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如何操作:真空树脂灌注技术

树脂灌注

3 个视频从头至尾演示了在碳或凯夫拉纤维层上灌注树脂的技术,以获得高性能的薄壁部件,可用于 DIY 项目或专业应用。虽然真空工艺增加了几个步骤和耗材,但由于气泡较少或没有气泡,而且树脂与层完美混合,因此成品强度更高,如果在一定强度下减少层数,则成品更轻。根据层数和真空工艺的不同,有时还能节省时间,因为每层之间无需手工涂抹树脂。

这些技术仅限于小批量生产,由于工时、原材料和耗材成本较高,因此价格较高,但通过仅在所需的局部区域调整厚度和加强筋,可以生产出其他工艺无法生产的高性能零件。另一个优点是模具成本低,即使是大型复杂零件也不例外。

免责声明: 虽然前两个视频显然是出于商业目的制作的,但它们是我们所见过的最全面的教程。我们与 innovation.world 和 EasyComposites 公司。

树脂灌注步骤

查看典型部件输液的步骤:

    1. 准备或设计带有大凸缘的模具。 提示: 由于压力/真空度相对较低,模具不需要很硬,也不需要硬化(基本的泡沫可能不够),但其表面需要非常光滑(Ra 很小),以便于后期密封,这就使得 FDM 3D 打印等技术无法实现,除非再增加一层或更多。 涂层 增加
    2. 然后将各层定位:
        • 加固织物层
        • 剥离层
        • 灌注网,以确保树脂的传播
        • 用于密封所有外部组件(模具、袋子、管子)的胶粘带
        • 最后是真空袋
    3. 使用这些特定的输液技巧,包括螺旋输液管和真空口的定位
    4. 测试真空度和所有密封件的质量。当树脂倒入内部时,一切都为时已晚。要达到最高的最终真空度是不可能的,即使有一个很小的开口也是不可能的。
    5. 混合树脂并抽真空,以去除混合物中的气泡
    6. ......以及输液本身

提示: 不完全混合或湿度是导致部件老化脱层的第一大原因(第二大原因见下文的先进技术)

[embedyt] https://www.youtube.com/watch?v=VodfQcrXpxc[/embedyt]

先进的树脂灌注步骤

之前的技术,但应用于 3 米长的凯夫拉尔加固冰橇。

除上述技术外,这里还展示了其他先进技术:

  • 可选择在模具上直接涂上胶衣
  • 如果部件是普通的,则使用泡沫芯材来增加刚度,而不会增加重量和成本。这些泡沫夹在两侧的凯夫拉纤维层之间。

提示: 尽管夹芯具有刚性优势,但由于环境湿度或进水等原因,它是导致零件老化分层的第二个常见原因。在关键应用中,要获得可靠性和可重复性,就必须有一套成熟的、有据可查的工艺流程

  • 大型部件固有的复杂性,包括固化时间限制、树脂流动路径技巧和真空端口侧的树脂断裂

[embedyt] https://www.youtube.com/watch?v=qMPSIKfkdtQ[/embedyt]

 

最后的提示 虽然必须控制环境湿度和温度,但模具或树脂的预热应根据您的经验、具体流速、导流网型号和树脂供应商来决定。

Imoca 60 by guillaume le masson & jerome samson, under cc by-sa 3.
Imoca 60 by guillaume le masson & jerome samson, under cc by-sa 3.

工业大规模树脂灌注实例

树脂灌注的原理与以前相同,但在意大利用于制造一艘参加沃尔沃环球帆船赛的帆船。 环球帆船赛技术:仅采用上述技术,但规模巨大,一件作品的模具长达 60 多英尺 IMOCA 60 世界级单体船。

请注意,以前的螺旋进料管路在这里被一系列进料管路和阀门所取代,这样既可以限制树脂的流动距离,又可以通过逐个打开/关闭阀门来控制进料顺序。

[embedyt] https://www.youtube.com/watch?v=NqzjMc_xBjg&start=112&width=696&height=392[/embedyt]

 

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    历史背景

    (如果日期不详或不相关,例如 "流体力学",则对其显著出现的时间作了四舍五入的估计)。

    涵盖的主题: 真空、树脂灌注、碳纤维、凯芙拉纤维、薄壁部件、DIY 项目、高性能、加固织物、剥离层、灌注网、真空袋、胶衣、泡沫芯材、固化时间、湿度控制、分层、IMOCA 60、ISO 16620、ASTM D578、ASTM D3039 和 ISO 14125。

    1. 雷蒙德

      这本书很有意思,但树脂导流技术的固化时间难道不是大规模生产设备的主要瓶颈吗?您怎么看?

      1. 法布里斯

        当然,但这是质量与数量的权衡。为什么要急于求成?

    2. douglas collins

      这很好地解释了如何通过优化进料管路和阀门来提高树脂流动效率。我们很有兴趣了解这种装置在大规模应用中的表现!

    3. clifford purdy

      这种方法似乎是一种明智的升级,可以改善对树脂流的控制,并有可能提高最终产品的质量和一致性。我很想知道这对生产效率有何影响!

    4. 阿米娜-泰勒

      读起来很有趣,但难道没有比树脂灌注更环保的替代方法吗?2021 年,可持续发展是关键!

    5. 爱默生

      这本书很有意思,但对于家庭 DIY 来说,树脂灌注技术是不是太复杂了?似乎更适合工业应用。

      1. 法布里斯

        复杂性激发创新!家庭 DIY 人士勇于接受挑战,而不是回避挑战。

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