SU673463A1 - Способ изготовлени кольцевых изделий - Google Patents

Description

1

Изобретение отжэситс  к области Фор ювани  армированных пластиков, nony4eHHbik методом намотки.

Известны способы формовани  кольцевых изделий из аркшрованНых плас тиков, в частности стеклопластиков, при KOTOi%ix используетс  послойна  поперечна  намотка под нат жением пропитанньсс непрерывных волокон на цилиндрическую оправку с последующим отверждением 1.

.Использование известного способа

кнодл  наполнителей, имеющих большую величину упругой деформации, как стекл нные или органические волокна, которые позвол ют создавать нат жение до 100 кг на 1 см Ошрины леиты. При переработке жестких высокомодульных углеродных или борных волокон методом намотки уровень возможной величины нат жени  cyBtecTBeHHO ограничен и обычно не превшвает 10-15 кг/см. Такое низкое дначеиие нат жени  не обеспечивает плотной намотки слоев угЛеродных или борных волокон, что приводит к и зкой степени иаполнени  пластиков, по учавмнх; методом , и к повшнэнаому содержанию пор.

Известен также способ изготЬаленйа кольцевых изделий из волокнистых материалов путем намотки заготовки на оправку и прессовани  ее в форме 2 .

Использование данного способа обеспечивает уплотнение материалов и снижение пористости, но приводит в высокомодульных композиционных материалах с малым относительным удлине0 нием к получению искривлений (волнистости ) в намотанных сло х, что существенно снижает уровень упругопрочных свойств получаемого материала и увеличивает разброс их харакS теристик.

Целью изобретени   вл етс  повышение прочностных свойств издели .

Эта цель достигаетс  за счет того, что при прессовании заготов0 ки осуществл ют .приложение усили  в плоскости намотки от центра кольцевого издели  к периферий за счет установки на его торцах конусных формуювшх элементов.

5

Существо способа форзчЬвани  намотанных изделий сводктс  к обеспечению равномерного нат жени  намотанных слоев за счет хчэризонтальной составл ющей гидростатического

0 давлени  прессовани , возмикза ёй

при прессовании конусной поверхностью. Величина этой составл ющей зависит от величины конусности. Так как обычное среднее давление прессовани  слоистых пластиков Р, составл ет 10-20 кг/см , то при угле конусности равном 3 , горизонтальна  составл юща  давлени  равна Р Р 0 ,5-1 кг/см, что придает кольцевым сло М правильное расположение и равномерное нат жение. Когда кольца имеют значительную толщину (20 мм и более), угол конусности увеличивают . При угле конусности горизонтальна  составл юща  давлени  равна вертикальному давлению прессо- . вани . в этом случае, когда требуетс  обеспечить переменное горизонтальное давление прессовани  по радиусу кольца, верхнюю и нижнюю формующую поверхности выполн ют по параболической кривой или по иному другому закону . Вид этого закона определ етс  требуемым законом изменени  давлени  по радиусу кольца. Если горйэбнтальна  составл юща  давлени  Р дл  обеспечени  равномерного нат жени  всех слоев измен етс  по параболическому закону, то формующие поверхности имеют форму этой параболы.

ha фиг. 1 показано кольцо в приспособлении дл  намотки; на фиг. 2 кольцо во врем  формовани .

Оснастка дл  намотки (фиг. ,1) состоит из оправки 1 с боковыми щечками (ограничител ми) 2 и 3, имеющими конусные поверхности, необходимые дл  получейи  горизонтальной составл ющей усили  формовани  кольца 4. Форма дл  формовани  издели  (фиг. 2) имеет конические формующие полости на пуансоне 5 и матрице 6.

Данный способ формовани  состоит из двух основных Операций - намотки пропитанного материала на оправку и прессовани  материала в пресс-форме.. Осуществл ют данный способ слёдующим образом.

В приспособлении (фиг. 1), установленном на намоточном станке, проjJзвoд т послойную намотку пропитанных

673463

полимерным св зующим углеродных жгутов со скоростью 15-20 м/мин и при нат жении 300 г на жгут до требуемого диаметра, или толщины кольца 4.

Затем намотанную заготовку с оправкой 1 помещают в матрицу 6, опускают

5 пуансон 5 и производ т процесс прессовани  по заданному режиму.

Во врем  расплавлени  полимерной матрицы при нагревании за счет давлени  формовани  Р| и. конусности на 10 формующих плоскост х пуансона 5 и матрицы 6 возникает горизонтальна  составл юща  давлени  Pj -Р, tgot. . При угле конусности эта горизонтальна  составл юща  равна 15 0/1 Р« И 15 зти при Р, 15 ати. Благодар  этой составл ющей намотанные кольца диска во врем  формовани  наход тс  в распр мленном состо нии и поддерживаютс  в этом положении

2Q вплоть до отверждени  издели . В результате кольца имеют зафиксированные при отверждении без каких-либо искрив . Лений армирующие волокна . Данный способ обеспечивает в 1,5 раза повышение

с стабиль нйс ти свойств материала кольца.

Claims (2)

1. Киселев Б. А. Стеклопластики. М., ГосхиМиздат, 1961, с. 140. 45

2. Цыплавок О. Г. Научные основы .технологии композиционно-волокнистых материалов. Пермское книжное издательство , 1974, ч. 1, с. 147, рис. 1