Nước chân không hỗ trợ đúc nhựa (VARTM) là một kỹ thuật sản xuất composite phổ biến được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp như hàng không vũ trụ, ô tô, biển và năng lượng gió. Quá trình này cung cấp một phương pháp hiệu quả và hiệu quả về chi phí để tạo ra các bộ phận tổng hợp chất lượng cao với tỷ lệ sức mạnh trên trọng lượng tuyệt vời. Đối với người mới bắt đầu mạo hiểm vào chế tạo tổng hợp, hiểu từng bước của VARTM là rất cần thiết để thực hiện thành công và kết quả được tối ưu hóa.
Đúc quá trình chuyển nhựa hỗ trợ chân không (VARTM) là gì?
VARTM là một quá trình đúc kín sử dụng áp lực chân không để vẽ nhựa vào một hình thức gia cố sợi khô. Không giống như các phương pháp bố trí tay truyền thống, VARTM cung cấp sự kiểm soát vượt trội đối với truyền nhựa, dẫn đến vật liệu tổng hợp có ít khoảng trống hơn, độ bão hòa sợi tốt hơn và tính chất cơ học nhất quán.
Quá trình này liên quan đến việc niêm phong các sợi gia cố khô và các kênh truyền dịch dưới túi chân không, sau đó truyền nhựa có độ nhớt thấp để bão hòa hoàn toàn các sợi. Kỹ thuật này là lý tưởng để sản xuất các bộ phận lớn, phức tạp với tỷ lệ sợi-resin chính xác.
Tại sao người mới bắt đầu chọn VARTM
Đối với những người mới đến sản xuất composite, VARTM mang đến một số lợi thế chính:
Chi phí thiết bị thấp hơn : Không cần có nồi hấp hoặc báo chí.
Thiết lập thân thiện với người dùng : Hầu hết các vật liệu và công cụ đều có sẵn và không yêu cầu máy móc quy mô công nghiệp.
Môi trường làm việc sạch hơn : Hệ thống đóng giảm thiểu khói nhựa và sự cố tràn.
Kiểm soát vật liệu tuyệt vời : Phương pháp cho phép đặt chính xác các sợi và sử dụng nhựa có kiểm soát.
Khả năng mở rộng : VARTM có thể được sử dụng cho các dự án DIY nhỏ hoặc mở rộng cho các thành phần công nghiệp lớn hơn.
Bởi vì nó cân bằng hiệu suất, chi phí và khả năng tiếp cận, VARTM là một yêu thích giữa các trường đại học, phòng thí nghiệm nghiên cứu, nhà chế tạo phần tùy chỉnh và các nhà sản xuất tổng hợp cấp nhập cảnh.
Thiết bị và vật liệu cần thiết
Trước khi bắt đầu dự án VARTM của bạn, hãy đảm bảo bạn có tất cả các công cụ và vật liệu cần thiết. Một quá trình trơn tru phụ thuộc vào thiết lập và chuẩn bị thích hợp.
Khuôn
Chức năng : Hình dạng phần tổng hợp cuối cùng.
Vật liệu : Có thể được làm từ sợi thủy tinh, nhôm hoặc thậm chí gỗ MDF với lớp phủ giải phóng thích hợp.
Bề mặt : Nên mịn và phủ với tác nhân giải phóng để ngăn chặn dính.
✅ Củng cố sợi khô
Ví dụ : sợi thủy tinh dệt, sợi carbon, Kevlar.
Hình thức : Vải cuộn hoặc vải khâu.
Mẹo : Đảm bảo cắt và định hướng sạch để tối ưu hóa sức mạnh.
Máy bơm chân không
Mục đích : Tạo ra sự khác biệt áp suất cần thiết để vẽ nhựa vào các lớp sợi.
Đặc điểm kỹ thuật : Một máy bơm có khả năng kéo ít nhất 25 máy hút bụi INHG được khuyến nghị cho dòng nhựa thích hợp.
Hệ thống nhựa
Để có hiệu suất tối ưu và khả năng tương thích với VARTM, hãy chọn các loại nhựa có độ nhớt thấp như:
Nhựa epoxy
Nhựa polyester
Nhựa Polyurethane - Công thức nhựa polyurethane tiên tiến của Huake Polymer rất phù hợp cho các ứng dụng truyền chân không do khả năng lưu chuyển cân bằng, thời gian chữa bệnh và sức mạnh cơ học của chúng.
Vật liệu niêm phong
Phim túi chân không : Một bộ phim nhựa linh hoạt bao phủ khuôn và lớp sợi.
Băng keo : Băng dính được sử dụng để bịt kín túi chân không vào bề mặt khuôn.
Gọt vỏ và truyền thông dòng chảy : AIDS trong dòng nhựa và làm cho việc giảm bớt dễ dàng hơn.
Các công cụ khác
Nhựa đầu vào/ống đầu ra
Bẫy nhựa (để bảo vệ máy bơm chân không của bạn)
Kéo, con lăn, bàn chải
Găng tay bảo vệ và mặt nạ phòng độc
Bước 1: Thiết kế và chuẩn bị khuôn
Lựa chọn khuôn
Chọn hoặc chuẩn bị khuôn đúng là cơ bản. Các khuôn có thể được làm từ các vật liệu như sợi thủy tinh, nhôm hoặc thép, tùy thuộc vào khối lượng sản xuất và độ phức tạp của một phần. Đối với người mới bắt đầu, một khuôn một phía đơn giản với bề mặt phẳng hoặc hơi đường viền là lý tưởng.
Phát hành khuôn
Áp dụng một tác nhân giải phóng khuôn kỹ để ngăn chặn phần tổng hợp dính vào bề mặt khuôn. Các tác nhân phát hành thích hợp đảm bảo giảm bớt và bảo tồn tính toàn vẹn của khuôn để sử dụng nhiều lần.
Niêm phong khuôn
Đặt một miếng đệm hoặc sử dụng băng keo xung quanh các cạnh khuôn để tạo ra một con dấu kín với túi chân không trong quá trình truyền dịch. Điều này là rất quan trọng để duy trì áp lực chân không.
Bước 2: Đặt cốt thép sợi khô
Đặt các vật liệu cốt thép khô, chẳng hạn như sợi thủy tinh, sợi carbon hoặc vải aramid, lên bề mặt khuôn. Sắp xếp các sợi theo thông số kỹ thuật thiết kế và yêu cầu cấu trúc, xem xét định hướng và xếp chồng lớp.
Các loại sợi khô phải nhỏ gọn và không có nếp nhăn để đảm bảo dòng nhựa đồng nhất và hiệu suất cơ học.
Bước 3: Định vị phương tiện truyền thông và vỏ sò
Truyền thông dòng chảy
Đặt một môi trường dòng chảy hoặc lưới phân phối trên các sợi khô. Lớp xốp này tạo điều kiện cho dòng chảy nhanh và thậm chí nhựa trên toàn bộ khu vực cốt thép, ngăn ngừa các đốm khô và đảm bảo bão hòa hoàn toàn.
Peel ply
Một lớp vỏ (vải phát hành) được đặt trên đầu của phương tiện truyền thông. Nó ngăn các phương tiện dòng chảy dính vào nhựa và cho phép dễ dàng loại bỏ sau khi bảo dưỡng, để lại một bề mặt có kết cấu sẵn sàng cho liên kết hoặc hoàn thiện thứ cấp.
Bước 4: Đặt túi chân không và kết nối các đường chân không
Định vị cẩn thận một túi chân không linh hoạt trên toàn bộ layup, niêm phong nó vào miếng đệm hoặc băng xung quanh các cạnh khuôn.
Chèn các đường chân không qua túi. Một hoặc nhiều cổng chân không kết nối với bơm chân không để sơ tán không khí, trong khi các cổng đầu vào nhựa cho phép nhựa vào khoang khuôn.
Đảm bảo túi chân không được niêm phong kín để tránh rò rỉ trong quá trình truyền.
Bước 5: Kiểm tra không khí và rò rỉ không khí
Kích hoạt bơm chân không để sơ tán không khí từ khoang khuôn thông qua túi chân không. Bước này nén các lớp sợi và loại bỏ không khí bị mắc kẹt có thể gây ra khoảng trống.
Thực hiện kiểm tra rò rỉ bằng cách theo dõi áp suất chân không. Rò rỉ thỏa hiệp dòng nhựa và chất lượng phần cuối cùng. Sửa chữa bất kỳ rò rỉ với chất bịt kín hoặc băng trước khi tiến hành.
Bước 6: Chuẩn bị và tiêm nhựa
Lựa chọn nhựa
Chọn một hệ thống nhựa tương thích với cốt thép và ứng dụng. Nhựa este epoxy, polyester hoặc vinyl có độ nhớt thấp thường được sử dụng cho VARTM.
Trộn nhựa
Trộn nhựa và làm cứng kỹ lưỡng theo thông số kỹ thuật của nhà sản xuất. Tỷ lệ pha trộn và thời gian thích hợp là rất quan trọng đối với các đặc tính bảo dưỡng và cơ học nhất quán.
Tiêm nhựa
Giới thiệu nhựa vào khoang khuôn thông qua dòng đầu vào nhựa. Áp suất chân không kéo nhựa qua môi trường dòng chảy và vào các lớp cốt thép sợi.
Giám sát chuyển động phía trước nhựa để đảm bảo bão hòa đầy đủ. Các phương tiện truyền thông dòng chảy và chân không duy trì phân phối thậm chí.
Bước 7: Chăm sóc phần tổng hợp
Một khi nhựa đã truyền hoàn toàn các sợi, hãy duy trì áp lực chân không để giữ cho hệ thống được niêm phong trong quá trình bảo dưỡng.
Tùy thuộc vào hệ thống nhựa, chữa khỏi nhiệt độ phòng hoặc nhiệt độ cao (sử dụng lò nướng hoặc khuôn nóng) để tăng tốc trùng hợp.
Thời gian bảo dưỡng thay đổi nhưng thường dao động từ vài giờ đến qua đêm.
Bước 8: Demold và Post-Process
Sau khi bảo dưỡng, thả chân không và cẩn thận bóc túi chân không và bóc vỏ.
Hủy bỏ phần tổng hợp khỏi khuôn. Kiểm tra các khiếm khuyết như điểm khô hoặc khu vực giàu nhựa.
Thực hiện bất kỳ kết thúc cần thiết, chẳng hạn như cắt giảm vật liệu dư thừa, chà nhám hoặc liên kết thứ cấp.
Bước 9: Kiểm soát và kiểm tra chất lượng
Kiểm tra độ chính xác kích thước và chất lượng bề mặt.
Thực hiện kiểm tra cơ học (ví dụ, độ bền kéo, uốn cong, tác động) nếu được yêu cầu xác minh các tiêu chuẩn hiệu suất.
Kiểm soát chất lượng nhất quán đảm bảo độ tin cậy của các bộ phận VARTM cho các ứng dụng quan trọng.
Thực tiễn tốt nhất cho người mới bắt đầu
Để cải thiện kết quả của bạn và tránh những cạm bẫy phổ biến, hãy ghi nhớ các mẹo sau:
Tốc độ dòng nhựa kiểm soát
Sử dụng nhựa có độ nhớt thấp để giúp chảy qua các lớp dày.
Điều chỉnh bố cục phương tiện truyền thông để ngăn chặn sự chết đói của nhựa.
✅ Tránh các bong bóng không khí
Nhựa degas khi có thể.
Duy trì áp lực chân không liên tục trong quá trình truyền.
Niêm phong tất cả các kết nối chặt chẽ.
✅ Cải thiện kỹ thuật niêm phong
Check-kiểm tra lại vị trí băng keo.
Sử dụng bình xịt phát hiện rò rỉ chân không nếu có.
Kẹp ống chặt chẽ để ngăn chặn dòng chảy.
✅ Sử dụng phiếu giảm giá kiểm tra
Chạy các lớp thử nhỏ để xác nhận thời gian chữa bệnh và thiết lập chân không.
Điều này sẽ giúp tránh lãng phí hàng loạt vật liệu đắt tiền.
✅ Chọn loại nhựa phù hợp
Huake Polymer cung cấp các hệ thống nhựa polyurethane hiệu suất cao được xây dựng cụ thể cho các quá trình truyền dịch. Cung cấp nhựa của họ:
Khả năng lưu chuyển tuyệt vời
Phát thải VOC thấp
Sức mạnh cơ học cao
Cấu hình nồi và bảo dưỡng có thể tùy chỉnh
Lời khuyên cho người mới bắt đầu
Sử dụng nhựa có độ nhớt thấp để cải thiện dòng chảy và giảm thời gian truyền dịch.
Kế hoạch định hướng sợi cẩn thận cho cường độ tối ưu hóa theo hướng tải.
Đảm bảo đóng gói chân không là kín khí để ngăn chặn sự cố truyền dịch.
Thực hành phát hiện rò rỉ với thử nghiệm khói hoặc máy đo chân không.
Tiếp tục trộn nhựa và thời gian truyền trong giới hạn tuổi thọ nồi để tránh bảo dưỡng sớm.
Phần kết luận
Nước chân không hỗ trợ đúc nhựa (VARTM) là một phương pháp linh hoạt và tiết kiệm chi phí để sản xuất các bộ phận tổng hợp chất lượng cao trong các ngành công nghiệp như hàng không vũ trụ, ô tô và hàng hải. Bằng cách làm theo đúng các bước và sử dụng vật liệu phù hợp, ngay cả người mới bắt đầu cũng có thể đạt được kết quả tuyệt vời. Đối với những người muốn nâng cao các dự án VARTM của họ, việc chọn hệ thống nhựa phù hợp là điều cần thiết.
Công ty TNHH Changzhou Huake Polymer cung cấp các giải pháp nhựa polyurethane tiên tiến được thiết kế đặc biệt cho các quy trình đúc truyền dịch. Để tìm hiểu thêm về các sản phẩm của họ hoặc để thảo luận về các công thức tùy chỉnh, hãy truy cập www.hueakepolymer.com hoặc liên lạc với nhóm chuyên gia của họ ngay hôm nay.
