Процесс вакуумного формования

5 6 7 8 9 10 11

7.2.1 Установка оправок в матрицу и сборка трехслойных обшивок (см. рис. 8.5):

- контролировать укладку пакетов внешней обшивки и нижних поясов лонжеронов в матрице;

- контролировать укладку и фиксацию пакетов оболочек стенок и верхних поясов лонжеронов на оправках;

- установить и закрепить жесткую оправку переднего лонжерона на фиксаторы матрицы;

- выложить и прикатать пакет оболочки стенки переднего лонжерона;

- установить и закрепить жесткую оправку заднего лонжерона на фиксаторы матрицы;

- выложить и прикатать пакет оболочки стенки заднего лонжерона;

- установить блоки заполнителя трехслойной обшивки;

- выложить и прикатать пакет внутренней обшивки;

- выложить и прикатать слой жертвенной ткани, в местах перехода кривизны делать надрезы и вставлять «лампасы» (см. п.8.1.5), по указанию в КД, для относительно толстых обшивок допускается использование непропитанной жертвенной ткани. При прикатке слоя жертвенной ткани образование складок не допускается;

- установить цулаги полок лонжеронов;

- установить угловые цулаги на стенки лонжеронов;

- контролировать отсутствие складок и воздушных пузырей на поверхности пакетов препрегов под слоем жертвенной ткани.

7.2.2 Сборка и установка вакуумного пакета (см. рис.8.8):

- проложить и прикататьгерметизирующий жгут по периферии матрицы, на расстоянии от 10 до 50 мм от кромки рабочей зоны ламинированной бумагой вверх. Данную операцию рекомендуется проводить сразу после подготовки поверхности рабочей зоны и нанесения защитно-декоративного покрытия на рабочую поверхность матрицы;

- отрезать полиамидную пленку для ВП. Для обеспечения свободного облегания формуемого изделия пленку для ВП кроить больше размера поверхности оснастки на величину припуска от 150 до 300 мм на 1 м длины и ширины полотна. Для изделий со сложным внутренним рельефом и при большой высоте изделия, припуск на складки («защипы») может быть более 300 мм;

- выложить деталиперфорированную пленку (пленку с микроперфорацией) для формирования полупроницаемой мембраны ВП, пленку укладывать и отрезать непосредственно по внутреннему рельефу детали, прикатать пленку с микроперфорацией к поверхности жертвенной ткани. Допускается укладка перфорированной пленки из нескольких кусков, с гарантированным перехлестом. Для толстостенных деталей допускается использовать п/э пленку толщиной не более 60 мкм, перфорированную специальным роликом с иглами, диаметром не более 0.7 мм. При укладке перфорированной пленки не допускать ее разрыв и появление зон внутренней поверхности детали, не прикрытых пленкой, на сложном рельефе детали допускается наличие складок перфорированной пленки;

- отрезать и уложить полотно дренажного материала. Для обеспечения свободного облегания формуемого изделия дренажным материалом, полотно дренажного материала кроить на куски и укладывать по внутреннему рельефу детали. Суммарную толщину слоя дренажного материала рассчитывать из условия равенства толщине формуемой обшивки. Для изделий со сложным внутренним рельефом и при большой высоте изделия, толщина дренажного полотна может быть более 1 мм. После укладки обрезать дренажный слой по контуру герметизирующего жгута. оставить припуск для трубок внутренней вакуумной магистрали матрицы;

- установить перфорированные или спиральные трубки внутреннего вакуумного канала, обернуть их в припуск дренажного слоя, освободить периметр герметизирующего жгута от дренажного слоя;

- установить датчики температуры (термопары) между перфорированной пленкой и дренажным слоем, на датчики нанести антиадгезионную смазку или обернуть вакуумной пленкой с целью предотвращения прямого контакта со связующим в процессе формования. Количество датчиков температуры определяется площадью формуемой детали – один датчик на площадь не более 5 м²;

- уложить и прикатать вакуумную пленку к герметизирующему жгуту (снять со жгута ламинированную бумагу и прикатать роликом пленку к жгуту). Для исключения натяжения и зависания ВП в местах большой кривизны детали и разрыва пленки при её установке необходимо делать «защипы» (см. рис.8.8)высотой до 50…75 мм с шагом до 1 м в зависимости от конфигурации и размеров детали;

иллюстрация формирования «защипа» при установке ВП

рисунок 7.8 Сборка ВП и внешних магистралей при формовании интегральной панели

- для осуществления равномерного вакуумирования заготовки детали конструкция оснастки должна предусматривать единую систему внутренней вакуумной магистрали (магистрали дренажа).

- установить контрольный вакуумметр (на рис. 8.8 - VC2) в наиболее удаленной точка ВП от каналов внутренней вакуумной магистрали;

- собрать внешнюю вакуумную магистраль, согласно схеме, представленной на рисунке 8.8. W1 и W2 – запорные вентили, VC1 и VC2 – вакуумметры, вакуумная ловушка необходима для защиты вакуумного ресивера или насоса от попадания капель связующего в случае аварийного прорыва полупроницаемой мембраны (перфорированной пленки), вакуумный ресивер (необязательный элемент магистрали) позволяет ускорить процесс удаления воздуха при постановке ВП.

7.2.3Контроль герметичности ВП:

- контроль герметичности ВП следует проводить сразу после его установке и непосредственно перед процессом вакуумного формования, после перемещения матрицы в термошкаф или печь;

- контроль герметичности осуществлять в следующей последовательности (см. рис.8.8):

- - перекрыть вентиль W1,открыть вентиль W2 и создать максимально достижимый уровень вакуума в ресивере и вакуумной ловушке (не менее -0.95bar по VC1);

- - контролировать плотное прилегание вакуумной пленки к герметизирующему жгуту по всему периметру матрицы и отсутствие щелей в складках «защипов»;

- - постепенно открывая вентиль W1 удалить воздух из-под ВП, контролировать облегание ВП внутреннего рельефа детали, при необходимости, перекрыв вентиль W1, подтянуть вакуумную пленку вместе с дренажным слоем в зонах «зависания» ВП над рельефом детали;

- - создать уровень вакуума под ВП не менее -0.95bar по контрольному вакуумметру VC2, разница в показаниях вакуумметров VC2 и VC1 не допускается;

- - перекрыть вентиль W2 и засечь время по секундомеру;

- - вакуумный пакет считается герметичным, если падение уровня вакуума по контрольному вакуумметру VC2 на 0.1 bar происходит не быстрее чем за 1 минуту;

- - в случае не герметичности вакуумного мешка следует проверить укладку уплотнительного жгута и прилегание к нему пленки, а также возможные нарушения целостности вакуумной пленки по площади детали. В местах образования свищей прикатать пленку к уплотнительному жгуту, при необходимости проложить и прикатать дополнительный слой жгута. Проверку герметичности и ремонт мешка проводить до тех пор, пока не будет обеспечена его герметичность;

- транспортировать оснастку с собранным пакетом в печь или термошкаф для проведения вакуумного формования или термошкаф для проведения вакуумного формования;

- для матриц со встроенной системой нагрева рекомендуется сразу после контроля герметичности, не сбрасывая вакуум под пакетом приступить к процессу формования.

7.2.4Вакуумное формование детали осуществляется в соответствии с представленными на рис. 7.6 зависимостями уровня вакуума и температуры от времени процесса:

- статический режим термообработки (ТО) рекомендуется для толстостенных и относительно крупногабаритных деталей, для конструкций с трехслойными обшивками, а также при использовании печи для нагрева матрицы:

- - установить максимально достижимый уровень вакуума под ВП (контролировать по вакуумметру, установленному под ВП, на рис. 8.8 - VC2), но не менее -0.95bar;

- - начать нагрев детали со скоростью 2…3⁰С/мин, температуру контролировать по датчику (термопаре), установленному непосредственно на оболочке детали, под ВП;

- - по достижении температуры +100⁰С зафиксировать время начала выдержки температуры, заброс более чем на 5⁰С не допускается;

- - через 90 мин. нагрев матрицы прекратить (или извлечь матрицу из печи) и охлаждать естественным способом при нормальной температуре в рабочем помещении;

- - при установке 2 и более датчиков температуры, контроль вести по «отстающему» датчику, заброс фиксировать по «опережающему»;

- динамический режим ТО применяется при использовании матрицы со встроенной системой нагрева:

- - установить максимально достижимый уровень вакуума под ВП (контролировать по вакуумметру, установленному под ВП, на рис. 8.8 - VC2), но не менее - 0.95 bar;

- - нагрев матрицы выключить при подходе температуры детали к +120⁰С (характеристики по динамике роста температуры матрицы со встроенной системой нагрева необходимо определить на стадии отработки процесса ВФ);

- - по достижении температуры +120⁰С нагрев матрицы выключить и охлаждать естественным способом при нормальной температуре в рабочем помещении;

- уровень вакуума не менее -0.95barподдерживать и контролировать на протяжении всего процесса ТО;

- отключение контрольных приборов и сброс вакуума, можно начинать при температуре матрицы не более +40⁰С.

рисунок 7.9 Параметры типового процесса ВФ изделий из ПКМ на основе связующего ЭПС-и-108.

7.2.5 Разборку ВП производить в следующей последовательности (см. рис. 8.8):

- отсоединить все элементы внешней вакуумной магистрали;

- снять вакуумную пленку, отлепляя ее от герметизирующего жгута по периметру матрицы, снятую пленку утилизировать (повторное использование вакуумной пленки категорически запрещается);

- удалить оставшиеся фрагменты герметизирующего жгута с поверхности матрицы, при необходимости смочить остатки жгута бензином-растворителем смыть следы на поверхности матрицы;

- снять дренажный слой, постепенно его сворачивая от периферии к центру (при отсутствии затвердевших подтеков связующего на рабочей поверхности допускается повторное использование слоя дренажа для следующей детали);

- аккуратно снять перфорированную пленку, при отсутствии повреждений на пленке с микроперфорацией допускается повторное использование ее фрагментов для деталей меньшей площади или в качестве отдельных кусков, повторное использование перфорированной п/э пленки не допускается:

- снять угловые и плоские цулаги с внутреннего рельефа детали;

- снять фиксаторы и извлечь жесткие оправки из внутреннего контура силовых элементов детали;

- снять деталь (панель) с рабочей поверхности матрицы, установку и «внедрение» деревянных или пластиковых клиньев (из материала с меньшей твердостью, чем отформованная деталь) между рабочей поверхностью матрицы и внешней поверхностью детали (панели) производить только под ее жесткими элементами (ребра жесткости, элементы лонжеронов и т.п.);

- визуально осмотреть рабочую поверхность матрицы, оправок и цулаг на предмет появления дефектов;

- слой жертвенной ткани снимать с внутренней поверхности детали непосредственно перед операциями контроля, склеивания или нанесения ЛКП.

7.2.6 Визуальный контроль геометрии и качества поверхности детали:

- осмотреть наружную поверхность детали, маркером отметить обнаруженные дефекты;

- межоперационное хранение деталей с частично или полностью удаленным «жертвенным» слоем не должно превышать 6 часов при условии строгого соблюдения необходимых мер, исключающих загрязнение и механическое повреждение склеиваемых поверхностей или поверхностей, подготовленных под нанесение ЛКП. Снимать «жертвенный» слой желательно непосредственно перед склеиванием или нанесением ЛКП;

- после снятия слоя жертвенной ткани осмотреть все внутренние поверхности, маркером отметить обнаруженные дефекты;

- для изделий, требующих заполнение технологического паспорта, заполнить соответствующую карту состояния детали.

Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями: