把你的真空装袋知识来测试
简介
图片来源IStock Photo。
真空装袋是一种技术,用于在其固化周期中对层压板产生机械压力。给复合材料层压有几个功能。首先,它去除层与层之间滞留的空气。其次,它压缩了纤维层,以有效地在纤维束之间传递力,并防止在固化过程中纤维方向的转移。第三,减少湿度。最后,也是最重要的是,真空袋装技术优化了复合材料部分的纤维与树脂比例。多年来,这些优势使航空航天和赛车行业能够最大限度地发挥先进复合材料(如碳、芳纶和环氧树脂)的物理性能。
什么是纤维-树脂最大化?为什么它很重要?
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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重量优势。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。加固(2022世界杯赛程安排
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,碳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,则层压板将具有更多的只有树脂的性能。如果存在的树脂太少,在钢筋干燥的地方会造成薄弱环节。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,以获得最大限度的纤维树脂含量的技术是理论真空装袋.
用多少树脂最合适?
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通常情况下,手工层压板使用超过100%的织物重量由树脂.一种精制的航空复合材料层压材料的利用率仅为40%。确定一个给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,干燥点比树脂丰富的区域“更弱”,纤维到树脂的最大化是相对于“现实生活”的制造商和他或她改善零件的能力。
他们能做什么我不能做的?
通常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,同时固化这些高性能零件。高压灭菌器可以将层压板上的压力提高两到三个大气压。虽然这可以是相当可取的,一个高压灭菌器是昂贵的,并不是现成的公众。本手册假设房间固化,手工层压正在改进,高压灭菌器是不可用的。
什么是大气?
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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易于实施,但了解大气压力的原理及其测量方法是值得的,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。这种低压空气有重量,它施加的力随温度、湿度和海拔高度而变化。在海平面上,这种均匀的压力等于14.7 psi(磅/平方英寸)或29.92英寸汞柱(英寸/平方英寸)。或者通常是“Hg”)。顾名思义,真空装袋是一种制造真空的技术;在开放大气和封闭系统之间的密闭屏障。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。当空气被真空泵从封闭系统中抽走时,袋内压力下降,而外部压力保持在14.7 PSI或约30“Hg。在袋子内的封闭系统和开放大气之间产生了压差。正是这种压差提供了均匀的机械夹紧力,这是非常理想的。即使是复杂的形状也可以在接近30英寸汞柱的完美真空压力下夹紧。
建立真空系统
创造成功的第一步真空袋装系统就是要选择优质的真空泵。泵通常是额定的马力的电机,泵机构的类型(旋转叶片,隔膜,活塞等),以立方英尺每分钟(CFM)的置换空气的体积,和最大可获得的真空压力英寸汞(“汞柱。)这是可取的匹配袋尺寸,所需的真空率,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上达到所需的真空水平,但要达到这一水平需要更长的时间。此外,如果泄漏存在于超出CFM泵额定的系统中,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。为应用确定正确的泵是基于它必须包围的模具的平方英尺。在密封袋子和施加真空之前,通过尽快从袋子中挤出尽可能多的空气,可以大大减少泵的工作。
产品清单
项 |
描述 |
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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、便携!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,其中真空需要不到2小时。 |
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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商店和大学的零件尺寸和形状不断变化。 |
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工业。56马力真空泵 |
这种重型小狗适用于几乎任何尺寸的真空袋装或树脂灌注应用。它被设计成在很少维护的情况下连续运行,非常适合处理繁忙车间的工作负载。 |
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商用1.2 HP旋片真空泵 |
在两倍的马力和三倍的CFM的商业真空泵,这100%无油旋转叶片真空泵是专为重载应用,可以同时处理多个真空装袋和输液项目。2022年世界杯预选赛直播 |
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配件和连接器
接下来,泵肯定是连在包上的。虽然配置可以修改以适应特定的应用,但基本连接如图a所示。泵通过管道连接到袋子上。管材选择的主要考虑因素是其在真空中不坍塌的能力。管子和泵之间的连接器是必需的,以及一种方法,将管子装进袋子里。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合适的连接器,本手册的其余部分将参考我们的零件编号来解释配置。但是,这些原则可以应用于各种连接器和方法。
的#891-A真空接头创建一个无泄漏的联盟之间的袋和油管。该包准备插入耦合通过切割1/2英寸的“X”到包本身。真空耦合体从内部压穿薄膜。1/2”的切口将扩大到适合3/4”的配件主体,但必须谨慎,以确保它不会进一步撕裂。然后将锁紧螺母螺纹到耦合体上的位置,并完成连接。联轴器周围的任何撕裂或缝隙都必须用密封胶胶带堵住。
的#893真空管然后可以切割到适合从泵到真空联轴器的地方。这个油管适合联轴器以及配件,这是与我们的泵供应。如果您的油管从这些连接中的任何一个大小不同,您将不得不修改您的设置,以确保您不会在任何一个连接点失去真空。
在这些连接件和以下连接件上额外的夹紧通常不需要达到26”Hg。然而,如果这些连接件在接近20”Hg的真空水平下使用,则可能需要夹紧以防止泄漏。
产品清单
项 |
描述 |
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真空连接器 |
使用真空允许一个可重复使用,无泄漏的真空端口在基本的真空装袋安装。 |
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真空管道 |
在选择真空管时,重要的是材料能够承受与真空循环相关的压力。 |
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添加真空表
除了上面描述的最基本的系统之外,还有一个真空计或者真空表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检测泄漏,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能被记录下来。在每个真空水平的分钟流逝的准确记录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子中。
产品清单
项 |
描述 |
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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。 |
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将真空表安装在泵上而没有减压
仪表可以通过使用我们的连接器直接安装到泵上#898-A t型附件总成.该连接器提供3个组件: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,仅使用量规和t型接头是有限制的。虽然你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,这是必要的泄压阀总成.
产品清单
项 |
描述 |
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T-Attachment |
当设置真空计时,t型附件将使您的工作更容易。耐用,黄铜配件配备三个端口。简单地拧紧公螺纹配件直接进入您的泵,真空表在顶部和管道上的倒刺安装第三端口。 |
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在系统中添加真空减压装置
一个泄压阀总成比如我们的# 902 -将被安装而不是T-Attachment组装.接口的连接器真空计但允许你调整真空,除了阅读压力表。在固化周期的初始阶段,有时只应用部分真空是有益的。如果在树脂开始凝胶化之前进行了完全真空处理,可能会从层压板中抽出过多的树脂。这可能会留下一个干燥,缺乏树脂的表面,这将是一个固有的弱点,在完成层压板。在这个早期阶段,部分真空通常是可取的,以适当的压实复合材料层,但完全真空被推迟,直到薄树脂部分开始凝胶。多余的树脂仍然会在这一点上流出。的#902泄气阀总成是打算被螺纹直接到真空泵使用附件黄铜配件。尼龙软管倒钩从端口直接对面的黄铜进口端口,是联盟为这个真空管。真空表螺纹进入泄气阀总成的顶部。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
项 |
描述 |
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Bleedoff阀 |
这种耐用的黄铜配件使制造商能够更好地控制真空源的空气压力。泄压阀安装在黄铜配件的底部,带有一个用于控制气流的可调节螺钉。 |
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将真空表安装到袋子中
最后一种类型的仪表附件是包本身。了解单个袋内的真空压力通常是有益的。这也是测量袋子内压力最准确的方法。由于摩擦空气阻力,系统中损失了一些压力,远程压力表位置只记录到达袋子的压力。在使用多个袋子的系统中,压力表可以测量每个袋子中的压力。当袋子在不同的真空水平下运行时,这尤其有用。使用一个#909-A双路截止阀,还可以控制从泵到袋子的气流。然后,压力表将指示是否存在泄漏,以及何时需要再次打开阀门以保持所需的压力。为了支撑和密封在袋子里的仪表,一个#910-A通袋真空连接器是必要的。连接器穿过包装袋并拧紧。特氟龙胶带放置在真空表的螺纹上,压力表螺纹连接到连接器上。
产品清单
项 |
描述 |
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双向截止阀 |
双向截止阀是一种简单的方式来控制真空袋的真空压力,无论是限制空气流动或密封袋完全关闭。 |
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通袋真空连接器 |
通袋连接器允许制造商直接从真空袋抽空气与传统的空气屋。末端的钢接头便于快速安装,可以拆卸以安装软管条以吸取空气。 |
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多包或多端口应用
一个泵可以同时使用多个袋子。在一个包中有多个端口也是可能的(尽管通常不是必需的)。为了从单个泵中引导多段油管,需要使用# 906 -一个支管或等角Y拟合是必要的。该配件是插入之间的泵还有油管连接。多个真空接头,仪表等将完成设置。
产品清单
项 |
描述 |
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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。 |
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等角Y拟合 |
如果采用等距的锯齿臂,y型配件将比t型配件占用更少的空间,同时仍然允许制造商拉下两个包或在一个包上安装多个端口。 |
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真空装袋工艺
在采取一定措施确保其移除后,可以将典型的湿层压板和相应的母模放置在真空装袋组件内。首先,一个上映电影或复合材料必须覆盖在与树脂接触的任何部分。在模具的任何深度或难以触及的部分留下多余的松散释放材料的褶皱,以确保材料不会桥接或被拉过角落。缝隙会在材料下面留下一个气穴。如果零件太复杂而不能均匀地覆盖释放,则可以切割各部分并分别应用于轮廓。但是,这些层必须在所有接缝处重叠,以确保有足够的保护。的类型释放层不同取决于所需的表面纹理和树脂含量的组件是有。如果内表面要涂漆或有另一层粘合到它,一层剥层将被利用。剥层也将允许多余的树脂通过它,成为吸收在出血材料。如果需要光滑的成品表面,则应使用脱模膜。穿孔释放膜将允许过量通过,而非穿孔释放膜持有树脂在成型部分。
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子内的均匀分布。通过将呼吸器滚动或折叠到密闭区域,可以引导袋内的气流,以确保在泵入口对面的边缘获得真空。呼吸层也可用于施加压力在难以达到的区域的模具放置卷或折叠的部分深入到尖锐的角度或槽。同样,在所有狭窄的半径内都必须有多余的透气布,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的点,其中三层保证袋联盟不会从部分密封。上述真空袋装材料几乎可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。每一种都将在下面描述。
产品清单
项 |
描述 |
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释放薄膜和剥层 |
脱模膜和薄层材料覆盖在与树脂接触的任何部分。一旦装袋过程完成,它们将有助于为你的层压板提供光滑,一致的表面光洁度。 |
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呼吸者和出血者 |
在真空装袋过程中,呼吸器和出血性材料有两个用途。作为一个呼吸器,它允许真空压力均匀地施加在整个层压板的表面区域。作为一个出血,它将吸收多余的树脂应用在铺设过程中。 |
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将真空表安装到袋子中
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,即真空耦合装好后,两端密封用密封胶磁带.如果零件对于现有的管式袋来说太大,您可以自己制作,在三个边缘上连接两张套袋膜,插入零件和真空耦合,然后密封最后一个边缘。如果必须建造这么大的袋子,成本可以保证直接将袋子密封在模具法兰上。
如果零件最初设计为真空成型,则可以构建模具以辅助该过程。从本质上讲,一个三到五英寸的法兰可以围绕整个模具的周长建造。这为密封胶胶带的应用奠定了坚实的基础。当密封胶带附着在模具的法兰上时,可以使用单面装袋膜。这个系统中的另一个密封屏障是模具本身。套袋膜必须达到所有槽的底部,充分进入各个角落,就像释放层和透气材料一样。实际上正是这一层施加了外部大气的压力。即使所有前一层都正确地涂上了,如果这个装袋膜弥合了一个缺口,就不会对零件的该区域施加压力。虽然可拉伸的套袋膜在生产中使用,但它们不能替代对套袋材料的褶皱和褶皱的充分考虑和准备。褶裥或褶皱是一种环状的套袋材料的聚集,在那里遇到了尖锐的轮廓或边缘。 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装袋。这用于在平板状表面上覆膜,或在轻弯曲表面(如飞机机翼前缘)上进行混合修复。很简单,按照预定的贴膜计划组装或修理零件,并添加剥皮层和呼吸器。在修复周围,将密封胶胶带贴在基础结构上,四个角重叠一英寸。接下来1/2“X”被切在套袋膜,和真空耦合被插入。一次从密封胶胶带的一行中取出纸条,然后将袋子附着在暴露的密封胶上。一旦袋子就位,就进行真空处理。
看一下基础知识
真空装袋不必是一个极其复杂的过程。一个想要提高他的力量重量比的制造商通常会发现一个简单的真空袋结构有很大的好处。随着过程的细化,项目变得更加复杂,或者随着更大的部件的制造,技2022年世界杯预选赛直播术可以变得相当复杂。不幸的是,复杂的技术已经吓跑了许多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都能正确地组合在一起,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。