室温应用的真空装袋设备和技术

把你的真空装袋知识进行测试

简介

真空装袋设置
图片来源IStock Photo。
真空套袋是一种在层压板固化过程中产生机械压力的技术。加压复合材料层压层有几个功能。首先,它去除层与层之间的滞留空气。其次,它使纤维层紧密,使纤维束之间的力传递更有效,并防止在固化过程中纤维方向的偏移。第三,它减少了湿度。最后,也是最重要的,真空袋装技术优化了复合材料中纤维与树脂的比例。多年来,这些优势使航空航天和赛车行业能够最大限度地利用先进复合材料的物理性能,如碳、芳纶和环氧树脂。

什么是纤维-树脂最大化?为什么它很重要?

碳纤维野马
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复合材料被越来越多地使用的原因是它们提供的强度与重量的优势。获得这些优势的关键是最大限度地提高纤维与树脂的比例。钢筋(2022世界杯赛程安排 2022年世界杯抽签 等在纺织状态下不是特别强。此外,热固性树脂,如聚酯和环氧树脂是相当脆,如果固化没有加强。如果层压板中存在过量的树脂,则层压板将只具有更多的树脂的性能。如果树脂存在过少,钢筋干燥的地方就会产生弱点。为了优化树脂含量,整个钢筋必须用尽可能少的多余树脂饱和。“挤出”多余的树脂以获得最大的纤维树脂含量的技术是理论真空装袋

树脂的最佳用量是多少?

树脂饱和度图
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通常情况下,手压片使用超过100%的织物重量树脂.精制的航空航天复合材料层压材料只能得到40%。确定特定层压的完美组合是一个复杂的工程问题,超出了本手册的范围,但一个好的目标是60%的树脂含量。重要的是要认识到,干燥的地方比树脂丰富的地区“弱”,纤维到树脂的最大化是相对于一个“现实生活”的制造商和他或她的能力,以改善所做的部分。

他们做了什么我做不到的事?

通常,在固化这些高性能零件时,坚持最大纤维-树脂含量的公司使用高压灭菌器来提高零件和/或模具周围的温度和压力。高压灭菌器可以将压片的压力提高2到3个大气压。虽然这可能是非常可取的,但高压灭菌器是昂贵的,而且一般公众不容易获得。本手册假设房间固化,手层压正在改进,高压灭菌器是不可用的。

什么是大气?

大气
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真空装袋给系统增加一个大气压。虽然这项技术相对便宜且容易实施,但了解大气压力的原理和测量方法是值得的,这样你就可以知道你的系统是否有问题。

环绕地球的大气层可以被认为是低压空气的储存库。这种低压空气具有重量,其施加的力随温度、湿度和海拔高度的变化而变化。在海平面上,这种均匀压力等于14.7 psi(磅每平方英寸)或29.92英寸汞柱(英寸)。Hg或通常的“Hg”)。顾名思义,真空袋装是一种制造真空的技术;在开放的大气和封闭系统之间的一种密封屏障。当真空袋首先是密封的,屏障两侧的空气压力等于大气压力。当真空泵将空气从封闭系统中抽走时,袋内压力降低,而外部压力保持在14.7 PSI或约30"Hg。在袋内的封闭系统和开放的大气之间形成了一个压差。正是这种压差提供了理想的均匀机械夹紧力。甚至复杂的形状也可能夹紧在接近30“汞柱完美真空的压力下。

建立真空系统

真空包装图创造成功的第一步真空装袋系统就是要选择有质量的真空泵。泵的额定标准通常是由电机的马力,泵机构的类型(旋转叶片,隔膜,活塞等),置换的气量每分钟立方英尺(CFM),和可达到的最大真空压力(英寸汞柱)。最好是匹配袋的尺寸,期望的真空速率,和最终压力与泵的最佳结果。虽然小型泵通常可以在大型系统中达到所需的真空水平,但要达到该水平需要更长的时间。此外,如果泄漏存在于超出泵的CFM额定值的系统中,即使是部分真空也很难实现。如果一个泵不能在5到8分钟内达到完全真空,那么这个泵可能太小了。确定正确的泵的应用是基于模具的平方英尺,它必须包围。在封袋和施加真空之前,通过尽可能快地从袋中挤出尽可能多的空气,可以大大减少泵的工作。

产品清单

描述
0.28 HP组合压力/真空泵 这种无油真空泵是完美的基本真空装袋应用。它安静,小巧,便于携带!虽然它不是为连续使用而设计的,但这种泵非常适合完成一个小的,快速的项目,需要真空少于2小时。
0.3 HP旋片真空泵 这种无油旋转叶片真空泵是理想的应用在小型商店和大学的零件尺寸和形状不断变化。
工业。56 HP真空泵 这种重型犬适合几乎任何尺寸的真空袋装或树脂灌注应用。它被设计成只需要很少的维护就可以连续运行——非常适合在繁忙的车间中处理工作负载。
商用1.2 HP旋片真空泵 在两倍的马力和三倍的CFM我们的商业真空泵,这100%无油旋转叶片真空泵是专为重型应用,可以处理多个真空袋装和输液项目同时。2022年世界杯预选赛直播

拟合和连接器

接下来,肯定和包本身连在一起。虽然配置可以修改以适应特定的应用,但基本的连接如图a所示。泵通过管道连接到袋。在管道选择的主要考虑是它的能力不倒塌在真空。管和泵之间的连接器是必需的,以及一种方法,将管装进袋。所有连接必须尽可能紧密,以保持真空。我们已经选择了一系列连接器,它们都合适,本手册的其余部分将参考我们的零件编号来解释配置。然而,这些原则可以应用于各种连接器和方法。

# 891 -真空耦合在袋和油管之间建立一个无泄漏的联盟。该袋准备插入的耦合器切割1/2英寸“X”到袋本身。真空耦合体从内部压穿薄膜。1/2”的切口将扩大,以适应3/4”的配件主体,但必须采取谨慎措施,以确保它不会进一步撕裂。然后将锁紧螺母螺纹插入到耦合体上的位置,并完成连接。联轴器周围的任何裂口或缝隙都必须用密封胶胶带堵住。

# 893真空管道然后可以从泵切到配合真空联轴器。这管适合联轴器以及配件,我们的泵提供。如果您的管道从这些连接中的任何一个不同的大小,您将不得不修改设置,以确保您不会失去任何一个连接点的真空。

在26英寸汞柱以下的连接处通常不需要额外的夹紧。然而,如果这些接头在接近20英寸汞柱的真空水平下使用,可能需要夹紧以防止泄漏。

产品清单

描述
真空连接器 使用真空允许在基本真空装袋安装中可重复使用,无泄漏的真空端口。
真空管道 在选择真空管时,重要的是材料能承受与真空循环相关的压力。

添加真空计

真空计

除了上述最基本的系统,a真空计或者真空计监管机构可能安装在系统中。使用真空计的主要优点是可以直观地发现泄漏,并知道泄漏已被消除。此外,在零件制造过程中获得的真空压力的准确记录也可以记录在案。准确的记录每一真空级别的分钟流逝的数据将帮助您复制和磨练您的制造技能。

一个真空计例如我们的#896可以以三种不同的方式插入到系统中。首先,也是最简单的,压力表可以直接连接到泵上。第二,压力表可以与真空泵连接,第三,压力表可以直接安装在袋中。

产品清单

描述
真空计 使用真空计将允许您测量和控制真空装袋应用的真空压力。

在泵上安装真空计而不释放压力

压力表可以直接安装到泵使用连接器,如我们的# 898 - T-Attachment组装.这种连接器有3个部件:aT-Attachment,一个黄铜接头连接到泵和软管倒钩连接到油管。这种设置允许精确测量整个系统的真空压力。然而,只使用量规和t形附件是有限制的。虽然你将能够识别和堵塞泄漏,你没有任何机制来降低真空压力。如果你想从完全真空调整下来,有必要有一个Bleedoff阀总成

产品清单

描述
T-Attachment t型附件将使您的工作更容易设置真空表。耐用的黄铜配件配有三个端口。简单地将公螺纹配件直接拧入您的泵,真空表在顶部和管道上的倒钩安装第三端口。

在系统中增加真空释放

一个Bleedoff阀总成等我们# 902 -会被安装而不是T-Attachment组装.它被用作连接器真空计但允许您调整真空,除了阅读压力表。有时在固化循环的初始阶段只应用部分真空是有益的。如果在树脂开始凝胶化之前应用完全真空,过多的树脂可能会从层压板中被拉出。这可能会留下干燥,树脂匮乏的表面,这将是一个固有的弱点,在完成层压板。在这一早期阶段,为了适当压实复合材料层,通常需要部分真空,但完全真空要推迟到薄树脂段开始凝胶。多余的树脂仍然会在这一点上流出。的902泄压阀总成将被直接连接到真空泵使用所附黄铜配件。尼龙软管倒钩从端口直接对着黄铜入口端口出口,是该真空管的连接件。真空计螺纹进入泄压阀总成的顶部。铁氟龙胶带必须安装在所有螺纹接头上,以确保密封无泄漏。

产品清单

描述
Bleedoff阀 这种耐用的黄铜配件使制造商更好地控制真空源的空气压力。泄压阀安装在黄铜管件的底部,带有一个可调节的螺钉,用于控制气流。

在袋子中安装真空计

配件

最后一种类型的压力表附件是袋本身。了解单个袋内的真空压力通常是有益的。这也是测量袋内压力最准确的方法。由于摩擦空气阻力,一些压力在系统中丢失,远程压力表位置只记录到达袋的压力。在使用多个袋的系统中,压力表可以测量每个袋中的压力。当袋子在不同的真空水平下工作时,这是特别有用的。使用一个#909-A双向关闭阀,还可以控制从泵到袋的气流。然后,压力表将显示是否存在泄漏,以及何时需要再次打开阀门以保持所需的压力。为了支撑和密封压力表在袋中,一个通袋真空连接器是必要的。连接器通过包装袋插入并拧紧。特氟龙胶带放置在真空表的螺纹上,真空表螺纹连接到连接器上。

产品清单

描述
双向关闭阀 双向关闭阀是一种简单的方法来控制真空袋上的真空压力,无论它是限制空气流动还是完全密封袋。
Thru-Bag真空连接器 通袋连接器允许制造商直接从传统空气屋的真空袋中抽气。钢接头在末端允许快速和容易的安装,可以拆卸安装软管杆,以吸引空气。

多袋或多端口应用

有可能有多个袋在同一时间从一个泵工作。在一个袋子里有多个端口也是可能的(尽管通常不是必需的)。为了从一个泵中引导多个管件,一个# 906 -一个支管#907-A等角Y拟合是必要的。连接件插入还有油管连接。多个真空联轴器,仪表等将完成设置。

产品清单

描述
支管 这种t型接头允许制造商在一个泵上拉下两个袋子,或在一个袋子上安装多个端口。
等角Y拟合 同样间距的锯齿臂,y型配件将比t型配件使用更小的空间,同时仍然允许制造商拉下两个包或安装多个端口到一个包。

真空袋装工艺

装袋电影

一个典型的湿层压板和相应的母模可以放置在真空装袋组件内,采取了一定的措施,以确保其去除。首先,一个上映电影复合材料必须覆盖任何与树脂接触的部分。留下多余的褶皱松散释放材料在任何深度或难以达到的部分模具,以保证材料不会桥或拉教过角。一个缺口会在材料下面留下一个气囊。如果零件太复杂,不能均匀地覆盖脱模件,则可以切割部分并单独应用到轮廓上。然而,这些层必须在所有接缝处重叠,以确保足够的保护。的类型释放层不同取决于所需的表面纹理和组分的树脂含量。如果内表面要涂漆或有另一层粘结在它上,则使用剥离层。剥皮层也将允许多余的树脂通过它,成为吸收在出血的材料。如果需要光滑的表面,则应使用脱模膜。穿孔脱模膜将允许过量通过,而非穿孔脱模膜将树脂固定在成型部分。

呼吸排泄布

下一个要添加的层是泄漏/呼吸材料.顾名思义,这种材料有两个重要功能。首先,它从层压板上吸收多余的树脂。第二,正是这一层保证了真空在袋内的均匀分布。通过滚动或折叠呼吸器到密闭区域,可以引导袋内的气流,以确保在泵入口对面的边缘上实现真空。透气层也可用于施加压力在难以到达的区域的模具放置辊或折叠部分深入尖锐的角度或槽。再次,必须在所有的紧半径有多余的呼吸布,这样就不会发生桥接。最后,泄漏/通气层必须延伸到真空联轴器处,其中三层保证袋接头不会从零件上自行密封。刚才描述的真空袋装材料几乎可以用于任何需要增加压力的湿层压。然而,有三种主要的方法来固定袋子本身。下面将对每一项进行说明。

产品清单

描述
释放薄膜和剥离胶层 脱模膜和剥离材料覆盖在与树脂接触的任何部分上。一旦套袋过程完成,它们将有助于为你的层压板提供平滑、一致的表面光洁度。
呼吸和排泄 在真空装袋过程中,呼吸器和放血材料有两个用途。作为一个呼吸器,它允许真空压力被均匀地应用在整个层压板的表面区域。作为一种放血剂,它将吸收在铺层过程中应用的多余树脂。

在袋子中安装真空计

黄色的密封胶磁带

首先,袋子可以完全包围模具和层压板。如果零件足够小,它可以简单地插入管式聚乙烯袋真空耦合装好后,两端密封用密封胶磁带.如果该部件对现有的管式袋太大,你可以自己制作,将两张袋装膜在三个边缘连接,插入该部件和真空联轴器,然后密封最后的边缘。如果这么大的一个袋必须建造,成本可能保证密封袋直接到模具法兰。

如果一个零件最初被设计成真空成型,模具可以在这个过程中帮助建造。基本上,一个三到五英寸的法兰可以构建周围的整个周长的模具。这为密封胶胶带的应用打下了坚实的基础。当密封胶胶带附着在模具的法兰上时,可采用单面套袋膜。这个系统的另一个密封屏障是模具本身。就像释放层和呼吸材料,套袋膜必须达到所有槽的底部,并充分到所有的角落。实际上,正是这层大气施加了来自外部大气的压力。即使之前所有的层都被正确地涂上,如果这个套袋膜弥合了一个缺口,就不会对零件的那个区域施加压力。虽然可拉伸套袋膜在生产中使用,但它们不能替代充分的事前考虑和对套袋材料中的褶子和褶皱的准备。褶裥或折裥是一种环形的套袋材料的集合,在那里遇到了锐利的轮廓或边缘。 Sealant tape must be used to fill the loop. The pleat extends perpendicular to the path of the flange, and three to six inches of pleated material will generally give the necessary clearance.

最后一种形式称为表面套袋。这是用于在平面类似板的表面上进行层压,或混合修复轻弯曲的表面,如飞机机翼的前缘。很简单,部件是按照预定的复合计划进行组装或修理,并添加剥皮层和呼吸器。在修复的周边,将密封胶胶带贴在基础结构上,四个角都有一英寸的重叠。接下来1/2" X"被切割在套袋膜,和真空耦合被插入。每次从密封胶胶带的一行上取下纸条,并将袋子附着在裸露的密封胶上。一旦袋子到位,就开始吸尘。

A了解基础知识

真空装袋不必是一个极其复杂的过程。一个想要提高其强度与重量比的制造商通常会从一个简单的真空袋结构中发现很大的好处。随着过程的细化,项目变得更加复杂,或者随着零件的制造,技术会变2022年世界杯预选赛直播得相当复杂。不幸的是,复杂的技术已经吓跑了一些人使用这种有用的方法来改善他们的手层压板。

我们鼓励您选择正确的泵,以确保您的所有组件能够正确地组合在一起,并使用一些简单的部件进行练习,以最大限度地减少任何“学习曲线”错误的代价。

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