RU2133670C1 - Method and apparatus for manufacture of profiled products from polymeric composite materials - Google Patents

Method and apparatus for manufacture of profiled products from polymeric composite materials Download PDF

Info

Publication number
RU2133670C1
RU2133670C1 RU96119522/25A RU96119522A RU2133670C1 RU 2133670 C1 RU2133670 C1 RU 2133670C1 RU 96119522/25 A RU96119522/25 A RU 96119522/25A RU 96119522 A RU96119522 A RU 96119522A RU 2133670 C1 RU2133670 C1 RU 2133670C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
module
impregnating
threads
winding
heated
Prior art date
Application number
RU96119522/25A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU96119522A (en
Inventor
В.Ф. Царев
Original Assignee
Обнинское научно-производственное предприятие "Технология"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" filed Critical Обнинское научно-производственное предприятие "Технология"
Priority to RU96119522/25A priority Critical patent/RU2133670C1/en
Publication of RU96119522A publication Critical patent/RU96119522A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2133670C1 publication Critical patent/RU2133670C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Moulding By Coating Moulds (AREA)

Abstract

FIELD: production of profiled tubular and rodlike articles working in twisting, tension, compression and inner excessive pressure mode from polymeric composite materials by pulltrusion method. SUBSTANCE: method involves directing predetermined number of threads 8 with zero-lift angle from bobbin holder 1 through impregnating device 2 and system of auxiliary spinnerets 9 along mandrel 7 fixed in braided module 5; passing a portion of threads through special devices in braided module 5 with further insertion of these threads into interweaving unit; withdrawing another portion of threads 10 from bobbins 11 in braided module 5; directing threads 10 through restrictor 12, impregnating device 6 and heated forming spinneret 3 with further fixing on bar of pulling device 4; pouring prepared binder into impregnating devices 2 and 6; switching pulling device 4 and 5-10 min after that putting braided module 5 into operation; obtaining ready product 7', 6''. In case wound layers are used in reinforcing structure, auxiliary winder with winding machine 13 may be employed. Tapes 14 made as woven forms or groups of threads are withdrawn from bobbins of winding machine 13. Winding unit is rotated for winding pack with tapes or threads at an angle of 75-87 deg. Winding unit is mounted between heated forming spinneret 3 and impregnating unit 6. In case of necessity for additional impregnation of winding tapes 14, impregnation bath 6' may be positioned between heated forming spinneret 3 and winding machine 13. Units 5, 6, 6', 12, 13 and 3 from which module is formed may be repeatedly combined. EFFECT: increased efficiency and enhanced reliability in operation. 12 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к способам изготовления профильных изделий из полимерных композиционных материалов (ПКМ) пултрузией и устройствам для их осуществления и может найти применение в различных отраслях народного хозяйства. The invention relates to methods for manufacturing profile products from polymer composite materials (PCM) by pultrusion and devices for their implementation and can find application in various sectors of the economy.

Известен способ производства труб из ПКМ пултрузией с вертикальной вытяжкой и устройство для его реализации (патент США N 3374132, НКИ 156 - 171, 1968), в соответствии с которым волокнистая основа, расположенная на оправке, пропитывается на нем связующим. Способ предусматривает спиральную обмотку с разным шагом и углом наклона в четырех различных плоскостях сечения по высоте с последующим наложением однонаправленных нитей на поверхности сечения. Весь пакет закрывается по поверхности лентой, подаваемой вдоль оси протяжки, и после дополнительного пропитывающего устройства поступает в формующую фильеру. A known method of manufacturing pipes from PCM by vertical stretch pultrusion and a device for its implementation (US patent N 3374132, NKI 156 - 171, 1968), in accordance with which the fibrous base located on the mandrel is impregnated with a binder. The method involves a spiral winding with different pitch and angle in four different cross-sectional planes in height with the subsequent application of unidirectional threads on the surface of the cross-section. The entire package is closed on the surface with a tape supplied along the axis of the broach, and after an additional impregnating device enters the forming die.

Протяжка осуществляется с помощью тянущего устройства, установленного после фильеры, вертикально вниз. Нагрев фильеры осуществляется путем подачи горячей жидкости в каждую половину фильеры. The pulling is carried out using the pulling device installed after the die, vertically down. The die is heated by supplying hot fluid to each half of the die.

К недостаткам этого способа и устройства следует отнести их относительную высокую стоимость, необходимость постройки специальных зданий, высокие капитальные затраты при монтаже установки, а также сложность в обслуживании. The disadvantages of this method and device include their relative high cost, the need to build special buildings, high capital costs during installation, as well as the difficulty in maintenance.

Известен способ получения профилей пултрузией и установка с горизонтальной вытяжкой для его реализации (Установка для изготовления профильных изделий из стеклопластика методом непрерывной протяжки, "Судостроение", 1979 г. , N 10, с. 32 - 36 - прототип), согласно которым одни слои укладывают продольно оси вытяжки, другие - наматывают с пониженной плотностью по диагонали под углом 70 - 85o. Эти операции могут быть повторены. Поверх таким образом выложенных слоев укладывают слой волокон, ориентированных вдоль оси протяжки. При этом жесткое поджатие продольных слоев к оправке выполняется при малом зазоре между стекловолокном и поверхностью укладки. Стекловолокно на оправке пропитывается избыточным количеством связующего послойно в порядке их нанесения, причем избыток связующего сохраняется до момента обжатия пакета перед фильерой. С этой целью уплотнение и герметизация зоны пропитки осуществляются за счет упругого обжатия, возрастающего по длине оправки. Деформирование слоев в профиль в оправке переменной формы выполняется путем передачи давления непосредственно наружным продольным слоям армирующего стекловолокна.A known method of producing profiles by pultrusion and installation with a horizontal hood for its implementation (Installation for the manufacture of profiled fiberglass products by continuous drawing, "Shipbuilding", 1979, N 10, S. 32 - 36 - prototype), according to which some layers are laid longitudinally to the axis of the hood, others are wound with reduced density diagonally at an angle of 70 - 85 o . These operations can be repeated. A layer of fibers oriented along the axis of the broach is laid on top of the layers thus laid out. In this case, the rigid compression of the longitudinal layers to the mandrel is performed with a small gap between the fiberglass and the laying surface. The glass fiber on the mandrel is impregnated with an excess amount of the binder layer by layer in the order of their application, and the excess of the binder is preserved until the packet is crimped in front of the die. To this end, the sealing and sealing of the impregnation zone is carried out due to elastic compression, increasing along the length of the mandrel. The deformation of the layers in the profile in the mandrel of a variable shape is carried out by transferring pressure directly to the outer longitudinal layers of reinforcing fiberglass.

Указанный способ осуществляется на установке, включающей дисковые шпулярники и обмотчики с распределительными кольцами; консольно закрепленную цилиндрическую оправку с концом переменного профиля и постоянным периметром поперечных сечений; охватывающие оправку пропиточные ванны, представляющие собой обжимной блок с камерой для связующего, разъемные обогреваемые фильеры, камеру термообработки, механизмы протяжки, резки и рольганга. The specified method is carried out on the installation, including disk creel and wrappers with distribution rings; a cantilevered cylindrical mandrel with an end of a variable profile and a constant perimeter of cross sections; impregnation baths covering the mandrel, which are a crimping unit with a binder chamber, detachable heated dies, a heat treatment chamber, broaching, cutting and rolling table mechanisms.

Изготовленные таким способом тонкостенные профили обладают высокой прочностью и жесткостью, у них, как правило, отсутствует продольное растрескивание. Эти профили хорошо работают на сжатие и растяжение, но они непригодны для передачи вращательного движения. Причиной этого является структура армирования. Thin-walled profiles made in this way have high strength and stiffness; as a rule, they do not have longitudinal cracking. These profiles work well for compression and tension, but they are unsuitable for transmitting rotational motion. The reason for this is the reinforcement structure.

Задачей настоящего изобретения является изготовление стержней и труб из ПКМ, работающих в сложно-напряженных условиях, а именно при кручении, т.е. при нагрузках на сжатие, растяжение и изгиб. The present invention is the manufacture of rods and pipes from PCM, operating in difficult stress conditions, namely during torsion, i.e. under compressive, tensile and bending loads.

Для решения этой задачи способ изготовления профильных изделий из ПКМ пултрузией включает съем армирующего волокна со шпулярника, ориентированного вдоль оси протяжки, пропитку его в ванне со связующим, отжим, формирование пакета и его отверждение в обогреваемой формующей фильере. Перед входом в обогреваемую формующую фильеру сформированный пакет пропитанного связующим армирующего материала оплетают в непрерывном режиме с введением в зону переплетения пропитанного связующим армирующего материала с нулевым углом наклона. Сформированный после оплетения пакет из ПКМ вводят в обогреваемую формующую фильеру, где происходит окончательное формование профиля и его отверждение. To solve this problem, the method of manufacturing profile products from PCM by pultrusion involves removing the reinforcing fiber from the creel, oriented along the broaching axis, impregnating it in a bath with a binder, spinning, forming a package and curing it in a heated forming die. Before entering the heated forming die, the formed package of the reinforcing material impregnated with a binder is braided continuously with the introduction of a reinforcing material impregnated with a binder with a zero angle into the weave zone. The PCM package formed after braiding is introduced into the heated forming die, where the profile is finally formed and cured.

При формировании высоконагруженных профилей из ПКМ пакет можно формировать в несколько стадий последовательно в непрерывном режиме, укладывая продольные и поперечные или одни поперечные слои армирующего материала, при этом оплеточные слои второго и каждого последующего слоя армирующего материала накладывают на частично отвержденную поверхность заготовки, полученной на предыдущей стадии, что позволяет иметь относительно короткий дорн, достигающий лишь первого узла отверждения. When forming highly loaded profiles from PCM, the package can be formed in several stages sequentially in a continuous mode, laying longitudinal and transverse or one transverse layers of reinforcing material, while the braid layers of the second and each subsequent layer of reinforcing material are applied to the partially cured surface of the workpiece obtained in the previous stage , which allows you to have a relatively short mandrel, reaching only the first curing unit.

Формирование полых изделий можно осуществлять на неподвижном относительно пакета дорне. Вариантом этого является способ, когда при наборе пакета внутрь его вводят предварительно отформованную трубу, а непрерывность процесса осуществляют путем подачи в зону плетения следующей трубы и соединения ее с предыдущей встык. В качестве клея используется связующее, выдавливаемое из пакета. The formation of hollow products can be carried out on a stationary mandrel relative to the package. A variant of this is the method when a preformed pipe is inserted inside the bag while the bag is being inserted, and the process is continuous by feeding the next pipe into the weaving zone and connecting it to the previous butt. The adhesive used is a binder squeezed out of the bag.

Вводимая внутрь пакета труба может быть сформирована в одно время с остальными операциями, причем эта труба располагается соосно с остальной линией и находится в начале линии формирования. The pipe introduced into the package can be formed at the same time as the rest of the operations, moreover, this pipe is aligned with the rest of the line and is at the beginning of the formation line.

Пропитку оплеточных слоев можно осуществлять в обогреваемом роликовом пропиточном устройстве при температуре не ниже 30oC.The impregnation of the braiding layers can be carried out in a heated roller impregnating device at a temperature of not lower than 30 o C.

Установка для реализации заявляемого способа изготовления профильных изделий из ПКМ пултрузией содержит шпулярник, пропиточную ванну, обогреваемую формующую фильеру и тянущее устройство. Перед формующей фильерой дополнительно последовательно установлены оплеточный модуль (ОМ), снабженный устройством, обеспечивающим введение нити с нулевым углом наклона в зону переплетения и пропиточное устройство роликового типа. Ось симметрии ОМ целесообразно расположить горизонтально. Установка может содержать не менее двух модулей, каждый из которых включает ОМ, пропиточное устройство и обогреваемую фильеру, при этом формующая фильера каждого последующего модуля имеет площадь сечения профиля больше, чем у предыдущего, на заданную величину. Перед оплеточным устройством первого модуля может быть установлен неподвижно длинномерный дорн, центрирование которого осуществляется посредством центрирующего механизма ОМ. Installation for implementing the inventive method for manufacturing profile products from PCM by pultrusion contains creel, impregnation bath, heated forming die and pulling device. In front of the forming die, a braid module (OM) is additionally installed in series, equipped with a device providing the introduction of a thread with a zero angle of inclination into the weave zone and a roller-type impregnation device. It is advisable to arrange the axis of symmetry of OM horizontally. The installation may contain at least two modules, each of which includes an OM, an impregnating device, and a heated die, while the forming die of each subsequent module has a profile section area larger than the previous one by a predetermined amount. In front of the braiding device of the first module, a fixedly long mandrel can be installed, the centering of which is carried out by the centering mechanism OM.

После оплеточного и пропиточного устройств может быть установлено обмоточное устройство. After the braiding and impregnating devices, a winding device can be installed.

Для формования однонаправленной трубы в едином цикле перед первым ОМ могут быть установлены шпулярник и пропитывающее устройство. To form a unidirectional pipe in a single cycle, a creel and an impregnating device can be installed in front of the first OM.

Особенность заявляемого способа заключается в сочетании однонаправленного (вдоль оси) армирования с объемным (оплетка), налагаемым поверх однонаправленных слоев, возможно послойное сочетание далее однонаправленного и объемного армирования или только многослойное объемное армирование. Тот или иной вариант сочетания армирующих слоев выбирается исходя из функционального назначения профиля, однако основной (первый) однонаправленный слой армирования присутствует везде, что вызвано сутью способа формования. Кроме того, однонаправленное армирование обеспечивает устойчивость профилей при работе на сжатие и растяжение с одновременной передачей крутящего момента, когда они воспринимают растягивающие и сжимающие усилия. Объемное армирование может представлять собой сочетание слоев армирования нитью под углами ±(30 - 60)o с нитью с нулевым углом наклона в узле переплетения, поверх этого слоя могут быть положены обмоточные слои под углами ±(75 - 87)o, которые выполняются лентой на основе ткани или сочетания группы нитей с одной ориентацией. Такого рода сочетания позволяют решать проблемы получения труб, когда они работают под избыточным давлением, одновременно испытывая воздействие крутящего момента. Очередность и порядок нанесения армирующих слоев определяется функциональной особенностью службы профиля. Этим же определяются и конструкционные особенности установки, когда для реализации того или иного варианта устанавливается на соответствующую позицию тот или иной модуль или их группа. Такой подход позволяет расширить возможности основной базовой пултрузионной установки.A feature of the proposed method is the combination of unidirectional (along the axis) reinforcement with a bulk (braid) imposed on top of unidirectional layers, a layered combination of further unidirectional and volume reinforcement or only multilayer volume reinforcement is possible. One or another variant of the combination of reinforcing layers is selected based on the functional purpose of the profile, however, the main (first) unidirectional reinforcement layer is present everywhere, which is caused by the essence of the molding method. In addition, unidirectional reinforcement ensures the stability of the profiles during compression and tensile operation while transmitting torque when they absorb tensile and compressive forces. Volume reinforcement can be a combination of reinforcement layers with a thread at angles of ± (30 - 60) o with a thread with a zero angle of inclination in the weave, over this layer winding layers can be laid at angles of ± (75 - 87) o , which are made with tape on basis of fabric or a combination of a group of threads with one orientation. Such combinations can solve the problems of obtaining pipes when they work under excessive pressure, while simultaneously experiencing the effect of torque. The sequence and order of application of the reinforcing layers is determined by the functional feature of the profile service. This also determines the design features of the installation, when, for the implementation of a particular option, this or that module or their group is installed at the appropriate position. This approach allows you to expand the capabilities of the main base pultruder installation.

На фиг. 1 схематически представлена установка для изготовления профильных изделий из ПКМ, содержащая модуль А, - общий вид; на фиг. 2 схематически представлен вариант установки с ОМ и обмоточным узлом (модуль Б) - общий вид; на фиг. 3 схематически представлена установка, включающая дополнительный модуль В, обеспечивающий возможность получения однонаправленной трубы или стержня, - общий вид. In FIG. 1 schematically shows an installation for the manufacture of profile products from PCM, containing module A, is a general view; in FIG. Figure 2 schematically shows an installation option with an OM and a winding assembly (module B) - general view; in FIG. Figure 3 schematically shows an installation including an additional module B, which provides the possibility of obtaining a unidirectional pipe or rod, a general view.

Установка для изготовления профильных изделий из ПКМ включает шпулярники 1, пропиточное устройство 2, обогреваемую формующую фильеру 3, тянущее устройство 4. Перед обогреваемой формующей фильерой 3 установлен оплеточный модуль (ОМ) 5. Между обогреваемой формующей фильерой 3 и ОМ 5 дополнительно установлено пропиточное устройство роликового типа 6. Установка может содержать два и более модулей А, каждый из которых включает ОМ 5, пропиточное устройство 6, обогреваемую формующую фильеру 3. В первом по порядку модуле А перед ОМ 5 установлен неподвижный длинномерный дорн 7. The installation for the manufacture of PCM profile products includes creel crepes 1, an impregnating device 2, a heated forming die 3, a pulling device 4. A braid module (OM) 5 is installed in front of the heated forming die 3. An additional impregnating roller device is installed between the heated forming die 3 and OM 5 type 6. The installation may contain two or more modules A, each of which includes OM 5, an impregnating device 6, a heated forming die 3. In the first order of module A, before ny lengthy mandrel 7.

При изготовлении профильных изделий из ПКМ вначале осуществляют заправку следующим образом. Расчетное количество нитей 8 с нулевым углом наклона со шпулярников 1 пропускают через пропиточное устройство 2 и систему вспомогательных фильер 9 вдоль дорна 7, закрепленного в ОМ. In the manufacture of profile products from PCM, first refuel as follows. The estimated number of threads 8 with a zero angle of inclination from creel 1 is passed through an impregnating device 2 and a system of auxiliary dies 9 along the mandrel 7, mounted in the OM.

Одновременно для последующего введения в узел переплетения нитей с нулевым углом наклона заданное количество их пропускается через специальное приспособление оплеточного модуля 5 и ограничитель 12, соединяя их с основными нитями, имеющими нулевой угол наклона, и все нити с нулевым углом наклона закрепляются на штанге тянущего устройства 4 (не показана). At the same time, for the subsequent introduction into the weave assembly of threads with a zero angle of inclination, a predetermined number of them is passed through a special device of the braiding module 5 and a stopper 12, connecting them to the main threads having a zero angle of inclination, and all the threads with a zero angle of inclination are fixed on the rod of the pulling device 4 (not shown).

Вторую часть нитей 10 отбирают со шпулей 11 ОМ. Нити 10, пропущенные через ограничитель 12, пропитывающее устройство 6 и фильеру 3, закрепляется на штанге тянущего устройства 4. The second part of the threads 10 are selected from the spool 11 OM. The threads 10, passed through the limiter 12, the impregnating device 6 and the die 3, is fixed on the rod of the pulling device 4.

Приготовленное связующее заливается в пропиточные устройства 2 и 6. Включают тянущее устройство 4 и через 5 - 10 мин включают ОМ 5. 7', 6'' - готовый профиль. The prepared binder is poured into the impregnating devices 2 and 6. Turn on the pulling device 4 and after 5 to 10 minutes turn on OM 5. 7 ', 6' '- the finished profile.

В случае применения обмоточных слоев в структуре армирования дополнительно вводится обмоточный узел (фиг. 2), содержащий обмоточную машину 13, со шпулей которой снимаются ленты 14 в виде тканых форм или группы нитей. При вращении обмоточного узла пакет обматывается лентами или нитями под углом ±(75 - 87)o. Обмоточный узел устанавливается между фильерой 3 и пропиточным узлом 6.In the case of using winding layers in the reinforcement structure, an additional winding assembly (Fig. 2) is introduced, comprising a winding machine 13, with the spool of which the tapes 14 are removed in the form of woven shapes or a group of threads. When the winding assembly rotates, the package is wrapped with ribbons or threads at an angle of ± (75 - 87) o . A winding assembly is installed between the die 3 and the impregnation assembly 6.

При необходимости дополнительной пропитки обмоточными лентами 14 между фильерой 3 и обмоточной машиной 13 может быть дополнительно установлена пропитывающая ванна 6'. Сочетания узлов 5, 6, 12, 13, 6' и 3, составляющих модуль Б, могут многократно повторяться. If necessary, additional impregnation of the winding tapes 14 between the die 3 and the winding machine 13 can be additionally installed impregnating bath 6 '. Combinations of nodes 5, 6, 12, 13, 6 'and 3 constituting the module B can be repeated many times.

Пример 1. Изготовление пултрузией стержня ⌀ 3 мм из ПКМ со связующим на основе эпоксидной смолы ЭХД и стеклоровинга в качестве наполнителя. Со шпулярникa 1 отбирают пучок жгутов с нулевым углом наклона, состоящий из двух жгутов РБР 13-2562, и 60 нитей марки ВМПС-6 пропускают через пропиточное устройство. Затем нити ВМПС-6 проходят через специальное приспособление оплеточного модуля 5 и соединяются с прошедшими через центр ОМ 5 двумя жгутами РБР 13-2562, где к ним добавляются 60 нитей 10 марки ВМПС-6 со шпулей челноков ОМ 5, затем жгуты поступают через ограничитель 12 и пропиточное устройство 6 в обогреваемую формующую фильеру 3 и крепятся на штанге тянущего устройства 4. Example 1. Production by pultrusion of a ⌀ 3 mm rod from PCM with a binder based on epoxy resin ECD and glass roving as a filler. From the creel 1, a bundle of bundles with a zero angle of inclination is selected, consisting of two bundles of RBD 13-2562, and 60 threads of the VMPS-6 brand are passed through an impregnating device. Then, the VMPS-6 filaments pass through a special device of the braiding module 5 and are connected to two strands of RBM 13-2562 passing through the OM 5 center, where 60 VMPS-6 filaments 10 with the OM 5 shuttle spool are added to them, then the bundles enter through the limiter 12 and the impregnating device 6 into the heated forming die 3 and are mounted on the rod of the pulling device 4.

Процесс вытяжки осуществляют при следующих технологических параметрах:
- температура связующего в пропиточной ванне - 40 - 60oC;
- скорость протяжки стержня - 0,2 - 0,35 м/мин;
- температура нагревателя формующей фильеры - 190 - 220oC.
The drawing process is carried out at the following process parameters:
- the temperature of the binder in the impregnation bath is 40 - 60 o C;
- rod pulling speed - 0.2 - 0.35 m / min;
- the temperature of the heater forming die - 190 - 220 o C.

Ось симметрии ОМ и ось симметрии рабочего канала фильеры совпадают. The axis of symmetry of the OM and the axis of symmetry of the working channel of the die coincide.

Пример 2. Изготовление пултрузией трубы из ПКМ ⌀ 35,6 мм с внутренним диаметром 27 мм аналогично изготовлению по примеру 1. Example 2. The manufacture of pultruded pipes from PCM ⌀ 35.6 mm with an inner diameter of 27 mm is similar to the manufacture of example 1.

Формование внутреннего отверстия осуществляют с помощью дорна 7, который закреплен неподвижно. Установка содержит второе пропиточное устройство 6 роликового типа, состоящее из 4-х пар роликов, расположенных попарно под углом 90oC, и систему вспомогательных фильер 9. Для армирования изделия формируют пакет из 260 жгутов РБР 13-2562 и 100 жгутов РВМИ 10-420-80, к которым добавляют со шпулей челноков ОМ 5 100 жгутов РВМИ 10-420-80. Схема движения жгутов РВМИ 10-420-80 как в примере 1 для нитей марки ВМПС-6.The formation of the inner hole is carried out using the mandrel 7, which is fixed motionless. The installation contains a second impregnating device 6 roller type, consisting of 4 pairs of rollers arranged in pairs at an angle of 90 o C, and a system of auxiliary dies 9. To reinforce the product form a package of 260 harnesses RBD 13-2562 and 100 harnesses RVMI 10-420 -80, to which they are added with OM shuttle spool 5 100 100 RVMI harnesses 10-420-80. The movement pattern of the harnesses RVMI 10-420-80 as in example 1 for threads grade VMPS-6.

Процесс вытяжки осуществляют при следующих технологических параметрах:
- температура связующего в пропиточной ванне - 40 - 60oC;
- скорость протяжки трубы - 0,1 - 0,2 м/мин;
- температура нагревателя формующей фильеры - 190 - 220oC.
The drawing process is carried out at the following process parameters:
- the temperature of the binder in the impregnation bath is 40 - 60 o C;
- pipe drawing speed - 0.1 - 0.2 m / min;
- the temperature of the heater forming die - 190 - 220 o C.

Пример 3. Аналогичен примеру 2, но вместо дорна для получения внутреннего отверстия используется труба-полуфабрикат с внутренним диаметром 25 мм из стеклопластика с толщиной стенки 1 мм. Труба помещается в центр оплеточного модуля 5, вдоль нее укладываются 146 жгутов РБР 13-2652 (8) и 100 жгутов РВМИ 10-420-80, 100 жгутов РВМИ 10-420-80 отбираются со шпулей ОМ 5, остальное как в примере 2. Схема движения жгутов РВМИ 10-420-80 как в примере 1 для нитей марки ВМПС-6. Example 3. Similar to example 2, but instead of the mandrel to obtain an inner hole, a semi-finished pipe with an inner diameter of 25 mm made of fiberglass with a wall thickness of 1 mm is used. The pipe is placed in the center of the braiding module 5, along it 146 bundles of RBD 13-2652 (8) and 100 bundles of RVMI 10-420-80 are laid, 100 bundles of RVMI 10-420-80 are selected with the spool OM 5, the rest as in example 2. The movement pattern of the harnesses RVMI 10-420-80 as in example 1 for threads grade VMPS-6.

Пропущенные через пропиточное устройство 2 и обогреваемую формующую фильеру 3 волокна крепятся на штанге тянущего устройства 4. Центрирование трубы по отношению к обогреваемой формующей обогреваемой фильере 3 обеспечивается равномерным распределением волокна вдоль образующей трубы, вспомогательными устройствами и ОМ за счет равномерного натяжения нитей при оплетке. The fibers passed through the impregnating device 2 and the heated spinning die 3 are mounted on the rod of the pulling device 4. Centering of the pipe with respect to the heated spinning heated die 3 is ensured by uniform distribution of fiber along the generatrix of the pipe, auxiliary devices and OM due to the uniform tension of the threads during braiding.

По мере "выработки" трубы встык к ней устанавливается следующая труба. Стык между трубами склеивается за счет избытка связующего в однонаправленном волокне. Таким образом, обеспечивается получение бесконечной трубы с оплеткой. As the pipe is "developed" end-to-end, the next pipe is installed to it. The joint between the pipes is glued due to excess binder in the unidirectional fiber. Thus, an endless pipe with a braid is provided.

Пример 4. Изготовление пултрузией трубы ⌀ 35 мм из стеклопластика на связующем на основе эпоксидной смолы ЭХД с внутренним диаметром 25 мм (фиг. 3). Example 4. The manufacture of pultruded pipe ⌀ 35 mm of fiberglass on a binder based on epoxy resin ECD with an inner diameter of 25 mm (Fig. 3).

Со шпулярника 15 отбираются 59 жгутов РБР 13-2520, пропускаются через пропиточную ванну 16 и обогреваемую формующую фильеру 17, имеющую рабочий канал диаметром 27 мм и дорн с наружным диаметром 25 мм, через центр шпулярника 1, где к ним присоединяются 260 жгутов РБР 13-2520 и 100 жгутов РВМИ 10-420-80 со шпулярника 1, проходящих через пропиточную ванну 2, затем со шпулей ОМ 5 отбираются 100 жгутов РВМИ 10-420-80, и пучок со всеми волокнами пропускается через формующую фильеру 3 и крепится на штанге тянущего устройства 4. Схема движения жгутов РВМИ 10-420-80 как в примере 1 для нитей марки ВМПС-6. 59 bundles of RBD 13-2520 are selected from creel 15, passed through an impregnation bath 16 and a heated forming die 17 having a working channel with a diameter of 27 mm and a mandrel with an outer diameter of 25 mm, through the center of creel crest 1, where 260 bundles of RBD 13- are attached to them 2520 and 100 bundles of RVMI 10-420-80 from creel 1 passing through the impregnation bath 2, then 100 bundles of RVMI 10-420-80 are selected with the OM 5 spool, and the bundle with all fibers is passed through the forming die 3 and mounted on the pulling rod devices 4. The movement pattern of the harnesses RVMI 10-420-80 as in example 1 for n Iteme brand VMPS-6.

Технологические параметры:
- температура связующего в пропиточной ванне - 30 - 60oC;
- скорость протяжки - 0,1 - 0,2 м/мин;
- температура в формующей фильере 17 - 180 - 200oC;
- температура в формующей фильере 3 - 190 - 220oC.
Technological parameters:
- the temperature of the binder in the impregnation bath is 30 - 60 o C;
- pulling speed - 0.1 - 0.2 m / min;
- the temperature in the forming die 17 - 180 - 200 o C;
- the temperature in the forming die 3 - 190 - 220 o C.

Пример 5. Изготовление пултрузией трубы ⌀ 35 мм из стеклопластика со связующим на основе эпоксидной смолы ЭХД с внутренним диаметром 25 мм с применением обмотки. Повторяется пример 4, но со шпулярников 1 отбираются 200 жгутов РБР 13-2520, а после пропиточного устройства 6 (фиг. 2) с обмоточной машины 13 отбираются 3 ленты 14 из ткани Т-10 толщиной 0,2 мм при ширине ленты 20 мм, далее полностью повторяется пример 4. Example 5. Fabrication by pultrusion of a ⌀ 35 mm pipe made of fiberglass with a binder based on epoxy resin ECD with an inner diameter of 25 mm using a winding. Example 4 is repeated, but 200 strands of RBD 13-2520 are selected from creel 1, and after the impregnation device 6 (Fig. 2), 3 tapes 14 from T-10 fabric with a thickness of 0.2 mm and a tape width of 20 mm are selected from winding machine 13 further fully repeats example 4.

Комбинируя модели А, Б или В за счет многоступенчатой последовательности, достигается заданная структура армирования вала или трубы. Combining models A, B or C due to the multi-stage sequence, a predetermined structure for reinforcing the shaft or pipe is achieved.

Claims (12)

1. Способ изготовления профильных изделий из полимерных композиционных материалов, включающий съем армирующего материала со шпулярника, пропитку его в ванне со связующим, отжим, формирование пакета и его отверждение в обогреваемой формующей фильере, отличающийся тем, что перед входом в обогреваемую формующую фильеру сформированный пакет пропитанного связующим армирующего материала оплетают в непрерывном режиме с введением в зону переплетения пропитанного связующим армирующего материала с нулевым углом наклона. 1. A method of manufacturing profile products from polymer composite materials, including removing the reinforcing material from the creel, impregnating it in a bath with a binder, spinning, forming a package and curing it in a heated forming die, characterized in that before entering the heated forming die, a formed bag of impregnated the binder of the reinforcing material is braided in a continuous mode with the introduction of a reinforcing material impregnated with the binder with a zero angle into the weave zone. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что формирование пакета осуществляют многостадийно с последовательным нанесением слоев армирующего материала, при этом оплеточные слои второго и каждого последующего слоя армирующего материала накладывают на частично отвержденную поверхность заготовки, полученной на предыдущей стадии. 2. The method according to claim 1, characterized in that the formation of the package is carried out in stages with sequential application of layers of reinforcing material, while the braid layers of the second and each subsequent layer of reinforcing material are applied to the partially cured surface of the workpiece obtained in the previous step. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что при формовании полых изделий на начальной стадии формования пакета внутрь него вводят неподвижный дорн. 3. The method according to claim 1, characterized in that when forming the hollow products at the initial stage of forming the package, a stationary mandrel is inserted inside it. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что при формовании полых изделий на начальной стадии внутрь пакета вводят предварительно отформованную трубу, при этом непрерывность процесса осуществляют путем подачи в зону плетения очередной идентичной трубы, соединенной с предыдущей встык. 4. The method according to claim 1, characterized in that when forming the hollow products at the initial stage, a preformed pipe is introduced inside the bag, while the process is continuous by feeding another identical pipe to the weaving zone connected to the previous butt. 5. Способ по пп.1 - 4, отличающийся тем, что оплетенный армирующим материалом пакет пропитывают в обогреваемом роликовом пропиточном устройстве при температуре не ниже 30oС.5. The method according to claims 1 to 4, characterized in that the bag braided with reinforcing material is impregnated in a heated roller impregnating device at a temperature not lower than 30 o C. 6. Способ по п.4, отличающийся тем, что вводимая внутрь пакета труба формуется в одно время с остальными операциями, располагается соосно с остальной линией и находится в начале линии формирования. 6. The method according to claim 4, characterized in that the pipe introduced into the packet is formed at the same time as the rest of the operations, is located coaxially with the rest of the line and is located at the beginning of the formation line. 7. Установка для изготовления профильных изделий из полимерных композиционных материалов, содержащая шпулярник, пропиточную ванну, обогреваемую формующую фильеру и тянущее устройство, отличающаяся тем, что перед формующей фильерой дополнительно последовательно установлены оплеточный модуль и пропиточное устройство роликового типа. 7. Installation for the manufacture of shaped products from polymer composite materials containing creel, impregnating bath, heated forming die and pulling device, characterized in that in front of the forming die is additionally sequentially installed braid module and impregnating device of roller type. 8. Установка по п. 7, отличающаяся тем, что ось симметрии оплеточного модуля расположена горизонтально. 8. Installation according to claim 7, characterized in that the axis of symmetry of the braid module is horizontal. 9. Установка по пп.7 и 8, отличающаяся тем, что она содержит не менее двух модулей, каждый из которых включает оплеточный модуль, пропиточное устройство и обогреваемую фильеру, при этом формующая фильера каждого последующего модуля имеет площадь сечения профиля больше, чем у предыдущего на заданную величину. 9. Installation according to claims 7 and 8, characterized in that it contains at least two modules, each of which includes a braid module, an impregnating device and a heated die, while the forming die of each subsequent module has a profile section area larger than the previous by a given amount. 10. Установка по пп.7 - 9, отличающаяся тем, что перед оплеточным устройством первого модуля установлен неподвижно длинномерный дорн, центрирование которого осуществляется посредством центрирующего механизма оплеточного модуля. 10. Installation according to claims 7 to 9, characterized in that a fixedly long mandrel is installed in front of the braiding device of the first module, which is centered by the centering mechanism of the braiding module. 11. Установка по пп.9 - 10, отличающаяся тем, что после оплеточного и пропиточного устройств установлено обмоточное устройство. 11. Installation according to claims 9 to 10, characterized in that after the braiding and impregnating devices a winding device is installed. 12. Установка по пп.7, 9 - 11, отличающаяся тем, что при формовании однонаправленной трубы в едином цикле перед первым оплеточным модулем дополнительно установлены шпулярник и пропитывающее устройство. 12. Installation according to claims 7, 9 to 11, characterized in that when forming a unidirectional pipe in a single cycle, a creel and an impregnating device are additionally installed in front of the first braiding module.
RU96119522/25A 1996-09-30 1996-09-30 Method and apparatus for manufacture of profiled products from polymeric composite materials RU2133670C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96119522/25A RU2133670C1 (en) 1996-09-30 1996-09-30 Method and apparatus for manufacture of profiled products from polymeric composite materials

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96119522/25A RU2133670C1 (en) 1996-09-30 1996-09-30 Method and apparatus for manufacture of profiled products from polymeric composite materials

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU96119522A RU96119522A (en) 1998-12-10
RU2133670C1 true RU2133670C1 (en) 1999-07-27

Family

ID=20186093

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU96119522/25A RU2133670C1 (en) 1996-09-30 1996-09-30 Method and apparatus for manufacture of profiled products from polymeric composite materials

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2133670C1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2502600C1 (en) * 2012-06-19 2013-12-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВПО МГТУ "СТАНКИН") Method of producing hollow articles from polymer composites
RU2651166C2 (en) * 2016-05-27 2018-04-18 Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации Pultrusion plant for manufacturing tubular anchors
RU2651168C2 (en) * 2016-05-27 2018-04-18 Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации Method for manufacturing tubular anchors
RU2718473C1 (en) * 2019-11-09 2020-04-08 Акционерное общество "ПОЛИМАК" Method for continuous production of a multilayer polymer reinforced pipe and a line for realizing the method
RU2794694C1 (en) * 2022-08-16 2023-04-24 Алексей Станиславович Брусенцов Tile manufacturing machine (options)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Завгородний В.К. Механизация и автоматизация переработки пластических масс. - М.: Машиностроение, 1964, с.420, 424 - 426. *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2502600C1 (en) * 2012-06-19 2013-12-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВПО МГТУ "СТАНКИН") Method of producing hollow articles from polymer composites
RU2651166C2 (en) * 2016-05-27 2018-04-18 Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации Pultrusion plant for manufacturing tubular anchors
RU2651168C2 (en) * 2016-05-27 2018-04-18 Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации Method for manufacturing tubular anchors
RU2718473C1 (en) * 2019-11-09 2020-04-08 Акционерное общество "ПОЛИМАК" Method for continuous production of a multilayer polymer reinforced pipe and a line for realizing the method
RU2794694C1 (en) * 2022-08-16 2023-04-24 Алексей Станиславович Брусенцов Tile manufacturing machine (options)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3457962A (en) Golf club shaft and method of forming the same
US4992313A (en) Fiber-reinforced plastic strut connecting link
US4857124A (en) Fiber-reinforced plastic strut connecting link
JP7311925B2 (en) Composite fibers and methods of producing fibers
US5503928A (en) Fibre reinforced composites
CA1331733C (en) Process for continuously forming reinforced articles
EP2448658B1 (en) Non-braided, textile-reinforced hollow fiber membrane
FI88874C (en) Coated ski core, procedure for coating the core and skiing with a coated core
CN108136644B (en) In-line method for producing spring rail profiles for a rail frame
JPH10510012A (en) Improved braided preforms for composites
KR101155633B1 (en) The triaxial braiding machine for triaxial braided sleeve with axial yarn and the triaxial braided sleeve thereof and the continuous manufacturing system for tubular composites thereof and the tubular composites therewith
DE68909432T2 (en) Direct fixation of braided structures.
KR20130105728A (en) Fiber-reinforced strand, method of manufacturing a fiber-reinforced strand
US5146835A (en) In-line consolidation of braided structures
CN110914045A (en) Method for producing a part made of composite material and composite part obtained thereby
RU2133670C1 (en) Method and apparatus for manufacture of profiled products from polymeric composite materials
US3281299A (en) Method and apparatus for making fiber reinforced cylindrical articles
RU93736U1 (en) INSTALLATION FOR PRODUCING COMPOSITE POLYMERIC REINFORCEMENT
RU2620804C1 (en) Processing line for the composite reinforcement manufacturing
RU2620803C1 (en) Composite reinforcement production method
RU129538U1 (en) DEVICE FOR MANUFACTURING COMPOSITE REINFORCEMENT
RU2210501C1 (en) Method of manufacture of long-cut profiled articles from composite materials and device for realization of this method
RU2314370C2 (en) Glass-fiber-based yarn
DE102011106865A1 (en) Continuous production method for producing fiber-reinforced plastic profiles of any cross-sectional shape using web technology, involves forming a hollow textile structure and preparing the end section of hollow textile structure
JP3760994B2 (en) FRP spring

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20021001