Получение изделий из композиционных материалов методом контактного формования и напыления

Технология получения КМ жидкофазными методами

Технология изготовления слоистых композиционных материалов

Горячая прокатка и ковка порошков.

Гидростатическое прессование порошков.

Горячее прессование порошков в металлических пресс-формах.

Технология изготовления дисперсно-упрочненных композиционных материалов.

Технология получения композиционных материалов твердофазными методами.

Классификация способов изготовления композиционных материалов

По способу изготовления КМ подразделяют на полученные жидко- и твердофазными методами, методами осаждения – напыления и комбинированными методами.

К жидкофазным методам относят пропитку арматуры полимером или жидким материалом, а также направленную кристаллизацию.

К твердофазным методам относятся прессование, прокатка, экструзия, ковка, сварка взрывом, волочение, диффузионная сварка, при которых компоненты формируются в КМ, где в качестве матрицы используют порошки или тонкие листы (фольги).

При получении КМ осаждениемнапылением матрица наносится на волокна из раствора солей, парогазовой фазы, плазмы.

Комбинированные методы предусматривают совмещение нескольких методов. Например, пропитку или плазменное распыление используют в качестве предварительной операции, а прокатку, прессование или диффузионную сварку – окончательной.

 

Метод контактного формования (рис. 4.1) осуществляют на негативных и позитивных формах с ручной выкладкой рулонного армирующего наполни­теля по поверхности формы 1 с одновременной пропиткой его связующим с помощью кистей или распылительного пистолета. Пропитанный материал 2 прикатывается рифленым валком 3 для удаления пузырьков воздуха и уплотнения материала. После уплотнения изделие 4 может покрываться пленкой и дополнительно прикатываться гладким валком для разглаживания неровностей и удаления избытка связующего. Во избежание прилипания изделия к формующей поверхности последнюю перед формованием обычно покрывают разделительным покрытием.

Сущность метода напыления заключается в одновременном нанесении на поверхность формы рубленого волокна и связующего. На рис. 4.1, б приведена принципиальная схема получения изделий из стеклопластиков методом напыления.

Стекложгут 5 проходит режущее устройство 3 и напыляется на поверхность формы 1. В эту же зону формы, называемую фокусом, распылительным устройством 4 подается связующее. После нанесения слоя заданной толщины композиция 2 уплотняется на поверхности формы прикатывающими валками. Отверждение изделий при повышенной температуре может осуществляться с помощью инфракрасных нагревателей или горячего воздуха. В качестве материалов для изготовления форм можно применять металлы, древесину, гипс, армированные пластики.

 

а б

Рис. 4.1. Схемы формообразования КМ методами контактного формования (а) и напыления (б)

 

Прикатывающие валки позволяют уплотнить уложенный и пропитанный стеклонаполнитель, а также удалить воздушные включения из материала формуемого изделия.