RU2748461C2 - Method and apparatus for manufacturing composite product - Google Patents

Method and apparatus for manufacturing composite product Download PDF

Info

Publication number
RU2748461C2
RU2748461C2 RU2019113390A RU2019113390A RU2748461C2 RU 2748461 C2 RU2748461 C2 RU 2748461C2 RU 2019113390 A RU2019113390 A RU 2019113390A RU 2019113390 A RU2019113390 A RU 2019113390A RU 2748461 C2 RU2748461 C2 RU 2748461C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
vacuum
binder
package
reinforcing material
composite product
Prior art date
Application number
RU2019113390A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2019113390A3 (en
RU2019113390A (en
Inventor
Владимир Александрович Баженов
Глеб Алексеевич Ноздрин
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Газовоздушные технологии"
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 Общество с ограниченной ответственностью "Газовоздушные технологии" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Газовоздушные технологии"
Priority to RU2019113390A priority Critical patent/RU2748461C2/en
Publication of RU2019113390A publication Critical patent/RU2019113390A/en
Publication of RU2019113390A3 publication Critical patent/RU2019113390A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2748461C2 publication Critical patent/RU2748461C2/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts

Abstract

FIELD: composite products.
SUBSTANCE: proposed group of inventions relates to a method and an apparatus for manufacturing a composite product in form of a permanent connection of reinforcing material with a binder by means of vacuum infusion and is used for producing preforms of parts - prepregs and other products for various lines of industry and in manufacturing vacuum infusion equipment, particularly, vacuum generators and vacuum trap degasifiers. The method consists in using a vacuum ejector connected with a sealed package based on a reinforcing material and a binder container. The package is formed and sealed, the package is vacuumised following the gas-dynamic method using a vacuum ejector, elements for outtake and intake of the binder are used to vacuumise and to supply the binder to the package, the pressure in the package is changed following the gas-dynamic method. The bag infiltrated with the binder is sustained to obtain a composite product. The apparatus is comprised of a container for supplying a binder, a tooling for placing a sealed package thereon based on a reinforcing material, a vacuum trap, a vacuum generator comprised of a vacuum ejector and a compressed gas source connected thereto, a system of elements for intake and outtake of the binder.
EFFECT: technical result is: simplified method of manufacturing a composite product in form of a permanent connection of reinforcing material with a binder by means of vacuum infusion, reduced manufacturing cost of the method, reduced cost of the apparatus for manufacturing a composite product, increased convenience of the manufacturing method with maintained high quality of the manufactured composite product.
10 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, в частности, к способам и устройствам для изготовления композитных изделий методом вакуумной инфузии. Изобретение может быть использовано при изготовлении композитных изделий, в частности деталей из композиционных материалов, заготовок деталей - препрегов, и других изделий для различных отраслей промышленности, а также при создании оборудования для вакуумной инфузии, в частности генераторов вакуума и дегазаторов вакуумных ловушек.The invention relates to mechanical engineering, in particular, to methods and devices for the manufacture of composite products by vacuum infusion. The invention can be used in the manufacture of composite products, in particular parts made of composite materials, blanks of parts - prepregs, and other products for various industries, as well as in the creation of equipment for vacuum infusion, in particular vacuum generators and vacuum trap degassers.

В настоящее время известно множество способов изготовления композитных изделий в виде неразъемного соединения армирующего материала со связующим. Например, известен способ изготовления стеклопластикового кожуха, включающий выкладку слоев стеклоткани в формообразующую оснастку, укладку между слоями не менее одного слоя волокнистого наполнителя, отличающийся тем, что на формообразующую оснастку, состоящую из двух разъемных частей, наносят разделительный слой воском, затем накладывают несколько слоев стеклоткани, каждый из которых пропитывают связующим раствором, полученным из смолы, и прикатывают валиком, затем накладывают несколько слоев эмульсионносвязанного стекломата, чередуя их с ровинговой стеклотканью, с пропиткой каждого слоя указанным связующим раствором, прикатывают слои валиком, сушат при комнатной температуре (см. патент на изобретение RU2317198 от 23.06.2006, МПК B29C 43/20 B61C 9/00). Известный способ отличается низкими затратами на оборудование и оснастку, в целом прост и дешев, но изделия, получаемые с применением известного способа, отличаются низким качеством, в первую очередь из-за наличия пузырьков воздуха в готовом изделии и полностью ручного процесса изготовления изделия, а сам способ отличается крайне высоким уровнем опасности для персонала и окружающей среды в следствии большой площади контакта не отверждённой смолы с воздухом. Указанных недостатков лишен, например, известный способ изготовления элемента из волокнистого композиционного материала, на несущей форме которого расположена плоскостная копна волокон, которая предусмотрена с противоположной от несущей формы стороны по меньшей мере с одним, находящимся на расстоянии от продольной плоскости, профилем жесткости, который запрессован между соответствующими деталями формовочного инструмента, причем с помощью воздухонепроницаемой пленки, окружающей формовочный инструмент и копну волокон или по меньшей мере один профиль жесткости, образуют герметичное относительно несущей формы пространство, которое соединяют по меньшей мере с одним трубопроводом для подачи смолы и по меньшей мере с одним вакуум-трубопроводом, причем посредством создания пониженного давления в вакуум-трубопроводе всасывают смолу, которая пропитывает копну волокон, или профиль жесткости, для образования элемента из волокнистого композиционного материала, причем воздух и смола между деталями формовочного инструмента всасывают по меньшей мере через один профиль жесткости и направляют в один вытяжной канал, который с помощью вытяжного отверстия в формовочном инструменте соединяют по трубопроводу для подачи воздуха или смолы по меньшей мере с одним вакуум-трубопроводом, отличающийся тем, что вакуум-трубопровод имеет в сухом состоянии пропускающий воздух и не пропускающий смолу мембранный фильтр, который установлен для того, чтобы при пропитывании смолой переходить в состояние, главным образом, не пропускающее воздух (см. патент на изобретение RU2584739C2 от 01.03.2012, МПК B29C 70/44). Известный способ лишен указанных недостатков, так как использование пониженного давления в вакуум-трубопроводе для всасывания смолы позволяет устранить дефекты изделия в виде пузырьков воздуха, а использование воздухонепроницаемой пленки, окружающей формовочный инструмент и волокна позволяет существенно сократить площадь контакта не отверждённой смолы с воздухом, но, известный способ имеет существенный недостаток - пропитка волокнистого материала и его отверждение выполняется при одинаковом давлении, что существенно ограничивает диапазон применяемых смол, и возможную геометрию деталей, это связано с тем что многие смолы склонны к закипанию при низких давления, в то время как для получения деталей со сложной геометрией и точными размерами требуются низкие давления.Currently, there are many methods of manufacturing composite products in the form of permanent connection of a reinforcing material with a binder. For example, there is a known method of manufacturing a fiberglass casing, which includes laying out layers of fiberglass in a shaping tooling, laying between layers of at least one layer of fibrous filler, characterized in that a separating layer is applied to the forming tooling, consisting of two detachable parts, with wax, then several layers of fiberglass are applied , each of which is impregnated with a binder solution obtained from the resin, and rolled with a roller, then several layers of emulsion-bonded glass mat are applied, alternating with roving fiberglass, with each layer impregnated with the specified binder solution, the layers are rolled with a roller, dried at room temperature (see patent on invention RU2317198 from 23.06.2006, IPC B29C 43/20 B61C 9/00). The known method is characterized by low costs for equipment and tooling, in general, it is simple and cheap, but the products obtained using the known method are of low quality, primarily due to the presence of air bubbles in the finished product and a completely manual process of manufacturing the product, and the method is characterized by an extremely high level of danger to personnel and the environment due to the large contact area of the uncured resin with air. For example, the known method of manufacturing an element made of a fibrous composite material, on the carrier form of which a planar pile of fibers is located, which is provided on the side opposite to the carrier form, with at least one stiffness profile located at a distance from the longitudinal plane, which is pressed between the corresponding parts of the forming tool, and with the help of an airtight film surrounding the forming tool and the mop of fibers or at least one stiffness profile, a space that is sealed with respect to the carrier mold is formed, which is connected to at least one pipe for supplying resin and to at least one a vacuum pipeline, and by creating a reduced pressure in the vacuum pipeline, resin is sucked in, which impregnates the shock of fibers, or a stiffness profile, to form an element of a fibrous composite material, and air and resin between the parts f of the forming tool is sucked through at least one stiffness profile and is directed into one suction channel, which is connected through a pipeline for supplying air or resin with at least one vacuum pipeline, characterized in that the vacuum pipeline has in the dry state, an air permeable and resin-impermeable membrane filter, which is installed so that, when impregnated with resin, it becomes mainly air-impermeable (see Fig. patent for invention RU2584739C2 dated 01.03.2012, IPC B29C 70/44). The known method is devoid of these disadvantages, since the use of reduced pressure in the vacuum pipeline for suction of the resin allows you to eliminate product defects in the form of air bubbles, and the use of an airtight film surrounding the forming tool and fibers can significantly reduce the contact area of the non-cured resin with air, but, The known method has a significant drawback - the impregnation of the fibrous material and its curing is performed at the same pressure, which significantly limits the range of resins used, and the possible geometry of parts, this is due to the fact that many resins are prone to boiling at low pressures, while for obtaining parts complex geometries and precise dimensions require low pressures.

Наиболее близким аналогом к заявляемому изобретению, который принят в настоящей заявке за прототип является способ и устройство по патенту RU2480335C1 от 07.02.2012 МПК B29C 70/44. Способ изготовления волокнистых композитов вакуумной инфузией из волокнистой преформы с распределительной тканью, размещенных в многополостном устройстве, отличающийся тем, что преформу с распределительной тканью размещают в рабочей полости, создают разрежение P1 в вакуумном канале, соединяющем рабочую полость с первым источником вакуумирования для обеспечения поступления смолы к волокнистой преформе за счет всасывания смолы под действием разрежения из расходной емкости со смолой с последующей фронтальной инжекцией смолы в преформу и пропиткой преформы смолой, и производят отверждение пропитанной смолой преформы с образованием волокнистого композита, при этом осуществляют непрерывное удаление воздуха и газообразных включений из рабочей полости с противоположных сторон преформы через проницаемые для газообразных включений, но не проницаемые для смолы первую и вторую мембраны, соответственно, в первую и вторую полости, соединенные между собой посредством вакуумных каналов, в которых создают одинаковое разрежение Р2 и Р3, отличное от разрежения P1 в рабочей полости, со вторым источником вакуумирования, причем за счет разности величин разрежений P1, Р2 и Р3 в вакуумных каналах осуществляют транспортирование и последующее удаление газообразных включений и избыточного количества смолы из области рабочей полости, ограниченной преформой и проницаемой для газа, но не проницаемой для смолы второй мембраной и не содержащей распределительной ткани. В известном способе пропитка и выдержка происходят при различных давлениях, за счет использования трех вакуумных насосов, настроенных на различное давление, но известный способ требует существенно более дорогого оборудования, так, в современном оборудовании для переноса смолы за счет перепада давлением, за счет вакуумной инфузии (в установках вакуумной инфузии), самым дорогим элементом является генератор вакуума и входящий в него вакуумный насос. Стоимость используемых в настоящее время механических (пластинчатых, спиральных, мембранных) вакуумных насосов с электроприводом составляет 70 - 90% стоимости установки для вакуумной инфузии, а для осуществления известного способа, как следует из текста описания, требуется три генератора вакуума. Так же можно отметить что в известном способе не предусмотрена защита двух генераторов вакуума насоса от попадания в них смолы, и после пропитки мембранного фильтра смола может попасть в вакуумный насос и вывести его из строя.The closest analogue to the claimed invention, which is adopted in this application as a prototype, is a method and device according to patent RU2480335C1 dated 07.02.2012 IPC B29C 70/44. A method of manufacturing fibrous composites by vacuum infusion from a fibrous preform with a distribution tissue placed in a multi-cavity device, characterized in that the preform with a distribution tissue is placed in the working cavity, a vacuum P1 is created in a vacuum channel connecting the working cavity with the first vacuum source to ensure that the resin is supplied to a fibrous preform due to suction of resin under the action of vacuum from a supply container with resin, followed by frontal injection of resin into the preform and impregnation of the preform with resin, and curing the resin-impregnated preform with the formation of a fibrous composite, while continuously removing air and gaseous inclusions from the working cavity with opposite sides of the preform through the first and second membranes permeable to gaseous inclusions, but impermeable to resin, respectively, into the first and second cavities, interconnected by means of vacuum channels, in which the same vacuum P2 and P3, different from the vacuum P1 in the working cavity, with the second vacuum source, and due to the difference in the values of the rarefaction P1, P2 and P3 in the vacuum channels, transportation and subsequent removal of gaseous inclusions and excess resin from the area of the working cavity are carried out, a limited preform and a gas permeable but resin impermeable second membrane and no distribution fabric. In the known method, impregnation and exposure occur at different pressures, due to the use of three vacuum pumps adjusted to different pressures, but the known method requires significantly more expensive equipment, so, in modern equipment for transferring resin due to pressure drop, due to vacuum infusion ( in vacuum infusion installations), the most expensive element is the vacuum generator and the vacuum pump included in it. The cost of currently used mechanical (vane, spiral, membrane) vacuum pumps with an electric drive is 70 - 90% of the cost of a vacuum infusion unit, and for the implementation of the known method, as follows from the text of the description, three vacuum generators are required. It can also be noted that the known method does not provide for the protection of the two vacuum generators of the pump from the ingress of resin into them, and after impregnation of the membrane filter, the resin can enter the vacuum pump and disable it.

Заявляемый способ и устройство для его осуществления направлены на решение вышеуказанных недостатков.The inventive method and device for its implementation are aimed at solving the above disadvantages.

Техническим результатом является: упрощение способа изготовления композитного изделия в виде неразъемного соединения армирующего материала со связующим, методом вакуумной инфузии, снижение себестоимости способа изготовления, снижение стоимости устройства для изготовления композитного изделия, повышение удобства способа изготовления, с сохранением высокого качества получаемого композитного изделия.The technical result is: simplification of the method for manufacturing a composite product in the form of a permanent connection of the reinforcing material with a binder, using the vacuum infusion method, reducing the cost of the manufacturing method, reducing the cost of a device for manufacturing a composite product, increasing the convenience of the manufacturing method, while maintaining the high quality of the resulting composite product.

Технический результат достигается тем, что используется способ изготовления композитного изделия в виде неразъемного соединения армирующего материала со связующим, методом вакуумной инфузии, для осуществления которого используют вакуумный эжектор, соединенный с герметичным пакетом на основе армирующего материала и емкостью для связующего, заключающийся в том, что формируют и герметизируют пакет, затем вакуумируют пакет газодинамическим способом, с применением вакуумного эжектора, при этом осуществляют следующие операции: через элемент для отвода связующего вакуумируют пакет до давления Р1; через элемент для подвода связующего обеспечивают подачу связующего из емкости в пакет за счет разницы давлений P0 на поверхности связующего в емкости и P1; перекрывают элемент для подвода связующего к пакету и изменяют давление в пакете до величины P2 газодинамическим способом; выдерживают пакет, пропитанный связующим до получения композитного изделия.The technical result is achieved by using a method for manufacturing a composite product in the form of a permanent connection of a reinforcing material with a binder, using a vacuum infusion method, for which a vacuum ejector is used, connected to a sealed package based on a reinforcing material and a container for a binder, which consists in the fact that and the package is sealed, then the package is evacuated by a gas-dynamic method using a vacuum ejector, while the following operations are carried out: through the element for removing the binder, the package is evacuated to a pressure P1; through the element for supplying the binder, the binder is supplied from the container to the package due to the pressure difference P0 on the surface of the binder in the container and P1; blocking the element for supplying the binder to the stack and changing the pressure in the stack to P2 by a gas-dynamic method; withstand the bag impregnated with a binder to obtain a composite product.

Использование газодинамического способа вакуумирования пакета, с применением вакуумного эжектора, позволяет существенно удешевить способ, за счет снижения стоимости оборудования, так вакуумный эжектор стоит в 10 - 15 раз меньше механического вакуумного насоса, с аналогичными характеристиками. В то же время вакуумный эжектор не имеет подвижных деталей, не требует обслуживания и смазки, что значительно упрощает способ и повышает удобство изготовления, при этом компактные вакуумные эжекторы способны обеспечить глубину вакуума до 95% и производительность по вакууму до 20 м3/час, что позволяет использовать их в качестве генераторов вакуума для целого ряда установок без снижения качества получаемого композитного изделия.The use of a gas-dynamic method for evacuating a package, using a vacuum ejector, makes it possible to significantly reduce the cost of the method by reducing the cost of equipment, since a vacuum ejector costs 10-15 times less than a mechanical vacuum pump with similar characteristics. At the same time, the vacuum ejector has no moving parts, does not require maintenance and lubrication, which greatly simplifies the method and increases the ease of manufacture, while compact vacuum ejectors are capable of providing a vacuum depth of up to 95% and a vacuum capacity of up to 20 m3 / h, which allows use them as vacuum generators for a number of installations without compromising the quality of the resulting composite product.

Использование различных давлений, P1 при пропитке и P2 при выдержке позволяет использовать способ для создания композитных изделий из широкого ряда связующих и армирующих материалов, и устраняет, с одной стороны, риск закипания связующего материала или смятия армирующего материала в процессе пропитки из-за чрезмерно глубокого вакуума, с другой стороны риск недоформовки отдельных элементов и граней изделия из-за недостаточно глубокого вакуума в процессе выдержки.The use of different pressures, P1 during impregnation and P2 during holding, allows the method to be used to create composite products from a wide range of binders and reinforcing materials, and eliminates, on the one hand, the risk of boiling of the bonding material or crushing of the reinforcing material during impregnation due to excessively high vacuum. , on the other hand, there is a risk of under-molding of individual elements and edges of the product due to insufficiently deep vacuum during the holding process.

Вариант способа, в котором вакуумирование пакета до давления P1 и P2 выполняется двумя различными вакуумными эжекторами и вариант устройства в котором генератор вакуума включает в себя два вакуумных эжектора, отличающихся геометрическими размерами, позволяет уменьшить расходы энергии на вакуумирование пакета и, следовательно, снизить себестоимости способа изготовления.A variant of the method in which the bag is evacuated to pressures P1 and P2 is performed by two different vacuum ejectors, and a variant of the device in which the vacuum generator includes two vacuum ejectors with different geometric dimensions, allows to reduce the energy consumption for vacuuming the bag and, consequently, to reduce the cost of the manufacturing method ...

Вариант способа, в котором P1 равно P2, позволяет упростить способ изготовления композитного изделия, и применим при изготовлении изделий простой формы, в которых отсутствует риск недоформовки отдельных элементов и граней изделия, или при изготовлении композитного изделия с использованием ограниченного ряда связующих не склонных к кипению из-за чрезмерно глубокого вакуума.The variant of the method, in which P1 is equal to P2, makes it possible to simplify the method of manufacturing a composite product, and is applicable in the manufacture of products of a simple shape, in which there is no risk of under-molding of individual elements and edges of the product, or in the manufacture of a composite product using a limited number of binders that are not prone to boiling from - for an excessively deep vacuum.

Вариант способа, в котором P0 равно атмосферному давлению, позволяет упростить способ изготовления композитного изделия и тем самым снизить себестоимость способа изготовления.The variant of the method, in which P0 is equal to atmospheric pressure, makes it possible to simplify the method of manufacturing the composite article and thereby reduce the cost of the manufacturing method.

Вариант способа, в котором P0 выше атмосферного давления, а для его создания используется сжатый газ, используемый так же для генерации вакуума, позволяет увеличить разницу давлений P0 и P1, и тем самым увеличить скорость пропитки и уменьшить время пропитки, что позволит уменьшить время необходимое для изготовления изделия и тем самым снизить себестоимость способа изготовления, так же, это необходимо, например, для получения качественных изделий, при применении связующих с малым сроком жизни.A variant of the method in which P0 is higher than atmospheric pressure, and compressed gas is used to create it, which is also used to generate vacuum, allows increasing the pressure difference between P0 and P1, and thereby increasing the impregnation rate and reducing the impregnation time, which will reduce the time required for manufacture of a product and thereby reduce the cost of the manufacturing method, it is also necessary, for example, to obtain high-quality products, when using binders with a short life.

Технический результат достигается также тем, что устройство для изготовления композитного изделия в виде неразъемного соединения армирующего материала со связующим, методом вакуумной инфузии, включает емкость для подачи связующего, формообразующую оснастку, для размещения на ней герметичного пакета, на основе армирующего материала, вакуумную ловушку, генератор вакуума, состоящий из вакуумного эжектора и соединенного с ним источника сжатого газа, в котором емкость для подачи связующего соединена с формообразующей оснасткой системой элементов для подвода связующего, а вакуумная ловушка соединена с формообразующей оснасткой и с генератором вакуума системой элементов для отвода связующего.The technical result is also achieved by the fact that a device for the manufacture of a composite product in the form of a permanent connection of a reinforcing material with a binder, by the method of vacuum infusion, includes a container for supplying a binder, a shaping tooling for placing on it a sealed package based on a reinforcing material, a vacuum trap, a generator vacuum, consisting of a vacuum ejector and a source of compressed gas connected to it, in which the container for supplying the binder is connected to the forming tooling by a system of elements for supplying the binder, and the vacuum trap is connected to the forming tooling and to the vacuum generator by a system of elements for removing the binder.

Исполнение установки с генератором вакуума состоящим из вакуумного эжектора, на основе эффекта Вентури, позволяет существенно удешевить и упростить способ, за счет снижения стоимости оборудования, так вакуумный эжектор стоит в 10 - 15 раз меньше механического вакуумного насоса, с аналогичными характеристиками. В то же время вакуумный эжектор не имеет подвижных деталей, не требует обслуживания и смазки, что значительно упрощает способ и повышает удобство изготовления, при этом компактные вакуумные эжекторы способны обеспечить глубину вакуума до 95% и производительность по вакууму до 20 м3/час, что позволяет использовать их в качестве генераторов вакуума для целого ряда установок без снижения качества получаемого композитного изделия.The design of the installation with a vacuum generator consisting of a vacuum ejector, based on the Venturi effect, makes it possible to significantly reduce the cost and simplify the method by reducing the cost of equipment, since a vacuum ejector costs 10-15 times less than a mechanical vacuum pump with similar characteristics. At the same time, the vacuum ejector has no moving parts, does not require maintenance and lubrication, which greatly simplifies the method and increases the ease of manufacture, while compact vacuum ejectors are capable of providing a vacuum depth of up to 95% and a vacuum performance of up to 20 m 3 / hour, which allows using them as vacuum generators for a number of installations without compromising the quality of the resulting composite product.

Исполнение установки с вакуумной ловушкой позволяет защитить генератор вакуума от попадания связующего после пропитки герметичного пакета что повышает удобство способа и снижает его себестоимость, за счет увеличения срока эксплуатации генератора вакуума и снижения частоты его обслуживания и ремонта.The design of the installation with a vacuum trap allows you to protect the vacuum generator from the ingress of a binder after impregnation of the sealed package, which increases the convenience of the method and reduces its cost, by increasing the life of the vacuum generator and reducing the frequency of its maintenance and repair.

Вариант исполнения устройства, в котором между вакуумной ловушкой и генератором вакуума установлен обратный клапан позволит автоматизировать процесс отключения генератора вакуума, что упростит и повысит удобство способа изготовления композитного изделия.A version of the device, in which a check valve is installed between the vacuum trap and the vacuum generator, will automate the process of shutting down the vacuum generator, which will simplify and increase the convenience of the method for manufacturing a composite product.

Вариант исполнения устройства, в котором емкость для подачи связующего, вакуумная ловушка и генератор вакуума выполнены в едином корпусе позволить исключить трубопроводы и запорную арматуру соединяющие вакуумную ловушку и генератор вакуума, что позволит удешевить, упростить и повысить удобство способа изготовления композитного изделияA variant of the device, in which the container for supplying the binder, the vacuum trap and the vacuum generator are made in a single housing, allow to exclude pipelines and valves connecting the vacuum trap and the vacuum generator, which will make it possible to reduce the cost, simplify and increase the convenience of the method of manufacturing a composite product

Вариант исполнения устройства с системой числового программного управления (ЧПУ), позволит автоматизировать процесс изготовления изделия, что упростит и повысит удобство способа изготовления композитного изделия.The version of the device with a numerical control system (CNC) will allow automating the process of manufacturing a product, which will simplify and increase the convenience of the method for manufacturing a composite product.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется нижеследующим описанием и чертежами, где:The essence of the invention is illustrated by the following description and drawings, where:

Фиг.1 – Устройство для осуществления способа изготовления композитного изделия в виде неразъемного соединения армирующего материала со связующим, методом вакуумной инфузии.Fig. 1 - A device for implementing a method of manufacturing a composite product in the form of a permanent connection of a reinforcing material with a binder, by the method of vacuum infusion.

Фиг.2 – Вариант устройства, в котором вакуумирование пакета до давления P1 и P2 выполняется двумя различными вакуумными эжекторами.Figure 2 - A variant of the device, in which the evacuation of the package to the pressure P1 and P2 is performed by two different vacuum ejectors.

Фиг.3 – Вариант устройства, в котором между вакуумной ловушкой и генератором вакуума установлен обратный клапан.Fig. 3 - A variant of the device, in which a check valve is installed between the vacuum trap and the vacuum generator.

Устройство для осуществления способа изготовления композитного изделия в виде неразъемного соединения армирующего материала со связующим, методом вакуумной инфузии (фиг.1), состоит из емкости для подачи связующего (1), формообразующей оснастки (2), для размещения на ней герметичного пакета (3), на основе армирующего материала (10), вакуумной ловушки (4), генератора вакуума (5), состоящего из вакуумного эжектора (6) и соединенного с ним источника сжатого газа (7), в котором емкость для подачи связующего соединена со формообразующей оснасткой системой элементов для подвода связующего (8), а вакуумная ловушка соединена со формообразующей оснасткой и с генератором вакуума системой элементов для отвода связующего (9). В наиболее общем виде, формообразующей оснастка (2) представляет собой матрицу или формообразующую поверхность, геометрия которой обеспечивает геометрию детали после изготовления; герметичный пакет (3) включает в себя необходимое количество слоев армирующего материала (10), например, стеклоткани, которые после пропитки связующим становятся непосредственно деталью, в одном пакете могут использоваться различные типы армирующего материла, покрытых слоем распределяющей ткани (11) и слоем проводящей сетки (12) зарытых герметичным слоем (13), например, вакуумной пленкой или силиконовым мешком, которые после пропитки удаляются. Перед размещением пакета (3) на оснастке (2), последнюю как правило обрабатывают специальным разделителем, для облегчения удаления пакета после пропитки; вакуумная ловушка (4) представляет собой емкость-отстойник с герметичными вводами для трубок, в которой скапливаются излишки связующего, вакуумная ловушка может быть оснащена: датчиками давления или вакуумметрами для контроля давления, фильтрами, для удаления паров связующего, прозрачной крышкой и т.п.; генератор вакуума (5) представляет собой вакуумный эжектор (6), состоящий из последовательно соединенных, соосных элементов – сопла (25), камеры расширения (26), диффузора (27) и глушителя (28), вакуумный эжектор соединен трубкой (24) с запорно-регулирующим элементом (23) и подключен к источнику сжатого воздуха (7), например: компрессору, внутризаводской магистрали сжатого воздуха, баллону со сжатым газом и т.п.. Система элементов для подвода связующего (8), в наиболее общем виде, состоит из запорного элемента (14), соединительного элемента (15) соединяющего запорный элемент с элементом для распределения связующего (16) (литниковой системой) размешенным в пакете (3) и соединительного элемента (17) соединяющего емкость со смолой (1) с запорным элементом (14). Система элементов для отвода связующего (9), в наиболее общем виде, состоит из запорного элемента (18), соединительного элемента (19) соединяющего запорный элемент с элементом для распределения связующего (20) (литниковой системой) размешенным в пакете (3), соединительного элемента (21) соединяющего вакуумную ловушку (4) с запорным элементом (18) и соединительного элемента (22) соединяющего вакуумную ловушку с генератором вакуума (5). В различных вариантах, в зависимости от используемого связующего, армирующего материала и геометрии детали отдельные элементы систем могут отсутствовать или дублироваться, так, например, для деталей сложной геометрии устройство может быть оснащено несколькими системами для подвода или отвода связующего.A device for implementing a method for manufacturing a composite product in the form of an integral connection of a reinforcing material with a binder, by the method of vacuum infusion (Fig. 1), consists of a container for supplying a binder (1), a shaping tooling (2), for placing on it a sealed package (3) , based on a reinforcing material (10), a vacuum trap (4), a vacuum generator (5), consisting of a vacuum ejector (6) and a compressed gas source (7) connected to it, in which the container for supplying the binder is connected to the forming tooling by a system elements for supplying the binder (8), and the vacuum trap is connected to the shaping equipment and to the vacuum generator by a system of elements for removing the binder (9). In its most general form, the shaping tooling (2) is a matrix or shaping surface, the geometry of which provides the geometry of the part after manufacturing; a sealed package (3) includes the required number of layers of reinforcing material (10), for example, fiberglass, which, after impregnation with a binder, become directly a part; in one package, various types of reinforcing material can be used, covered with a layer of spreading fabric (11) and a layer of conductive mesh (12) buried in an airtight layer (13), for example, a vacuum foil or a silicone bag, which are removed after impregnation. Before placing the package (3) on the tooling (2), the latter is usually treated with a special separator to facilitate the removal of the package after impregnation; The vacuum trap (4) is a settling tank with sealed inlets for pipes, in which excess binder accumulates, the vacuum trap can be equipped with: pressure sensors or vacuum gauges for pressure control, filters for removing binder vapors, a transparent lid, etc. ; the vacuum generator (5) is a vacuum ejector (6), consisting of series-connected, coaxial elements - nozzle (25), an expansion chamber (26), a diffuser (27) and a silencer (28), the vacuum ejector is connected by a tube (24) to a shut-off and control element (23) and is connected to a source of compressed air (7), for example: a compressor, an in-house compressed air line, a compressed gas cylinder, etc. The system of elements for supplying a binder (8), in its most general form, consists of a shut-off element (14), a connecting element (15) connecting the shut-off element with an element for distributing the binder (16) (gating system) placed in the package (3) and a connecting element (17) connecting the container with resin (1) with the shut-off element (fourteen). The system of elements for removing the binder (9), in its most general form, consists of a shut-off element (18), a connecting element (19) connecting the shut-off element with an element for distributing the binder (20) (gating system) placed in the package (3), connecting element (21) connecting the vacuum trap (4) with the closing element (18) and the connecting element (22) connecting the vacuum trap with the vacuum generator (5). In various versions, depending on the used binder, reinforcing material and the geometry of the part, individual elements of the systems may be absent or duplicated, so, for example, for parts of complex geometry, the device can be equipped with several systems for supplying or removing the binder.

Вариант устройства, в котором вакуумирование пакета до давления P1 и P2 выполняется двумя различными вакуумными эжекторами (Фиг.2) отличается тем, что генератор вакуума содержит два эжектора (6) и (29) которые идентичны своей конструкцией и способом подключения к источнику сжатого газа (7) и системе элементов для отвода связующего (9), но отличаются геометрическими размерами, первый эжектор (6) оптимизирован для создания давления P1, а второй эжектор (29) - для создания давления P2, эжекторы отличаются в первую очередь диаметрами сопел (25) и диффузоров (27), отношением этих диаметров и прочими конструктивными размерами. Использование двух эжекторов требует внесения изменений в систему элементов для отвода смолы (9), так, в наиболее общем виде система дополнительно содержит в себе запорный элемент (31) предназначенный для отключения первого эжектора (6) и соединительный элемент (32) соединяющий эжектор (6) с запорным элементом (31), и запорный элемент (33) предназначенный для отключения второго эжектора (29) и соединительный элемент (34) соединяющий эжектор (29) с запорным элементом (33).A variant of the device in which the package is evacuated to the pressure P1 and P2 is performed by two different vacuum ejectors (Fig. 2) differs in that the vacuum generator contains two ejectors (6) and (29) which are identical in design and method of connection to a compressed gas source ( 7) and the system of elements for removing the binder (9), but differ in geometric dimensions, the first ejector (6) is optimized to create pressure P1, and the second ejector (29) - to create pressure P2, the ejectors differ primarily in the diameters of the nozzles (25) and diffusers (27), the ratio of these diameters and other structural dimensions. The use of two ejectors requires changes in the system of elements for removing the resin (9), so, in the most general form, the system additionally contains a shut-off element (31) designed to turn off the first ejector (6) and a connecting element (32) connecting the ejector (6 ) with a shut-off element (31), and a shut-off element (33) designed to turn off the second ejector (29) and a connecting element (34) connecting the ejector (29) with the shut-off element (33).

Вариант устройства, в котором между вакуумной ловушкой и генератором вакуума установлен обратный клапан (Фиг.3) отличается тем, что система элементов для отвода связующего (9) дополнительно содержит обратный клапан (35), соединенный соединительным элементом (36) с генератором вакуума (5).A variant of the device in which a check valve is installed between the vacuum trap and the vacuum generator (Fig. 3) is characterized in that the system of elements for removing the binder (9) additionally contains a check valve (35) connected by a connecting element (36) to the vacuum generator (5 ).

Заявляемый способ реализуется следующим образом (фиг.1):The inventive method is implemented as follows (figure 1):

На формообразующей оснастку (2) наносят слой разделяющего вещества и выкладывают необходимое количество слоев армирующего материала (10), закрывают армирующий материал слоем распределяющей ткани (11) и проводящей сеткой (12), размещают поверх проводящей сетки элементы для распределения связующего (16) и (20) и подключают их соединительными элементами (15) и (19) к запорным элементам (14) и (18) после закрывают армирующий материал и размещенные поверх него вспомогательные элементы герметичным слоем (13), при использовании в качестве герметичного слоя силиконового мешка элементы для распределения связующего (16) и (20) и соединительные элементы (15) и (19) могут быть выполнен в силиконовом мешке, таким образом получают герметичный пакет (3) на основе армирующего материала (10) размещенный на формообразующей оснастке (2). После запорный элемент (18) с помощью соединительного элемента (21) соединяют с вакуумной ловушкой (4), которую с помощью соединительного элемента (22) соединяют с генератором вакуума (5), таким образом получая систему элементов для отвода связующего (9), соединенную с формообразующей оснасткой (2), вакуумной ловушкой (4) и генератором вакуума (5). После включают генератор вакуума (5), открыв запорно-регулирующий элемент (23), подают сжатый газ в эжектор (6), вакуумируют вакуумную ловушку (4) и часть системы элементов для отвода связующего (9) от генератора вакуума (5) до запорного элемента (18) до давления P1, регулируя глубину вакуума посредствам регулирования расхода и давления сжатого газа через эжектор (6) с помощью запорно-регулирующего элемента (23), контролируют давление P1 как правило с помощью датчика или вакуумметра установленного в вакуумной ловушке (4). После открывают запорный элемент (18) и ваккумируют герметичный пакет (3) и часть системы элементов для подвода смолы, от запорного элемента (14) до герметичного пакета (3), при этом, контролируют герметичность пакета и правильность укладки армирующего материала (10), а также герметичность всего устройства. После того как правильность укладки армирующей ткани и герметичность устройства подтверждена, готовят связующее, как правило в виде смеси двух химически активных компонентов, вступающих в химическую реакцию друг с другом и твердеющих со временем, например, в качестве связующего может выступать полиэфирная или эпоксидная смола, возможны варианты связующего приготовленного из более чем двух компонентов, или из одного компонента, с различными способами отверждения, подготовленное связующее, размещают в емкости (1) и помещают в него соединительный элемент (17), после открывают запорный элемент (14). Связующее, из-за разницы давлений P0, действующего на поверхность связующего, и P1 в устройстве, начинает движение по системе элементов для подвода связующего (8) и попадает в герметичный пакет (3), где за счет элемента для распределения связующего (16), распределяющей ткани (11) и проводящей сетки (12) равномерно распределяется по фронту и пропитывает армирующий материал (10), при этом с помощью генератора вакуума (5) в устройстве поддерживается давление P1, а пары связующего и воздух постоянно удаляются из герметичного пакета. После завершения пропитки запорный элемент (14) перекрывается, с помощью запорно-регулирующего элемента (23) расход сжатого газа через вакуумный эжектор (6) увеличивают и давление устройстве понижают до P2, пропитанный пакет выдерживают под давлением P2 до отверждения связующего. Вакуумная ловушка (4) защищает генератор вакуума (5) от попадания в него связующего как во время пропитки, так и во время выдержки. Давление P1 во время пропитки, как правило поддерживают на уровне от – 0.6 до – 0.8 атм для предотвращения закипания связующего на фронте пропитки, в армирующем материале, закипание связующего ухудшает качество детали, способствует изменению его химического состава, неравномерному отверждению и образованию полостей, заполненных газом или не заполненных связующим. Давление P2, во время выдержки как правило поддерживают на уровне от – 0.8 до – 0.95 атм. для обеспечения более плотного прилегания герметичного слоя за счет чего достигается более высокая точность изготовления детали и увеличение объемного содержания армирующего материала, кипение связующего при этом происходит в соединительном элементе (19) или далее в системе отвода связующего (9) и не опасно для детали.A layer of a separating substance is applied to the shaping tooling (2) and the required number of layers of reinforcing material (10) is laid out, the reinforcing material is covered with a layer of distributing fabric (11) and a conductive mesh (12), elements for distributing the binder (16) and ( 20) and connect them with connecting elements (15) and (19) to the locking elements (14) and (18), then close the reinforcing material and the auxiliary elements placed on top of it with an airtight layer (13), when using the elements for the distribution of the binder (16) and (20) and the connecting elements (15) and (19) can be made in a silicone bag, thus obtaining a sealed package (3) based on the reinforcing material (10) placed on the shaping tooling (2). After that, the shut-off element (18) is connected by means of the connecting element (21) to the vacuum trap (4), which is connected to the vacuum generator (5) by means of the connecting element (22), thus obtaining a system of elements for removing the binder (9), connected with shaping equipment (2), vacuum trap (4) and vacuum generator (5). After that, the vacuum generator (5) is turned on, by opening the shut-off and control element (23), compressed gas is supplied to the ejector (6), the vacuum trap (4) and part of the system of elements for removing the binder (9) from the vacuum generator (5) to the shut-off element (18) to pressure P1, adjusting the vacuum depth by regulating the flow rate and pressure of the compressed gas through the ejector (6) using a shut-off and regulating element (23), control the pressure P1, as a rule, using a sensor or vacuum gauge installed in a vacuum trap (4) ... After that, the closure element (18) is opened and the sealed bag (3) and part of the system of elements for supplying the resin, from the closure element (14) to the sealed bag (3), are vacuumed, while the tightness of the bag and the correct placement of the reinforcing material (10) are controlled, as well as the tightness of the entire device. After the correct laying of the reinforcing fabric and the tightness of the device are confirmed, a binder is prepared, usually in the form of a mixture of two chemically active components that react with each other and harden over time, for example, a polyester or epoxy resin can act as a binder, it is possible variants of a binder prepared from more than two components, or from one component, with different curing methods, the prepared binder is placed in a container (1) and a connecting element (17) is placed in it, after which the closure element (14) is opened. The binder, due to the pressure difference P0 acting on the surface of the binder, and P1 in the device, begins to move through the system of elements for supplying the binder (8) and enters the sealed package (3), where due to the element for distributing the binder (16), The distribution fabric (11) and the conductive mesh (12) are evenly distributed along the front and impregnates the reinforcing material (10), while the pressure P1 is maintained in the device with the help of the vacuum generator (5), and the binder vapor and air are constantly removed from the sealed bag. After the completion of the impregnation, the shut-off element (14) is closed, with the help of the shut-off and control element (23), the flow of compressed gas through the vacuum ejector (6) is increased and the pressure of the device is reduced to P2, the impregnated bag is kept under pressure P2 until the binder cures. The vacuum trap (4) protects the vacuum generator (5) from the ingress of a binder into it both during impregnation and during holding. The pressure P1 during impregnation is usually maintained at a level from - 0.6 to - 0.8 atm to prevent boiling of the binder at the impregnation front, in the reinforcing material, boiling of the binder deteriorates the quality of the part, contributes to a change in its chemical composition, uneven curing and the formation of cavities filled with gas or not filled with binder. The P2 pressure during holding is usually maintained at a level from - 0.8 to - 0.95 atm. to ensure a tighter adhesion of the sealed layer, due to which a higher precision in the manufacture of the part and an increase in the volumetric content of the reinforcing material are achieved, the boiling of the binder occurs in the connecting element (19) or further in the binder removal system (9) and is not dangerous for the part.

Вакуумные эжекторы существенно дешевле механических вакуумных насосов, используемых, в устройствах для изготовления композитного изделия в виде неразъемного соединения армирующего материала со связующим, методом вакуумной инфузии, в настоящее время, разница в стоимости, при одинаковых характеристиках, составляет 10 – 15 раз, в зависимости от производителя, при этом вакуумные эжекторы проще в эксплуатации и обслуживании, так как не содержат подвижных механизмов и не требуют смазки. Применение газодинамического способа вакуумирования и генераторов вакуума на основе вакуумных эжекторов не ухудшает качество изделий и не требует особых изменений в технологическом процессе. Вакуумные эжекторы позволяют создавать разрежение до – 0.95 атм и регулировать его в диапазоне от – 0.1 до – 0.95 атм за счет изменения расхода и давления сжатого газа, подаваемого в эжектор, таким образом вакуумные эжекторы удобны при их использовании в составе устройств для изготовления композитного изделия в виде неразъемного соединения армирующего материала со связующим, методом вакуумной инфузии.Vacuum ejectors are significantly cheaper than mechanical vacuum pumps used in devices for the manufacture of a composite product in the form of a permanent connection of a reinforcing material with a binder, by the method of vacuum infusion, at present, the difference in cost, with the same characteristics, is 10-15 times, depending on manufacturer, while vacuum ejectors are easier to operate and maintain, since they do not contain moving mechanisms and do not require lubrication. The use of a gas-dynamic method of evacuation and vacuum generators based on vacuum ejectors does not impair the quality of products and does not require special changes in the technological process. Vacuum ejectors allow you to create a vacuum up to - 0.95 atm and adjust it in the range from - 0.1 to - 0.95 atm by changing the flow rate and pressure of the compressed gas supplied to the ejector, thus vacuum ejectors are convenient when used as part of devices for the manufacture of a composite product in in the form of a permanent connection of the reinforcing material with a binder, by the method of vacuum infusion.

Но вакуумные эжекторы имеют достаточно узкий диапазон оптимальных режимов работы, при которых их кпд максимален, в связи с этим в ряде случаев, например, при изготовлении больших деталей, целесообразно использовать вариант способа, в котором вакуумирование пакета до давления P1 и P2 выполняется двумя различными вакуумными эжекторами (Фиг.2), такой вариант устройства требует меньшего количества сжатого газа и более экономичен в эксплуатации. Реализация варианта способа отличается тем что вакуумирование до давления P1, и пропитка герметичного пакета выполняется эжектором (6) при открытом запорном элементе (31), после завершения пропитки запорный элемент (31) закрывается, а подача сжатого газа на эжектор (6) прекращается, после начинается подача сжатого газа на эжектор (29), и открывается запорный элемент (33), а давление в устройстве изменяется до P2.But vacuum ejectors have a rather narrow range of optimal operating modes, at which their efficiency is maximum, in this regard, in some cases, for example, in the manufacture of large parts, it is advisable to use a variant of the method in which the package is evacuated to the pressure P1 and P2 is performed by two different vacuum ejectors (Fig. 2), this version of the device requires less compressed gas and is more economical in operation. The implementation of a variant of the method differs in that evacuation to the pressure P1, and the impregnation of the sealed package is performed by the ejector (6) with the shut-off element (31) open, after the completion of the impregnation, the shut-off element (31) is closed, and the supply of compressed gas to the ejector (6) is stopped, after the supply of compressed gas to the ejector (29) begins, and the shut-off element (33) opens, and the pressure in the device changes to P2.

В ряде случаев, когда допустим некоторый диапазон давлений как во время пропитки, так и во время выдержки пакета, целесообразно установить в системе элементов для отвода связующего обратный клапан (фиг.3), который позволит периодически отключать генератор вакуума. Так как пропитка и испарение связующего происходят достаточно медленно, обратный клапан позволит отключать генератор вакуума при достижении Pmin и включать при достижении Pmax, такой вариант устройства требует меньшего количества сжатого газа и более экономичен в эксплуатации. Наиболее целесообразен такой вариант при оснащении устройства системой ЧПУ и автоматизации процесса включения генератора вакуума.In a number of cases, when a certain range of pressures is permissible both during impregnation and during holding the package, it is advisable to install a check valve in the system of elements for removing the binder (Fig. 3), which will periodically turn off the vacuum generator. Since the impregnation and evaporation of the binder occur rather slowly, the check valve will turn off the vacuum generator when Pmin is reached and turn it on when Pmax is reached; this version of the device requires less compressed gas and is more economical to operate. This option is most expedient when equipping the device with a CNC system and automating the process of turning on the vacuum generator.

В качестве армирующего материала могут применяться: различные тканные и нетканые материалы на основе углеродных волокон, арамидных волокон, капроновых нитей, стекловолокна, полиамидных волокон, нейлоновых волокон, металлических волокон, или их комбинации.As a reinforcing material, various woven and nonwoven materials based on carbon fibers, aramid fibers, nylon threads, glass fibers, polyamide fibers, nylon fibers, metal fibers, or combinations thereof can be used.

В качестве связующего могут применяться: акриловые смолы, карбамидоформальдегидные смолы, фенолоформальдегидные смолы, меламиноформальдегидные смолы, фенольные смолы, винилэфирные смолы, эпоксивинилэфирные смолы, другие термореактивные смолы.As a binder, acrylic resins, urea-formaldehyde resins, phenol-formaldehyde resins, melamine-formaldehyde resins, phenolic resins, vinyl ester resins, epoxy vinyl ester resins, and other thermosetting resins can be used.

С помощью заявленного способа могут изготавливаться, как готовые изделия, так и заготовки - препреги, для дальнейшей обработкой другими способами.With the help of the claimed method, both finished products and workpieces - prepregs can be manufactured for further processing in other ways.

Таким образом, применение предлагаемого способа изготовления композитного изделия в виде неразъемного соединения армирующего материала со связующим, методом вакуумной инфузии, обеспечивает упрощение и снижение себестоимости способа изготовления, повышение удобства способа изготовления, с сохранением высокого качества получаемого композитного изделия.Thus, the use of the proposed method for manufacturing a composite product in the form of an integral connection of a reinforcing material with a binder, using the vacuum infusion method, simplifies and reduces the cost of the manufacturing method, improves the convenience of the manufacturing method, while maintaining the high quality of the resulting composite product.

Предлагаемый способ и устройство проверены экспериментально, и использовались при изготовлении деталей из стеклоткани с пропиткой полиэфирными смолами.The proposed method and device have been tested experimentally, and were used in the manufacture of parts from fiberglass impregnated with polyester resins.

Claims (10)

1. Способ изготовления композитного изделия в виде неразъемного соединения армирующего материала со связующим методом вакуумной инфузии, для осуществления которого используют вакуумный эжектор, соединенный с герметичным пакетом на основе армирующего материала и емкостью для связующего, заключающийся в том, что формируют и герметизируют пакет, затем вакуумируют пакет газодинамическим способом, с применением вакуумного эжектора, при этом осуществляют следующие операции: через элемент для отвода связующего вакуумируют пакет до давления Р1; через элемент для подвода связующего обеспечивают подачу связующего из емкости в пакет за счет разницы давлений P0 на поверхности связующего в емкости и P1; перекрывают элемент для подвода связующего к пакету и изменяют давление в пакете до величины P2 газодинамическим способом; выдерживают пакет, пропитанный связующим до получения композитного изделия.1. A method of manufacturing a composite product in the form of a permanent connection of a reinforcing material with a binder by the method of vacuum infusion, for which a vacuum ejector is used, connected to a sealed package based on a reinforcing material and a container for a binder, which consists in the fact that the package is formed and sealed, then evacuated the package in a gas-dynamic way, using a vacuum ejector, while the following operations are carried out: through the element for removing the binder, the package is evacuated to pressure P1; through the element for supplying the binder, the binder is supplied from the container to the package due to the pressure difference P0 on the surface of the binder in the container and P1; blocking the element for supplying the binder to the stack and changing the pressure in the stack to P2 by a gas-dynamic method; withstand the bag impregnated with a binder to obtain a composite product. 2. Способ по п.1, в котором P1 равно P2.2. The method of claim 1, wherein P1 is equal to P2. 3. Способ по п.1, в котором используется дополнительный вакуумный эжектор, обеспечивающий вакуумирование пакета до давления P1 и P2.3. The method according to claim 1, wherein an additional vacuum ejector is used to evacuate the bag to the pressure P1 and P2. 4. Способ по п.1, в котором P0 равно атмосферному давлению.4. The method of claim 1, wherein P0 is equal to atmospheric pressure. 5. Способ по п.1, в котором P0 выше атмосферного давления, а для его создания используется сжатый газ, используемый также для генерации вакуума.5. The method according to claim 1, in which P0 is higher than atmospheric pressure, and to create it, a compressed gas is used, which is also used to generate a vacuum. 6. Устройство для изготовления композитного изделия в виде неразъемного соединения армирующего материала со связующим, методом вакуумной инфузии, включающее емкость для подачи связующего, формообразующую оснастку, для размещения на ней герметичного пакета, на основе армирующего материала, вакуумную ловушку, генератор вакуума, состоящий из вакуумного эжектора и соединенного с ним источника сжатого газа, в котором емкость для подачи связующего соединена с формообразующей оснасткой системой элементов для подвода связующего, а вакуумная ловушка соединена с формообразующей оснасткой и с генератором вакуума системой элементов для отвода связующего.6. A device for the manufacture of a composite product in the form of a permanent connection of a reinforcing material with a binder, by the method of vacuum infusion, including a container for supplying a binder, a shaping tooling for placing on it a sealed package based on a reinforcing material, a vacuum trap, a vacuum generator consisting of a vacuum an ejector and a source of compressed gas connected to it, in which the container for supplying the binder is connected to the forming tooling by a system of elements for supplying the binder, and the vacuum trap is connected to the forming tooling and to the vacuum generator by a system of elements for removing the binder. 7. Устройство по п.6, в котором между вакуумной ловушкой и генератором вакуума установлен обратный клапан.7. The apparatus of claim 6, wherein a check valve is installed between the vacuum trap and the vacuum generator. 8. Устройство по п.6, в котором генератор вакуума включает в себя два вакуумных эжектора, отличающихся геометрическими размерами.8. The apparatus of claim 6, wherein the vacuum generator includes two vacuum ejectors of different geometrical dimensions. 9. Устройство по п.6, в котором емкость для подачи связующего, вакуумная ловушка и генератор вакуума выполнены в едином корпусе.9. The device according to claim 6, wherein the binder supply container, vacuum trap and vacuum generator are made in a single housing. 10. Устройство по п.6, оснащенное системой числового программного управления (ЧПУ).10. The device according to claim 6, equipped with a numerical control system (CNC).
RU2019113390A 2019-04-30 2019-04-30 Method and apparatus for manufacturing composite product RU2748461C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019113390A RU2748461C2 (en) 2019-04-30 2019-04-30 Method and apparatus for manufacturing composite product

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019113390A RU2748461C2 (en) 2019-04-30 2019-04-30 Method and apparatus for manufacturing composite product

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2019113390A RU2019113390A (en) 2020-10-30
RU2019113390A3 RU2019113390A3 (en) 2020-12-11
RU2748461C2 true RU2748461C2 (en) 2021-05-25

Family

ID=73398048

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019113390A RU2748461C2 (en) 2019-04-30 2019-04-30 Method and apparatus for manufacturing composite product

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2748461C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU216577U1 (en) * 2022-06-23 2023-02-14 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВО "МГТУ "СТАНКИН") Device for forming products from composite materials by vacuum infusion

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2317198C1 (en) * 2006-06-23 2008-02-20 Общество с ограниченной ответственностью Управляющая компания "Профит Центр Плюс" Method of manufacture of the glass-fiber housing used, for example, for the locomotive gear box and the housing manufactured by this method
US20080136060A1 (en) * 2006-12-08 2008-06-12 Gkn Westland Aerospace, Inc. System and method for forming and curing a composite structure
RU2480335C1 (en) * 2012-02-07 2013-04-27 Закрытое Акционерное Общество "Аэрокомпозит" Method of making fibrous composites by vacuum infusion and device to this end
RU2584739C2 (en) * 2011-03-04 2016-05-20 Фасс Аг Method of making element from fibrous composite material and apparatus for realising said method

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2317198C1 (en) * 2006-06-23 2008-02-20 Общество с ограниченной ответственностью Управляющая компания "Профит Центр Плюс" Method of manufacture of the glass-fiber housing used, for example, for the locomotive gear box and the housing manufactured by this method
US20080136060A1 (en) * 2006-12-08 2008-06-12 Gkn Westland Aerospace, Inc. System and method for forming and curing a composite structure
RU2584739C2 (en) * 2011-03-04 2016-05-20 Фасс Аг Method of making element from fibrous composite material and apparatus for realising said method
RU2480335C1 (en) * 2012-02-07 2013-04-27 Закрытое Акционерное Общество "Аэрокомпозит" Method of making fibrous composites by vacuum infusion and device to this end

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU216577U1 (en) * 2022-06-23 2023-02-14 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВО "МГТУ "СТАНКИН") Device for forming products from composite materials by vacuum infusion
RU2797519C1 (en) * 2022-11-15 2023-06-06 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" Method and device for manufacturing composite products from metalpolymer

Also Published As

Publication number Publication date
RU2019113390A3 (en) 2020-12-11
RU2019113390A (en) 2020-10-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5670381B2 (en) Controlled atmospheric pressure resin injection process
RU2217312C2 (en) Method and device for manufacture of parts reinforced by fiber by the injection method
US6861017B1 (en) Method for forming composite parts from volatile-emitting materials using breathable tooling
US5441692A (en) Process and apparatus for autoclave resin transfer molding
US7147818B1 (en) Process and apparatus for improved composite fiber volume fraction and dimensional stability by removal of accumulated excess resin using the vacuum assisted resin transfer molding (VARTM) process
US6090335A (en) Process of forming fiber reinforced composite articles using an insitu cured resin infusion port
US20060249877A1 (en) Method of resin transfer molding
KR101988470B1 (en) Method and apparatus for reworking structures
US20070274835A1 (en) Method for casting a component and a component comprising at least partly of fibre-reinforced plastic laminate
CA2453513A1 (en) Apparatus for making composite structures and method for making same
RU2480334C1 (en) Method of making articles from fibrous polymer composite by surface infusion and device to this end
CA2458169A1 (en) Method and device for producing fiber-reinforced components by an injection method
WO2011043253A1 (en) Process and apparatus for producing fiber-reinforced plastic
KR101996422B1 (en) manufacturing method for integrated solid frame using infusion forming and apparatus thereof
EP2632723B1 (en) Single stage debulk and cure of a prepreg material
KR101844090B1 (en) Method and device for producing a composite molded part from fiber-reinforced plastic
RU2748461C2 (en) Method and apparatus for manufacturing composite product
JP2005271248A (en) Frp manufacturing method
JP2009248552A (en) Method for producing fiber-reinforced resin molding
RU2722530C1 (en) Method for orthogonal impregnation of layered fibrous blanks in making articles from polymer composite materials by a vacuum infusion process and a device for its implementation
US20070290401A1 (en) Process for making a composite structure
JP4035464B2 (en) Manufacturing method and manufacturing apparatus of composite material
FR3094265A1 (en) TOOLS FOR PREFORMING A FIBROUS PREFORM AND PROCESS FOR PREFORMING A FIBROUS PREFORM
US20210308969A1 (en) Composite material fabrication system and method
US20220266479A1 (en) Embossed release film, vacuum bagging system, and methods of fabricating composite parts using the same