RU2601602C2 - Способ центробежного формования труб из полимерных композиционных материалов и устройство для его осуществления - Google Patents
Способ центробежного формования труб из полимерных композиционных материалов и устройство для его осуществления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2601602C2 RU2601602C2 RU2015105454/05A RU2015105454A RU2601602C2 RU 2601602 C2 RU2601602 C2 RU 2601602C2 RU 2015105454/05 A RU2015105454/05 A RU 2015105454/05A RU 2015105454 A RU2015105454 A RU 2015105454A RU 2601602 C2 RU2601602 C2 RU 2601602C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mold
- workpiece
- binder
- pipes
- rotation
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C41/00—Shaping by coating a mould, core or other substrate, i.e. by depositing material and stripping-off the shaped article; Apparatus therefor
- B29C41/02—Shaping by coating a mould, core or other substrate, i.e. by depositing material and stripping-off the shaped article; Apparatus therefor for making articles of definite length, i.e. discrete articles
- B29C41/04—Rotational or centrifugal casting, i.e. coating the inside of a mould by rotating the mould
- B29C41/042—Rotational or centrifugal casting, i.e. coating the inside of a mould by rotating the mould by rotating a mould around its axis of symmetry
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
Abstract
Изобретение относится к формованию веществ в пластическом состоянии, а именно к покрытию внутренности формы. Техническим результатом является повышение производительности способа формования и улучшения качества формуемых труб. Технический результат достигается способом центробежного формования труб из полимерных композиционных материалов, который включает покрытие внутренней поверхности формы антиадгезионным составом, изготовление заготовки из нежесткого армирующего материала путем проклеивания на цилиндрической оправке, размещение заготовки в форме, подачу связующего в подготовленную систему «форма - заготовка», распределение связующего по поверхности заготовки, вращение формы с постоянной частотой до отверждения связующего. При этом заготовку выполняют из сухого жесткого армирующего материала, сохраняющего трубообразность после снятия с оправки. Помещают полученную заготовку в форму. Подают в полученную систему «форма - заготовка» связующее с предварительно введенным в него дисперсным наполнителем. Распределяют по поверхности заготовки путем ротации формы и кратковременного вибрационного воздействия на нее. Затем повышают частоту вращения формы до расчетной и выдерживают постоянную частоту вращения до отверждения связующего. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к формованию веществ в пластическом состоянии, а именно к покрытию внутренности формы.
Известен способ изготовления подшипников скольжения (RU 2493448, МПК B29D 33/00, В29С 41/04. С.В. Гончаров. Способ изготовления подшипника скольжения. - Опубл. 20.09.2013, Бюл. №26), включающий формование послойно в металлическую форму, предварительно обработанную антиадгезионным составом, поочередную загрузку полимерного композиционного материала на основе эпоксидного связующего и наполнителей для данного слоя, формование антифрикционного слоя с применением армирующего материала - бронзовой сетки, вращение формы относительно продольной оси в течение времени, необходимого для отверждения связующего.
Недостатком данного технического решения является низкая производительность, обусловленная поочередным формованием образующих подшипник слоев.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является способ центробежного формования труб из полимерных композиционных материалов (http://biblioteka-on-line-about-polimers/52-technology-of-polimers/783-97-metod-czentrobezhnogo-formovaniya), включающий изготовление из нежесткого армирующего материала заготовки путем проклеивания на цилиндрической оправке, размещение заготовки в форме, подачу связующего и распределение его по поверхности заготовки, вращение в течение времени, необходимого для отверждения связующего.
Недостатком данного технического решения является низкая производительность из-за изготовления заготовки проклеиванием. Другой недостаток заключается в невозможности применения в связующем дисперсного наполнителя, повышающего эксплуатационные качества труб, т.к. указанный способ не предусматривает равномерного распределения наполнителя по поверхности заготовки.
Известно устройство для центробежного литья труб (http://www.mtomd.info/archives/1919), включающее форму, расположенную в опорах вращения, жестко установленных на станине, введенный в форму желоб-литник, электродвигатель.
Недостатком данного устройства является невозможность использования связующего с дисперсным наполнителем.
Целью изобретения является повышение производительности способа формования и улучшение качества формуемых труб.
Указанная цель достигается тем, что заготовку выполняют из сухого жесткого армирующего материала, а форма установлена на опорах вращения, смонтированных на подвижной раме с прикрепленным к ней устройством для создания вибрационных колебаний.
Сущность изобретения по п. 1 заключается в том, что заготовку выполняют из сухого жесткого армирующего материала, сохраняющего трубообразность после снятия с оправки, помещают полученную заготовку в форму, подают в полученную систему «форма - заготовка» связующее с предварительно введенным в него дисперсным наполнителем, которое распределяют по поверхности заготовки путем ротации формы и кратковременного вибрационного воздействия на нее, повышают частоту вращения формы до расчетной, выдерживают постоянную частоту вращения до отверждения связующего, при этом заготовка может быть многослойной со слоями из одного из одного армирующего материала или из разнородных армирующих материалов, а сущность изобретения по п. 5 заключается в том, что форма состоит из корпуса с торцевыми крышками, установлена посредством опор вращения на подвижной раме, которая смонтирована на амортизаторах на станине, при этом одна торцевая крышка соединена с валом электродвигателя, а другая торцевая крышка содержит выступ с внешней стороны, которым она установлена в опоре вращения, снабжена отверстием для введения трубки-литника для подачи связующего с дисперсным наполнителем, а к подвижной раме прикреплено устройство для создания вибрационных колебаний, причем в качестве амортизаторов используют резиновые втулки, а в качестве устройства для создания вибрационных колебаний - электромагнитный вибратор.
На фиг. 1 представлена схема устройства для центробежного формования труб из полимерных композитных материалов, а на фиг. 2 - схема расположения слоев полимерного композиционного материала в формуемой трубе.
Устройство для формования (фиг. 1) содержит форму 16, состоящую из корпуса 1 и торцевых крышек 2 и 3. Внутренняя поверхность формы обработана антиадгезионным составом. Форма 16 установлена посредством опор вращения 4 и 5 на подвижной раме 6. С торцевой крышкой 2 соединен приводной вал 7 с ведомым шкивом 8 ременной передачи, ведущий шкив которой установлен на валу приводного электродвигателя (на фиг. 1 не показан).
В торцевой крышке 3 выполнено отверстие 9, в которое введена трубка-литник 15, через нее в форму заливают связующее 14 с дисперсным наполнителем.
На подвижной раме 6 закреплен электромагнитный вибратор 10, а подвижная рама 6 смонтирована на станине 12 с помощью резиновых амортизационных втулок 11.
В форму 16 помещена заготовка 13 в виде трубы из сухого армирующего материала.
Предлагаемый способ центробежного формования и устройство для его осуществления работают следующим образом.
Детали из полимерных композиционных материалов обладают высокой прочностью при малой массе, стойкостью к воздействию агрессивных сред. Повышение эксплуатационных качеств изделий из указанных материалов достигается путем введения в состав связующего специальных дисперсных наполнителей. Например, наполнитель в виде измельченного кварца снижает абразивный износ изделия.
Однако изготовление деталей с применением дисперсных наполнителей связано с необходимостью равномерного распределения наполнителя по внутренней поверхности трубы. Достижение равномерности его распределения усложняется в том случае, когда плотность частиц наполнителя больше плотности связующего, т.к. свободное растекание связующего по поверхности сопровождается выпадением наполнителя в осадок.
В процессе формования труб центробежным способом наполнитель наиболее равномерно распределяется по поверхности заготовки за счет ротации формы. Медленное вращение формы вокруг продольной оси приводит к перетеканию связующего по поверхности заготовки с одновременным перемешиванием его с наполнителем, что препятствует выпадению частиц наполнителя в осадок.
Частота вращения при ротации, обеспечивающая наиболее равномерное распределение наполнителя, зависит от вязкости связующего, соотношения плотностей связующего и наполнителя, а также от диаметра трубы и устанавливается экспериментально.
Кроме того, эффективность защитного влияния наполнителя связана с размерами заполненных связующим промежутков между его частицами. Чем меньше промежутки, тем плотнее защитный слой из наполнителя и тем успешнее наполнитель выполняет защитную функцию. Данным обстоятельством обусловливается принятие мер по уплотнению слоя из дисперсных частиц. В заявляемом способе центробежного формования труб уплотнение наполнителя осуществляется вибрационным воздействием на форму. Наиболее интенсивно вибрационное уплотнение реализуется при осевом направлении колебаний и оптимальной частоте вращения формы, когда приложенные к частицам центробежные силы достаточно велики, чтобы способствовать смещению частиц в радиальном направлении, но не настолько велики, чтобы силы трения между частицами препятствовали смещению частиц в осевом направлении. Значение оптимальной частоты вращения, частота и амплитуда колебаний, а также продолжительность вибрационного воздействия на форму определяются опытным путем.
В предлагаемом устройстве формование труб из полимерных композиционных материалов выполняют следующим образом.
Из сухого армирующего материала, например ровинговой стеклоткани плотностью не ниже 300 г/м2, на цилиндрической оправке изготовляют трубообразную заготовку 13 путем обертывания материала вокруг оправки, причем после снятия с оправки заготовка не теряет трубообразную форму.
Полученную заготовку 13 помещают в корпус 1, внутреннюю поверхность которого предварительно покрывают антиадгезионным составом, закрывают корпус 1 торцевыми крышками 2 и 3, в результате чего образуется система «форма 16 - заготовка 13».
Через трубку-литник 15 внутрь системы «форма 16 - заготовка 13» заливают связующее 14, в которое предварительно введен дисперсный наполнитель, например измельченный кварц, распределяют связующее по поверхности заготовки 13 путем ротации формы 16 в опорах вращения 4 и 5. Вращение формы 16 обеспечивается электродвигателем (на фиг. 1 не показан), вал которого ременной передачей связан с приводным валом 7 торцевой крышки 2.
Для уплотнения дисперсного наполнителя доводят частоту вращения формы 16 до оптимального значения, установленного опытным путем, после чего включают электромагнитный вибратор 10, размещенный на подвижной раме 6, которая смонтирована на станине 12 с помощью резиновых амортизирующих втулок 11.
По окончании периода уплотнения дисперсного наполнителя частоту вращения формы 16 увеличивают до расчетного значения, необходимого для формования, которое определяется из соотношения
где K - эмпирический коэффициент, зависящий от плотности связующего 14 и проницаемости армирующего материала; D - внутренний диаметр корпуса 1 формы 16, м.
Расчетную частоту вращения выдерживают до отверждения связующего 14. Готовую сформованную трубу извлекают из формы 16.
Таким образом, использование для изготовления заготовок из сухого жесткого армирующего материала существенно сокращает продолжительность технологического цикла из-за исключения времени на получение заготовки проклеиванием, что повышает производительность способа формования, а использование дисперсных наполнителей в связующем позволяет получать из полимерных композиционных материалов трубы с заданными свойствами и более высокого качества.
Claims (2)
1. Устройство для центробежного формования труб из полимерных композиционных материалов, включающее форму, опоры вращения, установленные неподвижно, кожух, электродвигатель, отличающееся тем, что форма состоит из корпуса с торцевыми крышками, установлена посредством опор вращения на подвижной раме, которая смонтирована на станине на амортизаторах, при этом одна торцевая крышка соединена с приводным валом электродвигателя, а другая торцевая крышка содержит выступ с внешней стороны, которым она установлена в опоре вращения, снабжена отверстием для введения трубки-литника для подачи связующего с дисперсным наполнителем, а к подвижной раме прикреплено устройство для создания вибрационных колебаний.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в качестве амортизаторов используют резиновые втулки.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015105454/05A RU2601602C2 (ru) | 2015-02-17 | 2015-02-17 | Способ центробежного формования труб из полимерных композиционных материалов и устройство для его осуществления |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015105454/05A RU2601602C2 (ru) | 2015-02-17 | 2015-02-17 | Способ центробежного формования труб из полимерных композиционных материалов и устройство для его осуществления |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2015105454A RU2015105454A (ru) | 2016-09-10 |
RU2601602C2 true RU2601602C2 (ru) | 2016-11-10 |
Family
ID=56889330
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015105454/05A RU2601602C2 (ru) | 2015-02-17 | 2015-02-17 | Способ центробежного формования труб из полимерных композиционных материалов и устройство для его осуществления |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2601602C2 (ru) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106423718B (zh) * | 2016-11-24 | 2023-03-31 | 汕头大学 | 一种用于管材内表面处理的带加热装置的离心机 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3150219A (en) * | 1959-08-25 | 1964-09-22 | Schmidt William Karl | Process of making plastic pipes |
US3584105A (en) * | 1970-01-14 | 1971-06-08 | Pekor Iron Works | Method of centrifugally forming hollow articles |
KR0130721B1 (ko) * | 1995-01-12 | 1998-04-08 | 육기동 | 내부 진동이 부가된 고강도 콘크리트관의 개량된 제조방법 |
US5840461A (en) * | 1996-04-03 | 1998-11-24 | Konica Corporation | Process for producing cylindrical substrate for image formation |
WO2003037595A1 (en) * | 2001-10-31 | 2003-05-08 | Borealis Technology Oy | Rotomoulding using low frequency vibrations |
RU2493448C1 (ru) * | 2012-05-04 | 2013-09-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тихоокеанский государственный университет" | Способ изготовления подшипника скольжения |
-
2015
- 2015-02-17 RU RU2015105454/05A patent/RU2601602C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3150219A (en) * | 1959-08-25 | 1964-09-22 | Schmidt William Karl | Process of making plastic pipes |
US3584105A (en) * | 1970-01-14 | 1971-06-08 | Pekor Iron Works | Method of centrifugally forming hollow articles |
KR0130721B1 (ko) * | 1995-01-12 | 1998-04-08 | 육기동 | 내부 진동이 부가된 고강도 콘크리트관의 개량된 제조방법 |
US5840461A (en) * | 1996-04-03 | 1998-11-24 | Konica Corporation | Process for producing cylindrical substrate for image formation |
WO2003037595A1 (en) * | 2001-10-31 | 2003-05-08 | Borealis Technology Oy | Rotomoulding using low frequency vibrations |
RU2493448C1 (ru) * | 2012-05-04 | 2013-09-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тихоокеанский государственный университет" | Способ изготовления подшипника скольжения |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2015105454A (ru) | 2016-09-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6210030B1 (en) | Method and apparatus to control viscosity of molten plastics prior to a molding operation | |
CH331626A (fr) | Procédé pour la fabrication en continu d'éléments en matière plastique armée et machine pour la mise en oeuvre de ce procédé | |
RU2601602C2 (ru) | Способ центробежного формования труб из полимерных композиционных материалов и устройство для его осуществления | |
CN1872523A (zh) | 使注射模制件中的填料取向和/或填料分布均匀的方法 | |
CN1174119A (zh) | 专门用于制造轮胎的可拆式型芯 | |
US2773287A (en) | Method of manufacturing plastic pipe | |
JP2018123302A (ja) | 樹脂注入短繊維複合材料 | |
CN105531090A (zh) | 成形材料的制造方法、成形材料制造装置和树脂制齿轮的制造方法 | |
US3714312A (en) | Method of producing reinforced pipe | |
CN107249838A (zh) | 用于生产纤维复合材料的方法和设备 | |
US6218458B1 (en) | Method and apparatus for producing gas occlusion-free and void-free compounds and composites | |
JP3377780B2 (ja) | 弾性円筒体の製造方法、弾性ロールの製造方法、弾性円筒体および弾性ロール | |
EP3786366A2 (en) | Heat-bonded porous structure having curved profile | |
JPS6149814A (ja) | 複雑に成形された輪郭形状を有する物体もしくは被覆物を連続的に製作する方法と装置 | |
US6046267A (en) | Method and apparatus for producing gas occlusion-free and void-free compounds and composites | |
JP5769027B2 (ja) | 繊維基材の製造方法及び樹脂製回転体の製造方法 | |
KR101934909B1 (ko) | 섬유강화 복합재료 코일 제조장치 | |
US6009635A (en) | Method and apparatus for producing gas occlusion-free and void-free compounds and composites | |
CN103899852A (zh) | 玻璃钢纤维管制作方法及玻璃钢纤维管 | |
KR100467295B1 (ko) | 원심력을 이용한 수지 콘크리트관의 제조방법 및 그제조장치 | |
CN1420813A (zh) | 玻璃纤维增强塑料管的离心制造方法 | |
CN113085084B (zh) | 一种连续纤维增强热塑树脂复合材料及其制备方法 | |
US11401394B2 (en) | Method for altering polymer properties for molding of parts | |
KR20150133783A (ko) | 그라인딩 휠 및 이의 보강 방법 | |
CN105492178B (zh) | 成形材料的制造装置和树脂制齿轮的制造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190218 |