Просунуті композитні матеріали лекційні нотатки (XV): процеси та методи ліплення

Apr 02, 2025

Залишити повідомлення

1. Листування процесів та методів

При нагріванні до температури формування прозорий акриловий пластик стає м'яким і гнучким, що дозволяє утворювати його майже в будь -яку форму. Після охолодження він зберігає сформовану форму. Для тонких аркушів можлива холодна згинання в єдину кривизну, якщо радіус згинання не менше 180 разів перевищує товщину листа. Перевищення цих меж під час холодного згинання застосовує надмірний стрес на пластичну поверхню, створюючи крихітні тріщини або тріщини, відомі як ‌crazing‌.

2. Опалення

Носіть бавовняні рукавички, щоб уникнути відбитків пальців на м’якій поверхні. Вийміть весь захисний папір і клей з акрилового листа перед нагріванням. Якщо аркуш запилений або брудний, вимийте його водою і ретельно промийте. Акуратно висушіть м’якою, поглинаючою тканиною.

‌ Нагрійте акрил до розробленої виробником температурою для оптимальних результатів. Використовуйте духовку з примусовим повітрям з діапазоном температури 120–374 градусів F (49–190 градусів). Перегрів може спричинити поверхневі бульбашки, компрометуючи оптичну якість.

‌ Для рівномірного опалення підписуйте аркуші вертикально за допомогою пружинних затискачів, прикріплених до їх країв, і повісіть їх на стійку (мал. 90). Для менших аркушів або тих, хто не має достатньої області краю, покладіть аркуш на стійку, покриту м'яким фронтом або фланелем. Забезпечте адекватний потік повітря навколо аркуша.

news-640-407

Малюнок 90: Призупинення акрилових аркушів

Для невеликих проектів (наприклад, від відтінків лампи): Використовуйте кухонну піч. Інфаровані теплові світильники, розташовані на 7–8 дюймів один від одного (18 дюймів від аркуша) можуть рівномірно нагрівати тонкі аркуші .‌avoid‌ Прямий контакт з гарячою водою або парою, оскільки це може затьмарювати акрил.

3. Моложення

Акриловий пластик вимагає мінімального тиску під час формування, тому прості форми, виготовлені з пресованої деревини, фанери або штукатурки, достатньо для основних кривих. Складні або складові криві можуть вимагати посиленого пластику або штукатурки.

Переконайтесь, що поверхня цвілі ідеально гладка, шліфувши та покривши її м'якою тканиною (наприклад, зовнішнім фланелером або більярдним фетром). Форма повинна простягатися за межі лінії оздоблення частини та включати положення, щоб міцно утримувати пластиковий пластиковий під час охолодження. Після затвердіння гладкі шорсткі ділянки і покрийте м'якою тканиною, щоб створити форму для багаторазового використання.

4. Методи ліплення

4.1 Просте утворення вигину

Нагрійте аркуш до рекомендованої температури, вийміть з джерела тепла і драпірувати його на підготовлену форму. Акуратно притисніть нагрітий пластик і затискайте або утримуйте його на місці до охолодження (10–30 хвилин). Не примушуйте охоплювати.

4.2 Складання вигину

Використовується для складних форм (наприклад, навіси літальних апаратів або кришок крила), цей метод вимагає спеціалізованого обладнання. Поширені методи включають:

4.3 утворення розтягування
Попередньо нагрітий акрил механічно розтягнуто на форму. Підтримуйте рівномірну товщину, оскільки деякі секції розтягуються більше, ніж інші.

4.4 чоловіки та жінки, що утворюють
Використовує дорогі узгоджені форми чоловічої/жіночої статі. Нагрітий лист розміщується між штампами, які закриваються, поки пластик не охолоне.

4.5 Формування вакууму шаблону
Використовується для авіаційних навісів: шаблон вирізання прикріплений до вакуумної коробки. Нагрітий акриловий лист затискається над шаблон. Поверхневий натяг формує купол.

4.6 Самка вакууму
Для некокутних форм: покладіть жіночу форму нижче нагрітого листа. Вивчення повітря з порожнини форми, змушуючи пластик відповідати формі.

5. Різання та буріння

5.1 різання аркуша

‌ Прямі порізи: Використовуйте порожнисту кругову пилку з зубними зубами для гладких країв. Виріжте в межах 1/16 дюйма від кінцевого розміру, потім пісок до точності за допомогою барабанного або ременя.

5.2 Буріння

На відміну від м'яких металів, акрилові пластмаси мають ‌poor теплопровідність‌, що вимагає ретельного управління теплом під час буріння. Для глибоких отворів охолодження є необхідним, а ‌ водорозчинна ріжуча олія‌-ідеальна теплоносій, оскільки воно не погіршує пластик.

Свердловики, які використовуються для акрилу, повинні бути ‌дешево загострені‌ без ніктів або зади, які могли б пошкодити поверхневу обробку. Як показано на малюнку 91, наконечник свердла повинна бути заземлена з кутом, що включає ‌larger, порівняно з тими, що використовуються для м'яких металів. Крім того, кут ‌rake повинен бути встановлений на нуль‌, щоб увімкнути ‌scraping‌ (а не різання), мінімізуючи адгезію мікросхем.

news-640-387

Малюнок 91: Свердлове свердло з кутом 150 градусів для акрилу

Запатентована Unibit®‌ розроблена для свердління отворів у лобовому складі літальних апаратів та вікон. Як показано на малюнку 92, він може вирізати отвори, починаючи від ‌1/8 до 1/2 дюйма ‌1⁄ 32- дюймові кроки, що створює гладкі, чисті отвори з ‌no напруги тріщин ‌ по краях.

news-640-379

Малюнок 92: Acrivlic Unibit®

6.
‌ Полімеризовані клеї‌-це рецептури, де каталізатор додається до в'язкої мономерно-полімерної рідини для прискорення швидкого твердіння. Приклади включають ‌ps -30 ®‌ та ‌weld-on 40®‌, які підходять для з'єднання всіх типів Plexiglas®, акрилових литних листів та деталей, що формуються з пелелетів Plexiglas®. Зазвичай суглоби можна обробляти ‌ з 4 години ‌ складання. Для оптимальної міцності дозволяють ‌24 години ‌ перед тим, як піддавати суглоб на стрес. Цей метод забезпечує міцні, високоміцні зв’язки для акрилових матеріалів. Повідомте мене, якщо вам потрібні додаткові деталі!

 

7. Клейкі програми
PS -30 ® та зварювання Weld-on 40® зберігають чудовий зовнішній вигляд та стабільність кольору після зовнішнього опромінення. Ці клеї утворюють чіткі, прозорі гелеподібні зв’язки, що робить їх важливими для застосувань, де колір та візуальна цілісність суглоба є критичними.

PS -30 ® та Weld-on 40® повинні застосовуватися при температурі не нижче 65 градусів F (18,33 градусів). Якщо затвердіння буде виконано в приміщенні нижче 65 градусів F (18,33 градусів), час затвердіння значно збільшиться, а отримана міцність суглоба зменшиться.

Клей повинен бути готовим до суворого відповідно до заданих співвідношень виробника, забезпечуючи ретельне змішування. Використовуйте чисті скляні або поліетиленові контейнери для змішування, оскільки неправильні контейнери або інструменти можуть ввести знебарвлення або перешкоджати затвердінню. Завдяки їх надзвичайно короткому терміну експлуатації горщика (приблизно 45 хвилин), змішаний PS -30 ® та Weld-on 40® повинні використовуватися відразу після підготовки. Попередньо вкладайте всі компоненти перед змішуванням клею, щоб мінімізувати втрати часу під час застосування. Для оптимальної обробки вилийте клей у суглоби протягом 20 хвилин після перемішування. Для досягнення максимальної міцності шва клейовий зв’язок повинен залишатися вільним від бульбашок. Зазвичай, що дозволяє змішаному клею відпочивати протягом 10 хвилин, перш ніж нанесення дозволяє бульбашки піднятися на поверхню. Якщо бульбашки утворюються всередині суглоба, їх можна ретельно підняти за допомогою невеликого безперервного дроту або подібного інструменту; Однак мінімізуйте порушення клейового шару після заливання.

Методи наповнення зазору підходять лише для чітких оргскла®, акрилових матеріалів або прихованих швів. Для непомітних суглобів на кольорових оргсклах® або акриліх компоненти повинні щільно підходити за допомогою закритих v-grooves, стикових стиків або радіозв'язаних країв.

Маскувальна стрічка може бути використана для створення шаблонів склеювання, за умови, що клейка поверхня не контактує з клейовим шаром стрічки. Цього легко досягти, розмістивши смужку целофанної стрічки над клеєм маскувальної стрічки. Ретельний вибір стрічки є критичним: клеї на стандартних целофанних стрічках можуть інгібувати PS -30 ® та Weld-on 40® затвердіння. Завжди тестуйте стрічкові системи на зразках з'єднань перед виробництвом для підтвердження сумісності.

Полімеризуються клеї, що зменшуються під час затвердіння. Для компенсації, щойно вилитого клею повинно трохи переповнити суглоб. Надлишок матеріалу можна обробляти після повного затвердіння (24 години), якщо естетичні вимоги вимагають. Застосовуйте лише контактний тиск під час склеювання, щоб забезпечити клей залишається обмеженим суглобом.

Бульбашки, як правило, піднімаються до верху клейового шару в наповнених зазорам суглобів. Якщо видаляти під час переробки, вони не ставлять до проблем. Уникайте використання мідних інструментів, оскільки мідні іони можуть порушити полімеризацію.

8. Ремонт
Коли це можливо, замініть, а не відновлюйте акриловий пластик, який був широко пошкоджений. Ретельно зафіксований розділ ніколи не буде дорівнювати нової частини, оптично, або структурно. На першому знаку розробки тріщин просвердлює невеликий отвір (#30 або 1⁄ 8- дюймовий свердло) на крайньому кінці тріщини, як показано в ‌figure 93‌. Це припиняє розповсюдження тріщин і розподіляє напругу по більш широкій області. Для незначних тріщин буріння для блокування тріщини може бути достатньою до заміни або постійного ремонту здійснене.

 

news-640-203

Малюнок 93: Тріщина

(Весь початковий штам, що спричиняє концентрати тріщини в точці А, сприяючи розширенню тріщин. Свердіння невеликого отвору (А1) в кінцевій точці тріщини з штамом #30 або 1⁄8 ".

9. Прибирання

Хоча пластмаси пропонують переваги над склом у використанні літаків, їм не вистачає твердості поверхні скла. Обережність під час обслуговування, щоб уникнути подряпин або пошкодження поверхні. Очистіть пластмаси з достатньою водою та м'яким милом, використовуючи чисту, м’яку, зернову тканину, губку або голі руки. Уникайте бензину, спирту, бензолу, ацетону, тетрахлориду вуглецю, вогнегасників, рідин, розріджувачів фарб або розпилення вікон, оскільки вони пом'якшують пластик і викликають розтріскування.

Ніколи не натирайте пластмаси сухою тканиною, оскільки це ризикує подряпатись і генерує статичні заряди, які приваблюють пил. Після зняття бруду та жиру нанесіть високоякісний комерційний віск, якщо не видно значних подряпин. Нанесіть віск у тонкий рівномірний шар і обережно зафуфте з м’якою тканиною для відшліфованої обробки.

10. Поліровування
Не намагайтеся вручну полірування або забивання, поки поверхні не будуть чистими. Використовуйте м'які колеса з відкритим плетінням або фланелеві колеса. Світлі подряпини можуть бути вирішені енергійним потиском ураженої ділянки чистою тканиною, змоченою в сумішшю скипидару або вологою тканиною, покритою автомобільним очищувачем. Вийміть залишки очищувача сухою м’якою тканиною. Зауважимо, що акрилові та целюлозні ацетатні пластмаси є термопластичними; Тривалий буфт генерує тепло тертя, пом'якшуючи поверхню і викликаючи зорові спотворення.

11. Установка лобового скла
Замінні панелі повинні відповідати матеріалу, який спочатку використовується виробником літаків. Прозорі пластмаси сильно відрізняються залежно від властивостей-термального розширення, низькотемпературної суті, резистентності до УФ, цілісності поверхні тощо. Посилайтеся на ‌mil-HDBK -17, пластмас для літальних апаратів, частина II: прозорі склопакетні матеріали‌ (доступні з урядового друкарського офісу) для детальних специфікацій. Заміна матеріалів різними властивостями може призвести до експлуатаційних проблем, оскільки виробники вибирають матеріали на основі цих критичних ознак.

12. Процедури встановлення
Під час заміни панелей дотримуйтесь методу встановлення виробника літаків. Хоча специфіки залежать від типу літаків, дотримуйтесь цих принципів:

       1,‌Уникайте примусової пристосування‌: Ніколи не деформуйте пластикові панелі, щоб відповідати рамам. Якщо панель заміни чинить опір установці, замініть її або обережно нагрійте всю панель для переробки. В ідеалі розріжте та встановіть панелі при кімнатній температурі.

       2,‌Управління стресом‌: Не піддайте пластику надмірному напрузі на стиск під час затискання або болтингу. Перенапружні гайки/болти поза 1, 000 PSI ризикують пошкодити. Тягніть горіхи міцно, а потім відступає одним повним поворотом, щоб підтримувати регулюване пальцем напруження.

       3,‌Обережні заходи‌: Використовуйте розпірки, коміри, плечові шайби або гайки, щоб запобігти надмірним болтам. Зберігайте оригінальні кількості обладнання (болти, шайби тощо), як зазначено. Для заклеплених установок забезпечуйте адекватний інтервал, щоб уникнути напруги, спричиненого кадром.

      4,‌Інтеграція прокладки‌: Встановіть пластикові панелі з гуми, пробки або подібних прокладок, щоб водонепроникні суглоби, Defren Wibrations та розподілити напругу на стиск.

      5,‌Теплове розширення‌: Пластик розширює/контрактує значно більше, ніж металеві канали. Встановіть панелі лобового скла в канали з достатньою глибиною (мінімум 1 ⅛ дюйма) та 1⁄ 8- дюймовий зазор у основі каналу, щоб запобігти відшаруванню під час деформації, спричиненої холодом або навантаженням.

      6,‌Дизайн дірки‌: Для установок болта/заклепки свердлить отвори 1⁄ 8- дюймовий негабаритний і центральний, щоб запобігти зв'язуванню або розтріскуванню краю. Рекомендуються прорізані отвори.

Повний текст завершений

Джерело "Composites Frontier" загальнодоступний веб -сайт