
随着树脂灌注技术逐渐获得认可,以及开模工艺的技术限制问题增多,树脂灌注工艺正快速成为主流工艺。与真空袋有关的新技术和工艺、专门的灌注材料以及计算机流量分析等技术的发展使得制造商可以对大型复杂结构的大规模生产进行优化。尽管有了这些发展,但向模具中供应树脂的过程实际上还是一个手动过程。手工混合大量的树脂不仅浪费而且很脏,还有可能造成重大失误。大批量环氧树脂的混合还会产生大量且危险的放热反应。
采用计量混合技术以可控且有效的方式混合和分散树脂,可能是灌注工艺中“缺少的一环”。最简单的办法就是使用计量混合设备将混合后的树脂泵送到大型容器中。
然后该容器用于向不同的灌注线供料。这一过程有几种不同的选择,从简单的手动控制系统到高度自动化的设备:这些设备可以自动探测液位,调整不同的混合比例,以及探测流量。设备流速可以达到30 kg/min,适用于环氧树脂、聚酯或乙烯基酯树脂系统。
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该行业将进一步向减少废弃物、提高清洁度和提高工艺控制精度的方向发展,以确保产品质量满足标准,并使产品具有可重复性。
为达到这一目的而开发出来的传感控制系统,可以从灌注的层压材料中直接获得信息。IMPS(模内压力传感器)安装在真空袋内的多个位置上,可以精确测定低于大气压的压力,从而优化并控制工艺过程。
为了推广这些技术,Composite Integration与英国Princess Yachts国际公司进行了紧密合作。Princess公司详细研究了其真空辅助RTM(VRTM)生产工厂内的RTM工艺,该工厂同时操作200多个模具。Composite Integration公司致力于为该VRTM工厂开发设备,以达到所需的工艺控制水平。
注射设备中安装有RFID(无线电频率识别)模具识别系统,操作者可以扫描每个模具,自动设定正确的参数,包括树脂数量、输出速度和压力以及催化剂含量。
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灌注过程中,数据被精确记录下来。 |
设备还可以在注射之前自动检查模具的关闭情况和模内真空度。
除了VRTM生产工艺,Princess游艇公司也致力于推动大型灌注工艺的发展。Princess意识到了工艺控制技术在灌注工艺中的应用潜力,并结合两家公司的技术经验,成功灌注成型了最长达80英尺的船体。灌注所采用的设备是专门为此开发的,树脂处理量最高为1.5吨。
这种优化的工艺具有多种优势:废料的大量减少、快速可控的填充时间,这些都是通过更加可控的生产顺序实现的。灌注过程中,详细的数据记录可以使整个过程得到精确控制,并有助于为长期的生产应用进一步开发控制系统。
Composite Integration公司将采用“模块化”方法继续进行设备的开发,满足加工需求。高质量的设计、使用的简便性和长期的稳定性是开发的重点所在。该公司能够借助其PLC控制方面的内在经验,根据客户要求定制机械设备。