридиональном и окружном направлениях в полярных (сферических) координатах ф и р (рис. 31). [c.62] Свойства материала оболочки с произвольным взаимным расположением слоев наполнителя, каждый из которых собирался из нескольких кусков стеклоткани, показаны на рис. 32, а. В этой оболочке, предназначенной для эксплуатации при осесимметричных нагрузках, нетрудно указать опасные сечения в районе образующих ф1 = п/8 и ф2 = = 5я/8. [c.62] В экспериментальной оболочке, полученной при сдвиге слоев на 90° (рис. 32, в), уже в вершине оболочки материал является ортотропным, т. е. характеристики его в направлении армирования и под углом в 45° значительно отличаются. Внутрислойные деформации приводят к значительному изменению свойств материала оболочки в направлении, составляющем 45° к направлению армирования. Материал значительно упрочнен в меридиональном направлении, а в окружном направлении наблюдается резкое снижение прочности. [c.62] Вернуться к основной статье