Промышленное производство композитных панелей из алюминия – ЧП «Нечипорук»
Наша цель – качество композитных панелей
Производство композитных панелей из алюминия в Украине позволило нашей компании наладить жесткий контроль над качеством продукции на всех этапах производственного цикла. На каждом этапе производства продукции, начиная с контроля качества закупаемого сырья и материалов, контроль за качеством – неусыпная забота собственной Службы качества, в состав которой входят: отдел технического контроля (ОТК), лаборатория качества и отдел по работе с рекламациями.
Рациональный подход к снижению издержек позволяет нам управлять затратами предприятия. В результате заказчики получают качественные алюминиевые композитные панели и цены, которые гарантированно оправдают каждый вложенный ими рубль.
Производим точно и в срок
Производство алюминиевых композитных панелей в Украине позволило нам оперативно реагировать на потребности покупателей, позволило поставлять материалы для облицовки вентфасада на объекты в кратчайшие сроки и стабильно высокого потребительского качества.
Мощность линии составляет 800 квадратных метров в сутки. В настоящее время это самая высокопроизводительная и недорогая линия по изготовлению АКП на территории Украины. Инновационное оборудование позволяет оперативно выпускать и поставлять композитные панели из алюминия стабильно высокого качества .
Созданное нами предприятие позволило предоставить для наших покупателей ряд существенных преимуществ:
- соблюдение технологии производства и гарантированное качество продукции;
- индивидуальный подход к ценообразованию для каждого клиента;
- изготовление композитных панелей по точным индивидуальным размерам;
- оптимальные сроки изготовления композитных панелей из алюминия.
Обеспечение стабильного качества продукции и возможность максимально быстро реагировать на запросы и потребности заказчиков является следствием политики компании проводимой в отношении производства. Такой подход к производству композитных панелей из алюминия выгодно отличает всю нашу продукцию от продукции других конкурентов-производителей и импортеров.
Процесс производства алюминиевых композитных панелей
В экструдере происходит плавление материала среднего слоя панелей, состоящего из высоконаполненных полимерных композиций. Полученная однородная масса подается между двух слоев алюминиевой ленты предварительно дублированной адгезивной пленкой. С помощью каландров формируется панель заданной толщины. Далее материал попадает в зону охлаждения. Охлажденный материал подается на участок выравнивания, где приобретает окончательную форму. После этого поверхность покрывается защитной пленкой, предохраняющей от механических повреждений. На участке финишной обработки панели нарезаются в необходимый размер, после чего материал готов к отгрузке заказчику.
Изготовление фасадных кассет – Аскон
«Аскон» предлагает заказать фасадные кассеты в СПб, которые сделают любое здание (как гражданское, так и производственное) уникальным и привлекательным. Конструкции представляют собой внешнюю часть вентилируемого фасада, изготавливаются из алюминиевых листов или композитного материала. Благодаря тому, что у нас собственное производство, мы не ограничиваем вас в выборе форм и размеров конструкций и воплощаем в жизнь любые задумки. Вы можете выбрать дизайн фасадных кассет по душе. А если не можете определиться, наши опытные инженеры помогут подобрать оптимальный по стоимости и визуальному эффекту результат.
Мы используем только высококачественные материалы, они служат долго, не портятся под воздействием внешних факторов. Фасадные кассеты в Санкт-Петербурге – отличное решение для привлечения внимания клиентов или стильного оформления жилого дома. Малый вес не дает нагрузки на несущие конструкции, и переживать на этот счет не придется.
Преимущества фасадных кассет
Заказав изготовление фасадных кассет в СПб, вы получите следующие преимущества:
- сможете недорого замаскировать дефекты стен;
- подберете подходящее цветовое решение, форму и текстуру;
- не будете переживать о ремонте много лет: материал не выцветает на солнце и не портится под дождем, общий срок службы составит до 50 лет;
- в случае необходимости сможете просто заменить необходимые элементы.
Как мы работаем
В компании «Аскон» вы сможете купить фасадные кассеты на заказ от производителя, минуя посредников и избегая завышенных расценок. Мы осуществляем полный комплекс работ: замеры, проектирование, составление и согласование сметы, изготовление изделия и монтаж. Благодаря комплексному подходу, вы получите свободу выбора и уверенность в результате. Вам не нужно отдельно обращаться к проектировщикам и монтажникам, а если случатся проблемы – искать виноватых. Мы берем ответственность за успех проекта на себя и обеспечиваем всесторонний контроль качества:
- тщательно проверяем поступающие материалы, работаем с проверенными поставщиками много лет;
- специалисты отслеживают соблюдение технологии выполнения работ во время и после технологической операции;
- выходной контроль каждой единицы выпускаемой продукции.
Наши преимущества
Цена фасадных кассет в «Аскон» доступна, так как мы закупаем материалы у производителя по оптовой стоимости и не подключаем в процесс производства сторонних исполнителей. Обеспечение полного процесса производства, включая доставку и монтаж, позволяет гарантировать высокое качество и адекватные расценки. Позвоните или оставьте заявку на сайте, чтобы получить лучшее предложение!
Облицовочные панели
Описание товара:
ООО «Медиа Принт» осуществляет производство облицовочных композитных панелей методом автоматизированной фрезеровки, которые находят все большее применение для облицовки зданий, а также в дизайне интерьеров и в рекламной отрасли. Алюминиевые композитные панели — это материал облицовки вентилируемых фасадов с возможностями создавать кассеты различных типоразмеров и форм, что делает облик фасада здания неповторимым. Изготовление кассет из алюминиевых композитных панелей делится на два этапа:
1) Фрезеровка композитного листа по индивидуальным размерам, согласно проекту облицовки.
2) Гибка и крепление кассет на здание после предварительного крепления подсистем к стенам здания.
Фрезеровка композитных панелей производится на специализированном оборудовании: как на малом ручном, так и большом стационарном, автоматическом или полуавтоматическом. Стационарное оборудование чаще применяется при большом объеме кассет одного типоразмера, в частности, в нашей организации производство кассет осуществляется на многофункциональном профессиональном фрезерном станке с ЧПУ серии BigZee GL2040. Данное оборудование позволяет добиться высокого качества производства и минимальных погрешностей, так как процесс фрезеровки полностью автоматизирован.
Технология производства облицовочных кассет включает в себя следующие этапы:
1) Раскрой материала под необходимый размер;
2) Фрезеровка пазов;
3) Высечка углов и отверстий для крепления к подсистеме;
4) Сгибание бортиков кассет по линии фрезеровки;
5) Заклепочное соединение согнутых уголков
6) Монтаж кассет для облицовки фасадов и интерьеров, а также производства рекламной и выставочной продукции. Для монтажа кассет используются подсистемы различных производителей, таких как Русэксп, Alucom, MAVent и других.
1м2 под ключ (производство, доставка, монтаж) стоит 4000 – 4500р. Расчет стоимости в каждом случае индивидуален и зависит, прежде всего, от размеров материала и количества производимой типовой продукции.
Гибка алюминиевых изделий и композитного материала в короткие срок в Броварах
Наша компания предлагает услуги по изготовлению алюминиевых кассет с последующей покраской порошковыми эмалями и композитных панелей или как их еще называют – фасадных кассет. Композитные и алюминиевые панели легко поддаются холодной формовке без специального сверхдорогого оборудования. Достаточно иметь универсальный гибочный станок и сегментную гибку. Во избежания повреждений и царапин защитная пленка снимается уже только после монтажа на фасаде обьекта. Фасадные кассеты изготавливаются как из нашего материала, так и из материала заказчика. Алюминиевые и композитные панели вошли в обиход не так давно, но сразу завоевали свое место на строительном рынке, несмотря даже на их немалую стоимость. Обладая большим количеством преимуществ композитные и алюминиевые панели полюбились как монтажникам так и заказчикам. Вот некоторые из преимуществ данных панелей:
- большая цветовая гамма
- простота в обработке
- быстрая скорость выполнения заказов
- небольшой вес
- возможность производство работ на обьекте
- большое разнообразие форм
Показать: 15255075100
Сортировка: По умолчаниюНазвание (А – Я)Название (Я – А)Цена (низкая > высокая)Цена (высокая > низкая)Рейтинг (начиная с высокого)Рейтинг (начиная с низкого)Модель (А – Я)Модель (Я – А)
Раскрой и порезка композитных материаловНаша компания предлагает услуги по раскрою и порезке компози..
Изготовление кассет из композитных алюминиевых материаловС повышением спроса на вентилируемые фасады..
Крепление алюминия и композитных панелей
Процесс крепежа алюминиевых и композитных панелей происходит механическим способом и сваркой. Механический способ подразумевает крепление болтами, винтами и заклепками. При любом способе крепления основная задача не допустить механизма электролитической коррозии. Исходя из этого используемые материалы для крепежа алюминия и панелей можно разделить на два раздела:
- Нерекомендованные материалы: сталь, медь, бронза, латунь
- Рекомендованные материалы: алюминий, нержавейка, пластик
Из числа приоритетных материалов для крепежа выделяют алюминиевые заклепки за их универсальность и доступность. Заказав у нас изготовление алюминиевых и фасадных кассет вы получите высокоточные и качественные изделия из современных материалов.
Заказать гибку алюминия и фасадных кассет с доставкой вы можете, оформив заказ на сайте компании или по телефону.
Изготовление фасадных кассет в Брянске, прайс
Разработаем проект или выполним изделия по вашим чертежам
Производство металлокассет
Фасадные металлические кассеты красиво выглядят и надежно защищают стены от негативных внешних воздействий, активно используются при отделке различных построек и сооружений.
Они применяются для облицовки:
- зданий коммерческого и торгового назначения;
- жилых и административно-бытовых комплексов;
- развлекательных заведений;
- складских и производственных помещений;
- офисов, административных учреждений и др.
С целью повышения эстетичности стальных листов и придания им антикоррозийных качеств, на их поверхность наносится многослойное полимерное покрытие.
Компания «АлюмИнженеринг» уже более 3 лет занимается изготовлением металлокассет для вентилируемых фасадов. За прошедшие годы мы приобрели колоссальный опыт и освоили множество технологий их производства. Специалисты нашего предприятия постоянно работают над расширением ассортимента и повышением качества продукции.
Фасадные кассеты мы изготавливаем на современном оборудовании, с применением лучших марок оцинкованной стали. Гарантируем высокое качество наших изделий, их надежность, долговечность и привлекательный внешний вид.
Среди главных достоинств фасадных кассет следует отметить:
- пожаробезопасность, устойчивость к возгоранию;
- эффективная защита стен от неблагоприятных погодных явлений;
- повышение звуковой и тепловой изоляции помещений;
- небольшой вес, не оказывающий значительной нагрузки на несущие элементы;
- простота монтажа, не требующая особого профессионализма;
- износостойкость и долговечность, стойкость к механическим воздействиям;
- сочетание доступной стоимости с солидными показателями технических характеристик;
- богатый выбор цветовой палитры, возможность создания индивидуального дизайна.
Производство композитных кассет из алюминия
Композитные панели, предназначенные для отделки вентилируемых фасадов, эффектно смотрятся в дизайне зданий, обеспечивают защиту домов от ветра и атмосферных осадков. Они не дают усадку, отличаются прочностью, небольшим весом и высоким сопротивлением на изгиб.
Среди прочих преимуществ панелей:
- оказание минимальной нагрузки на несущие стены;
- инертность к коррозийным процессам;
- невосприимчивость к грибкам и микроорганизмам;
- устойчивость к воспламенению;
- способность гасить механические вибрации.
В роли композитных материалов чаще всего выступают волокнистые армирующие наполнители, которые укрепляют конструкцию и повышают ее изолирующие свойства. На стену дополнительно крепится слой минеральной ваты, снижающий тепловые потери.
Наша компания производит высококачественные композитные панели для жилых и нежилых помещений. Они помогают поддерживать комфортный микроклимат внутри зданий, защищают их от перегрева в жару и от холода – в морозные дни.
Изготовление фасадной подсистемы
Фасадная подсистема размещается с наружной стороны зданий и представляет собой конструкцию, созданную на основе профилей из оцинкованной нержавеющей стали. Ее крепление к стенам осуществляется посредством Г-образного кронштейна и дюбелей. Далее на нее крепится облицовка, которая закрывает профили, с образованием замкнутого пространства. Между стеной и облицовкой образуется зазор, где начинают циркулировать воздушные массы и удалять излишки влаги с поверхности утеплителя и стен, неровность которых компенсируется фасадной подсистемой.
Производство отдельных элементов фасадной подсистемы осуществляется по разным технологиям. Фасадные кронштейны получают при помощи производственных прессов, а профиль изготавливается методом проката из рулонной или листовой стали. На заключительном этапе элементы помещаются в специальную камеру, где на их поверхность порошковым методом наносится защитный слой краски, способствующий повышению эксплуатационного срока изделий.
Металлокассеты
| Наименование | Тип | Толщина (мм.) | Стоимость с НДС, руб/ м2 (*) |
|---|---|---|---|
| Прямая | Открытый | 0,7 | 900,00 |
| 1,0 | 1100,00 | ||
| 1,2 | 1150,00 | ||
| Закрытый | 0,7 | 950,00 | |
| 1,0 | 1150,00 | ||
| Угловая | Открытый | 0,7 | 950,00 |
| 1,0 | 1150,00 | ||
| 1,2 | 1200,00 | ||
| Закрытый | 0,7 | 1000,00 | |
| 1,0 | 1200,00 |
(*) Цены указаны за 1 м2 готового изделия с порошковой окраской в RAL без учета персональной скидки. Цены могут меняться в зависимости от типоразмеров кассет.
Алюминиевые композитные кассеты
| Толщина (мм.) | 2,0 | 3,0 | 4,0 |
|---|---|---|---|
| Цена с НДС, руб/м2 | 1200,00 | 1350,00 | 1450,00 |
(*) Цены указаны за 1 м2 готового изделия без учета персональной скидки. Цены могут меняться в зависимости от типоразмеров кассет.
Доборные элементы
| Наименование | Тип | Толщина (мм.) | Стоимость с НДС, руб/ м2 (*) |
|---|---|---|---|
| Оконные откосы, отливы, парапеты | Окрашенные | 0,45 | 550,00 |
| 0,55 | 600,00 | ||
| 0,7 | 800,00 | ||
| Без окрашивания | 0,45 | 450,00 | |
| 0,55 | 500,00 | ||
| 0,7 | 700,00 |
Станки для производства вентилируемых фасадов
Навесной вентилируемый фасад (вентфасад) — современное решение облицовки зданий. По зазору между облицовкой и стеной свободно циркулирует воздух, который убирает конденсат и влагу с конструкций. Воздушный зазор между стеной и декоративной панелью значительно уменьшает теплоотдачу здания.
Все элементы крепления вентилируемой фасадной системы являются универсальными, что позволяет решать сложные архитектурные и конструкторские задачи от классических до ультрасовременных.
Основные преимущества навесных вентилируемых фасадных систем давно известны: надежность, безопасность, ремонтопригодность. При этом существует великое множество применяемых материалов, самым популярным из них является так называемый алюкобонд, применяемый в производстве АКП – алюминиевых композитных панелей.
Алюминиевые композитные панели (АКП) — строительный облицовочный композитный материал. Панели состоят из двух предварительно окрашенных алюминиевых листов толщиной до 0,5 мм, между которыми располагается средний слой – полимерная композиция на основе полиолефинов.
В современных реалиях можно купить вентфасад, но в большинстве случаев необходимы панели индивидуальных форм и размеров.
Для производства фасадных кассет, обычно, применяется ручной инструмент:
– листогибочный станок — изготовление несущего профиля;
– угловырубной станок — выборка под различные углы сгиба панелей;
– ручной дыропробивной пресс — пробивка отверстий в листовом материале до 4 мм.
Имея подобный набор оборудования, можно смело запускать производство вентфасадов.
Но есть и минусы подобного подхода. Работа с ручным инструментом требует узконаправленных специалистов, много времени уходит на разметку и ручное позиционирование инструмента. Скорость и качество изготовления кассет напрямую зависит от умений и опыта, велико влияние человеческого фактора.
Всё больше производителей кассет и строительных организаций выбирают фрезерные станки с ЧПУ, что дает возможность получить на выходе готовую к монтажу кассету со всеми вырезами и технологическими отверстиями за минимальное время без использования дорогостоящего ручного труда.
Изготовление кассет на станке с ЧПУ отличается высокой точностью фрезеровки как V-образного паза для гибки, так и криволинейной линии обрезки контура, нет ограничений по толщине материала.
Использование в работе пальчиковых фрез, позволяет делать сложную криволинейную резку, невозможную для повторения дисковыми пилами, угловырубным станком. Появляется возможность фрезеровки отверстий, технологических вырезов и т.д.
Автоматическое, по программе, позиционирование инструмента позволяет получить сложные изделия за минимальное время, что снижает затраты на производство. А высокая точность фрезеровки паза, по которому осуществляется изгиб позволяет получать качественные изделия с отличным внешним видом и долгим сроком службы.
Благодаря программному обеспечению, достигается простота использования, редактирования, легкость тиражирования одинаковых кассет вентилируемых фасадов. Предварительный расчет вентфасадов, оптимизация расположения деталей на листе позволяют получить минимум отходов. В итоге вам понадобится только бригада для монтажных работ.
Мы выпускаем модели с рабочим полем под размер листа композита 1500х4000, станок CNC-1540ST, а также других размеров 2000х4000, станок CNC-2040ST. Также возможно изготовление станка с любым размером рабочего поля на базе модели CNC-ST.
Для максимальной производительности при производстве кассет из композитных материалов, мы разработали двухшпиндельный станок – CNC-1540ST-D и CNC-2040ST-D, в котором нет необходимости ручной смены инструмента, два шпинделя с разными фрезами позволяют проводить работы каждый своим инструментом с минимальным временем между операциями.
Для большего удобства и, как следствие, сокращения времени изготовления фасадных кассет, опционально устанавливается вакуумный прижим материала. Рабочая поверхность разделена на отдельно-регулируемые вакуумные зоны, что позволяет снижать затраты на энергопотребление и концентрировать вакуум только в используемом пространстве рабочей поверхности. Модель CNC-ST-DV.
Видео работы станка с ЧПУ с вакуумным столом.
В качестве недорогой альтернативы вакуумному насосу, на шпиндель может быть установлен роликовый подпружиненный механизм. Видео работы наглядно.
Собственное производство позволяет контролировать качество, обеспечивая высокую надежность оборудования. А также позволяет предлагать сервис и техническую поддержку нашим заказчикам, учитывать пожелания клиента и возможность изготовления нестандартного оборудования под задачи и потребности клиента. Например, индивидуальные размеры рабочего поля станка или магазин инструментов с их автоматической сменой – CNC-ST-ATC.
С возможностями станков компании ЧПУ-Моделист можно ознакомиться, посмотрев видео работ на нашем Youtube канале. А также на страничках в соц. сетях ВКонтакте и Инстаграм
Производство | ІЗОБІТ
Производство свето-прозрачных фасадных конструкций
Высокое качество изготовления алюминиевых фасадных систем возможно при условии наличия современного высокотехнологичного оборудования и штата хорошо подготовленных работников. Для обеспечения качества продукции при переработке профиля, на всех этапах изготовления «Изобит» оснастила собственное производство новейшим оборудованием фирмы Elumatec, с помощью которого исключается брак в работе и обеспечивается необходимая точность изготовления деталей будущих конструкций.
Изготовление и сборка конструкций осуществляется квалифицированными специалистами в производственном цеху площадью 2200 кв. м. Максимальная возможная производительность цеха – 5000 кв. м. конструкций в месяц.
Производимая продукция
— витражные системы свето-прозрачных фасадов;
— структурные и полу структурные системы свето-прозрачных фасадов;
— элементы открывания, интегрированные в стеклянный фасад;
— спайдерное остекление;
— различные системы солнцезащиты;
— безрамное остекление;
— внутренние остекленные перегородки;
— зимние сады;
— атриумы, зенитные фонари;
— двери, окна;
Производство композитных кассет для НВФ
Компания «Изобит» изготавливает кассеты из алюминиевых композитных панелей, и полную комплектацию систем под конструкций для навесных вентилируемых фасадов
Операции производятся на специальном оборудовании фирмы Striebig
Компания «Изобит» располагает штатом специалистов, способных решать технические задачи проектирования, оптимизации и раскроя композитных панелей.
Благодаря использованию высококачественного сырья, современному, высокоточному производственному оборудованию, полной автоматизации процесса обработки панелей и опыту сотрудников исключается возможность возникновения брака.
Максимальная возможная производительность изготовления кассет из алюминиевых композитных материалов — 5000 кв. м. месяц.
Автоматическая укладка ленты – обзор
8.7 Выводы
При рассмотрении повреждений композитных конструкций самолетов многие параметры были описаны выше. Хороший обзор повреждений и их последствий дан Ильцевичем [112], а Мохагх [113] описывает, как улучшения в материалах, производстве и методах контроля изменили философию конструкции самолетов. Ясно, что с развитием природы композитных материалов и совершенствованием методов производства, материалов и аналитических методов станет возможным создание гораздо более эффективных по весу композитных структур.Однако для реализации этих структур потребуется хорошее понимание взаимосвязей между материалами, производством и испытаниями.
Выше было показано, что существует широкий спектр переменных, которые необходимо учитывать при проектировании на основе композитов. В каждом случае проектировщик должен определить возможные виды повреждений на основе ожидаемых источников повреждений (например, падение инструмента, удар града, столкновение с обломками, повреждение наземного оборудования и т. Д.), Чтобы удовлетворить конструктивные требования, изложенные регулирующими органами. и от анализа нагрузок в полете до проектирования безопасных самолетов.
Некоторые тенденции появляются в аэрокосмических композитах. Прежде всего, количество композитов в самолетах неуклонно растет, как показано на рис. 8.24 [114], до такой степени, что почти половина конструкции новых больших коммерческих транспортных средств изготавливается из композитных материалов. Если исключить непредвиденные обстоятельства, похоже, что эта тенденция сохранится.
8.24. Рост доли композиционных материалов в конструкции как коммерческих, так и военных самолетов с 1975 г. [114].
Во-вторых, рост автоматизации, как показано на рис.8.25, на котором изображена автоматическая машина для укладки ленты (ATL), которая наносит ленту препрега на инструмент. Хотя на рисунке показана плоская пластина, детали с высокой формой контура, такие как фюзеляж Boeing 787 Dreamliner (см. Рис. 8.26), могут быть изготовлены с использованием этого метода и его близкого родственника, автоматизированного буксирования (ATP), в котором используются гораздо более тонкие сегменты препрега. аналогично ложится на инструмент. Автоматизация также присутствует в обращении с композитами. Автоматические резаки используются для резки препрега и ткани.Краткое описание автоматизированных текстильных методов дано Brandt et al . [117], включая прямое плетение сложных поперечных сечений и роботизированное сшивание для автоматизированной сборки преформ, как показано на рис. 8.27.
8,25. Лентоукладчик автоматизированный [115].
8,26. Передняя часть фюзеляжа Boeing 787 Dreamliner [116].
8,27. (а) Прямая оплетка поперечного сечения двутавра. (б) Роботизированная односторонняя сшивка [117].
В-третьих, разработка постоянно улучшающихся инструментов моделирования.В дополнение к аналитическим инструментам, таким как анализ методом конечных элементов и автоматизированное проектирование, которые использовались в течение многих лет, новые инструменты для улучшения производственного процесса, моделирования операций сборки и для проектирования волоконной архитектуры в настоящее время достаточно развиты, чтобы их можно было больше использовать. норма, чем исключение в дизайне композитов. Эти новые и улучшенные инструменты в сочетании с улучшенным оборудованием автоматизации позволят экономически эффективно проектировать и изготавливать конструкции, которые могут лучше использовать преимущества анизотропии композитных материалов для создания более легких и более прочных конструкций.Кроме того, появляются инструменты молекулярной динамики, которые могут позволить индивидуальный дизайн материалов, но в этой области все еще требуются большие разработки, прежде чем это может быть реализовано в больших масштабах.
Четвертая тенденция – появление нанотехнологий. Еще слишком рано говорить, какая из большого набора потенциальных нанотехнологий будет лучше всего подходить для применения в аэрокосмических композитах в долгосрочной перспективе, но вполне вероятно, что эти материалы будут использоваться для повышения прочности, устойчивости к повреждениям, электрического и теплового переноса. характеристики.Где именно они будут реализованы и как они будут реализованы, пока не известно.
Во всех этих тенденциях основной целью для аэрокосмических приложений является улучшение характеристик (например, более легкие конструкции) с улучшенной долговечностью, технологичностью, удобством технического обслуживания, ремонтопригодности и ремонтопригодности. За исключением редких случаев, когда замена материала может улучшить производительность, не влияя на другие параметры, достижение этой цели потребует одновременной оптимизации всех этих параметров.
Одним из инструментов анализа, о котором до сих пор не упоминалось, является моделирование прочности. Существуют хорошо известные инструменты (например, правило смесей, формула Эшелби и т. Д. [5]) для расчета модулей материалов с довольно высокой степенью точности. Однако это не относится к расчету прочности и отказов. По мнению автора, все существующие в настоящее время модели для расчета прочности в значительной степени основаны на «подборе кривой» или «калибровке» моделей прочности, так что они дают приемлемые результаты.По сути, для этих моделей требуется достаточно большая база данных результатов прочности, которую можно использовать в рамках модели, чтобы позволить достаточно точные расчеты структур, которые несколько отличаются по геометрии от данных, имеющихся в базе данных.
Традиционно определение прочности в аэрокосмической отрасли проводилось с помощью «допустимых» испытаний, при которых проводится серия испытаний на основе типичных структурных элементов и подэлементов для определения значений прочности (то есть допустимых уровней напряжений и деформаций) для таких элементов.Эти допустимые значения затем используются для определения размеров и проектирования более крупных конструкций, используемых в строительстве самолетов, которые затем проверяются с помощью крупномасштабных и, в конечном итоге, полномасштабных испытательных изделий. Во многих отношениях набор моделей силы с надежной базой данных значений на уровне купонов идентичен подходу допустимых значений, хотя он дает обещание снижения затрат на тестирование в долгосрочной перспективе за счет минимизации количества и типов тестов среднего уровня, которые может потребоваться выполнить. Однако, прежде чем это может произойти, необходимо провести достаточные испытания для проверки моделей прочности и их способности точно и надежно рассчитывать отказы крупных конструкций, чтобы дать разработчикам и специалистам по сертификации достаточно уверенности, чтобы использовать их для замены значительной части структурных испытаний. .
Усовершенствованные методы расчета прочности и контроля обсуждались Рази и Уордом [15], которые отметили, что расчет структурных повреждений должен сочетаться с разработкой плана технического обслуживания самолета, чтобы минимизировать как частоту повреждений в процессе эксплуатации, так и затраты на ремонт. Схема увязки размера повреждения (т.е. возможности контроля) с остаточной прочностью показана на рис. 8.28. Именно понимание связи между этими двумя элементами позволяет создавать и проверять устойчивые к повреждениям конструкции.В связи с этим, допустимые и сертификационные испытания и валидация и анализ должны учитывать проектную предельную прочность, рост повреждений, остаточную прочность и вопросы технического обслуживания композитных конструкций. Независимые исследования расчетной предельной нагрузки или предельной нагрузки без данных и анализа на промежуточных уровнях нагрузки не обеспечат сбалансированный дизайн, поддерживающий экономически эффективное обслуживание, так что база данных, которая охватывает диапазон сценариев повреждений различной степени тяжести, необходима для принимать разумные решения в отношении конструкций, устойчивых к повреждениям.
8,28. Сравнение остаточной прочности и повреждений [11].
В этой главе изложены требования и типы повреждений в процессе эксплуатации, которые необходимо учитывать при сертификации воздушного судна. Поскольку источники повреждений вряд ли изменятся, повышение стойкости к повреждениям авиационных конструкций на основе композитных материалов будет происходить за счет улучшений в сочетании материалов, методов производства, концепций дизайна и методов анализа, как описано выше.
Conbility: массовое производство композитных ленточных ламинатов
Conbility PrePro 3D (вверху) Головка AFP и автоматическая ячейка PrePro 2D (внизу) для производства консолидированных композитных ламинатов на месте.Источник | Conbility
Conbility (Ахен, Германия) была основана в 2015 году как дочерняя компания RWTH Aachen, крупнейшего технического университета Германии. «Мы основали Conbility для поставки машин для однонаправленной (UD) укладки ленты», – объясняет д-р Майкл Эмонтс, управляющий партнер Conbility. Ранее главный инженер по разработке машин в Fraunhofer IPT в Аахене, Эмонтс стал соучредителем этого дочернего предприятия вместе с другим управляющим партнером доктором Каем Фишером, что обеспечило коммерциализацию 25-летнего опыта Фраунгофера в разработке машин для укладки ленты.«Но на самом деле нашим первым продуктом было программное обеспечение», – отмечает он.
Oplysis – это простой инструмент для планирования производства, использующий интуитивно понятный интерфейс перетаскивания. «Вы можете смоделировать производственную цепочку любого типа, чтобы получить сведения о стоимости и времени цикла, а также проанализировать мощности и узкие места», – говорит Эмонтс. «Обычно компании начинают с Excel, чтобы определить, какие машины им нужны, производительность, расход материалов и отходы. Изначально мы разработали Oplysis для себя, как альтернативу Excel, чтобы сэкономить время.Когда мы коммерциализировали системы Conbility, нам всегда приходилось проводить оценку затрат, а это было очень трудоемко ».
В 2018 году Conbility была готова перейти от лабораторных систем размещения лент к промышленным машинам. «Мы впервые анонсировали головку для укладки из нескольких материалов, способную наносить термореактивную и термопластичную ленту плюс сухое волокно – одно вложение для трех различных материалов», – говорит Эмонтс. PrePro 3D – это автономный AFP и мотальная головка, который служит «подключаемым модулем» для существующих систем роботов или машин.Conbility получила свой первый заказ в июне 2018 года и через 3,5 месяца доставила систему в технологический центр AIMEN (О-Порриньо, Испания). «Мы интегрировали систему управления головкой AFP в их существующую роботизированную производственную ячейку», – добавляет он.
Вторая головка PrePro 3D AFP компании Conbility была доставлена в Лимерикский университет в декабре 2019 года.
Источник | Conbility
Conbility доставила вторую головку AFP в Лимерикский университет, Ирландия, в декабре 2019 года. «Теперь мы продали третью головную головку AFP промышленной компании за пределами Европы для производства деталей для автомобильной промышленности», – говорит Эмонтс.«Мы видим возможность потенциально разместить там больше систем в будущем».
Консолидированные композитные заготовки на заказ«Наш последний продукт, PrePro 2D, предназначен для рынка массового производства композитных компонентов – станка 2D для производства индивидуальных заготовок с консолидацией на месте», – поясняет он. «Мы используем энергию лазера в технологической зоне, не проплавляя всю толщину ленты. Вместо этого мы плавим только очень тонкий слой, чтобы не было разрушения ленты.Кроме того, лазер работает намного быстрее, чем инфракрасный нагрев, обеспечивая скорость до 1 метра в секунду, а также обеспечивает более однородное распределение интенсивности энергии. Если вы сравните все настольные машины для изготовления заготовок по индивидуальному заказу, то наша первая машина, которая использует лазер, а также консолидацию на месте ».
«Мы видим огромный спрос в будущем на детали, полученные литьем под давлением, которые должны быть усилены с помощью специальных заготовок в качестве вставок», – говорит Эмонтс. «Используемый нами стол с подогревом – это ключ к минимизации колебаний температуры и, таким образом, к снижению термического напряжения в готовых деталях.Хотя он может достигать 200 ° C, стол не нагревается до температуры плавления; обычно достаточно держать стол при температуре 120–180 ° C ».
PrePro 2D может наносить три термопластичных композитных ленты одновременно и независимо друг от друга. «Машина оборудована аппликатором с 3 катушками: три ленты шириной 25 миллиметров могут быть размещены одновременно, а также независимо друг от друга в разное время», – поясняет Эмонтс.«Вы можете начать с первой ленты, а затем, через некоторое время, начать со второй, а затем, позже, третьей [как показано в видео на YouTube выше]. Таким образом, вы не ограничены размещением трех лент одновременно ». Он говорит, что преимуществом размещения каждой ленты по отдельности является повышение производительности и сокращение отходов за счет получения оптимизированных ламинатов почти чистой формы. «Поскольку подающие ленты независимы, каждый из них оснащен собственным регулятором натяжения ленты с обратной связью», – говорит Эмонтс.
Ключевой особенностью установки PrePro 2D является ее масштабируемость.Заказчик может выбирать между разными аппликаторами (аппликатор с 1, 3, 4 или 6 катушками), разной шириной для каждой ленты (25-100 миллиметров) и различными настройками лазера. «Нынешняя машина оснащена 4-киловаттной лазерной системой, – объясняет Эмонтс, – но для более широких лент или большего количества катушек (что потребует большей мощности лазера) систему можно заменить на более мощные лазеры, не требуя другой настройки машины. . »
Диаметр стола 1,5 метра также может быть увеличен до 2,0 метра. «Размещение ленты на столе выполняется очень точно, с точностью до нуля.Точность 2 миллиметра на полной скорости », – говорит Эмонтс. «Это непрерывный процесс. Лазер находится на расстоянии 500 миллиметров от точки размещения, а оптическая камера обеспечивает замкнутый контроль мощности лазера, натяжения ленты и давления уплотнения роликов для достижения консолидации на месте ».
Компактный и безопасный для лазеров корпус Conbility PrePro 2D обеспечивает гибкое размещение для крупносерийного производства. Источник | Conbility
Почему так важно уплотнение на месте, если PrePro 2D предназначен для изготовления заготовок, которые будут использоваться в качестве вставок для литья под давлением? «Без консолидации на месте вы должны выполнить последующую консолидацию в энергозатратных и затратных последующих процессах», – поясняет Эмонтс.«Есть и другие решения, которые скрепляют ленты вместе, но затем должны расплавлять всю структуру ленты для последующего уплотнения, что требует печи и пресса для уплотнения. Это не требуется при использовании нашей машинной системы ».
Микрофотографии поперечных сечений консолидированных ламинатов, полученных с помощью PrePro 3D (слева) и PrePro 2D (справа) . Источник | Conbility.
Emonts утверждает, что системы, требующие вторичной консолидации, могут стоить более 2 миллионов евро.«Но у нас обогревается только технологическая зона, поэтому мы получаем высококачественный консолидированный ламинат, инвестировав менее 600 000 евро». Он отмечает, что PrePro 2D также имеет небольшие размеры – 5 на 3 метра – и безопасен для лазеров класса 1, «поэтому его можно использовать где угодно».
PrePro 2D доступен в техническом центре Conbility в Херцогенрате, Германия (в 10 минутах от Аахена) для испытаний и изготовления на заказ композитных заготовок. «Даже если компании просто хотят увидеть машину в действии, мы хотим рассказать отрасли об этом лазерном подходе и продемонстрировать, что он безопасен и удобен для пользователя», – добавляет Эмонтс.
Недорогое, интеллектуальное производство открывает будущие массовые рынки«Мы доказали, что можем снизить стоимость деталей, полученных литьем под давлением, добавив небольшое количество ленты в деталь», – отмечает Эмонтс. «Мы можем производить детали на 5-15% дешевле за счет значительного уменьшения толщины стенок и избавления от ребер жесткости. Таким образом, инструменты для литья под давлением становятся дешевле и сложнее. Мы также видим снижение цен на ленту, потому что мировое производство неуклонно растет.”
«Мы видим огромный потенциал в автомобильной, электронной и многих других отраслях», – продолжает он. «Такой подход может принести пользу очень простым деталям, например, ящикам, используемым в пищевой промышленности. Их необходимо чистить, но ребра жесткости внутри коробки затрудняют очистку и делают ее более дорогостоящей, а ребра жесткости снаружи затрудняют легкую и эффективную транспортировку и обращение. Однако наш подход позволяет производить детали разной толщины и локально армировать в пределах минимальной толщины ».
Conbility видит практически «бесконечное» количество литых под давлением деталей, для которых можно использовать специально разработанные пустые композитные вставки.Источник | Слайд 24, «Сверхбыстрый консолидатор» и «OptoLIGHT» – лазерная технология, позволяющая массовое производство термопластичных ламинатов и новое гибридное производство, презентация Майкла Эмонтса, Carbon Fiber 2019 (19-21 ноября, Ноксвилл, Теннесси, США)
Сверхбыстрая машина для уплотнения использует аппликатор Conbility AFP для производства термопластичных композитных ламинатов менее чем за 5 секунд. Источник | Conbility, AZL Ахен
Аппликаторы AFP компанииConbility также используются в сверхбыстрой машине для уплотнения, разработанной AZL Aachen для производства многослойных термопластичных композитных материалов (ТПК) менее чем за 5 секунд.Как отмечалось в статье «Композиты 4.0: цифровая трансформация, адаптивное производство, новые парадигмы» от июля 2020 года, в этой системе используются ленты UD шириной 25 мм, а также принцип поштучного потока – современный индустрия высокоскоростной печати – для производства ламината TPC, просто скрепленного или полностью закрепленного, различной толщины с местным армированием. «Наше видение состоит в том, чтобы предоставить масштабируемые машины, которые позволят использовать онлайн-платформы», – говорит Эмонтс. «Линии могут иметь несколько станций, каждая с несколькими аппликаторами AFP.Заказчик вводит требования и получает варианты plybook, стоимости и доставки. После завершения аппликаторы общаются друг с другом для организации производства, а не с оператором. Это полностью интеллектуальное производство композитных материалов на заказ.
Сверхбыстрая уплотнительная машина
Что такое термопластичные ленты? – Ковентивные композиты
Термопластические ленты
Давайте начнем с некоторых определений: термопласты – это полимерный материал, который становится пластичным при определенной повышенной температуре и затвердевает при охлаждении.В контексте композитов термопластические ленты представляют собой узкие армированные полосы, используемые для структурных целей, сделанные из формованного полимера и армирующего волокна.
Термопластические ленты – это семейство композиционных материалов, они состоят из двух отдельных компонентов: термопластичного полимера (часто называемого матрицей) и армирующего волокна. Ознакомьтесь с нашим объяснением по композитам для не инженеров, чтобы получить отличное введение в композитные материалы. Обычно армирующее волокно представляет собой углеродное или стеклянное волокно, но также может быть арамидным, натуральными волокнами (такими как лен, джут или конопля) или комбинацией волокон различных типов.Волокно предварительно пропитывают термопластическим полимером, чтобы получить армированную волокном термопластичную ленту.
Термопластические ленты часто называют однонаправленными (UD), поскольку армирующее волокно имеет однонаправленное и непрерывное соединение. Это позволяет использовать широкий спектр методов обработки, которые будут обсуждаться далее в этой статье.
Матрицы из термопласта и термореактивного материала
Ленты из термопластаобладают различными преимуществами и недостатками по сравнению с их термореактивными аналогами из-за разницы в свойствах матрицы.Одним из ключевых преимуществ термопластов является легкость их обработки путем плавления, что противоречит требованиям химической обработки термореактивных материалов. Это не только упрощает процесс производства ленты, но и упрощает последующие этапы обработки для превращения ленты в формованную деталь. Кроме того, природа полимера означает, что термопластические ленты можно хранить почти неограниченное время по сравнению с ограниченным сроком хранения предварительно пропитанных термореактивных лент. Это снижает затраты на большие морозильные камеры для хранения материалов.
Термопластические матрицы, такие как PEEK, PEKK, могут иметь механические свойства, аналогичные эпоксидным смолам (термореактивная матрица), но с более высокой ударной вязкостью. Кроме того, многие термопласты устойчивы к коррозии, что делает эти материалы идеальными для применения в агрессивных средах.
Возможность переплавлять и перерабатывать термопласты значительно упрощает их переработку, чем термореактивные пластмассы. Это становится постоянно растущим драйвером для таких рынков, как автомобильный, где задействованы такие большие объемы.Возможность переплавлять термопласты также предлагает методы соединения деталей, такие как сварка, которые нельзя применить к термореактивным пластикам. Это позволяет последовательно применять несколько процессов, поэтому термопластические ленты можно формовать / вставлять в другие части для обеспечения локального армирования.
Недостатком производства термопластичных лент является необходимость высоких температур обработки, особенно в случае передовых технических полимеров, таких как PEEK и PEKK. Эти материалы требуют температуры обработки до 400 ° C, что создает дополнительные проблемы при проектировании технологического оборудования.
Кроме того, эти высококачественные инженерные полимеры дороже, чем аналогичные термореактивные эпоксидные смолы. Частично это связано с более низким объемом спроса и, как ожидается, изменится по мере увеличения спроса на термопластические материалы.
На протяжении десятилетий большая часть производства армирующих волокон, особенно углеродного волокна, была сосредоточена на рынке термореактивных материалов. Это привело к появлению вариантов проклейки (полимерное покрытие волокон для облегчения обработки и сопряжения с матрицей), разработанных специально для термореактивных материалов.В результате возможности обработки термопластической ленты несколько ограничены. Производители волокна, безусловно, работают над разработкой изделий из волокна, нацеленных на термопластичные матрицы, но возможности по-прежнему ограничены.
Преимущества термопластичных лент
Комбинация термопластичных полимеров и сплошных однонаправленных композитных материалов предлагает некоторые интересные преимущества OEM и другим пользователям композитных материалов.
Комбинация лент с низким содержанием пустот и высоким уровнем автоматизации в процессах укладки ленты позволяет создавать структуры с низким содержанием пустот без необходимости в автоклаве.
Автоматическая укладка волокна (AFP) и автоматическая укладка ленты (ATL) – это процессы консолидации на месте, при которых ленты с прорезями помещаются на инструмент с использованием комбинации источника тепла в виде лазера или лампы и давления концевого эффектора. Дополнительную информацию об этих процессах см. В нашем объяснении «Что такое автоматизированное размещение волокна?»
Машина AFP. Изображение любезно предоставлено Национальным центром композитовВ настоящее время эти методы часто требуют некоторой формы дальнейшего уплотнения (например, автоклавирования) для удаления пористости деталей.Автоклав часто требуется из-за высокой вязкости термопластичных полимеров и отчасти из-за несоответствия материалов ленты. Температура и давление автоклава позволяют полимеру течь между волокнами и производить гораздо более прочную деталь. Если используется автоклав, достаточно от 3 до 4 часов, что значительно меньше времени, чем при обычном цикле отверждения в термореактивном автоклаве.
Время цикла термопластичных лент обычно намного меньше, чем у других композитных материалов.Это происходит по ряду причин, включая возможность выполнять несколько операций, методы предварительного формования и предотвращение длительного отверждения. Возможность реформирования деталей обеспечивает гораздо более широкую гибкость в производстве деталей, когда одна преформа может быть преобразована в несколько различных частей на дальнейшей производственной линии в зависимости от механических требований.
Использование термопластичных лент
Обычно термопластические ленты производятся с использованием PEEK и PEKK с помощью процесса нанесения порошка на основе растворителя или воды.Совсем недавно были разработаны процессы экструзии из расплава, устраняющие необходимость в растворителе или порошке на водной основе, увеличивая количество материалов, которые можно использовать. Эти методы обычно производят термопластические ленты с объемной долей волокон в диапазоне 40-60%. Большая объемная фракция подходит для приложений, где механические характеристики являются приоритетом, в то время как более низкие объемные фракции (более высокое содержание полимера) предпочтительны для процессов с более высокой скоростью и более низким давлением.
В настоящее время наиболее распространенным методом изготовления деталей из термопластичных лент является штамповка.В этом процессе ленты нарезаются заданной формы, укладываются в стопку, нагреваются и предварительно уплотняются. Затем преформа вставляется в металлический инструмент для полного затвердевания под давлением. Другими важными методами обработки термопластичных лент являются автоматизированные методы, такие как AFP и ATL, обсуждаемые в разделе выше.
Применение лент требует, чтобы изготовленные материалы были разрезаны на желаемую ширину для последующего производственного процесса. Из-за прочности и упругости термопластичных полимеров продольная резка может оказаться сложной задачей, требующей альтернативных схем и методов намотки.Однако такая жесткость лент с прорезями при обработке является потенциальным преимуществом для автоматизированных процессов, таких как AFP и ATL. Именно эти автоматизированные процессы потенциально открывают наибольшие возможности для термопластичных лент. Весьма вероятно, что автоматизация будет продолжать развиваться, а вместе с ней и распространение термопластичных лент.
Реальные преимущества термопластичных лент потребовали значительных инвестиций в исследования и разработки технологий и процессов, часто исходящих от самих производителей материалов.Несмотря на то, что эти материалы создают трудности, они управляемы и с инновациями в области автоматизации и масштабирования инфраструктуры, мы увидим только рост спроса на термопластические ленты.
Как Coventive Composites может помочь с термопластичными лентами?
Coventive Composites имеет значительный опыт в разработке и использовании лент, армированных волокном. Мы можем производить пробные партии различных лент для первоначальной оценки и можем предоставить техническую поддержку, чтобы помочь в разработке приложений.
Composites Evolution также предлагает ассортимент термопластичных лент Evopreg® PA.
Пожалуйста, свяжитесь с нами, чтобы обсудить ваши требования.
Поделиться статьей
Твиттер Facebook LinkedIn Электронная почта
Нашли эту статью полезной? У нас есть полный спектр услуг, чтобы помочь вам …
Ознакомьтесь с полным спектром наших услугОб авторе
Термопластическая лента – Compositence
Раньше жесткие строительные материалы были нормой – инженеры ценили высококачественную сталь за ее большую прочность, но при этом стонали из-за ограничений ее веса.Врачи использовали гипс для наложения шинирования сломанных костей, будучи уверены в его структурной целостности, но недовольны количеством времени и трудом, которое требовалось для наложения гипса. С момента появления пластиков, армированных волокном, эти опасения остались в прошлом. Термопластическая лента продемонстрировала преимущества присущей ей комбинации большой гибкости на месте в сочетании с огромной прочностью после схватывания.
Структура и функции термопластичной ленты
Термопластическая лента – это композит, сочетающий в себе свойства волокон и пластика.По сути, продукт представляет собой сплошной ровинг, предварительно пропитанный (препрег) полимерным пластиком. Такие композиты обладают высокой гибкостью при средних температурах, но затвердевают, когда материал подвергается нагреву и снова охлаждается. Эта реакция вызвана пластической пропиткой термопластической ленты, плавящейся и создавая однородную жидкость, которая при охлаждении образует полимерные звенья, образуя затвердевший композитный элемент.
Это дает ленте ряд полезных свойств и возможностей:
- Гибкое размещение перед отверждением
- Высокая прочность и жесткость после отверждения
- Легко хранить и быстро наносить
- Высокая степень пригодности к вторичной переработке
Эти свойства делают его идеальным продуктом для укладки органо-листов, а также для нанесения на месте.Однако, поскольку производство композитных деталей с использованием не гофрированных тканей и органо-листов находится в упадке с момента распространения промышленных технологий прямого размещения волокон, термопластические материалы сегодня наиболее часто используются службами экстренной помощи для шинирования сломанных костей и аналогичных целей.
Различные типы волоконно-пластиковых технологий
Существует два основных типа материалов, в которых используется принцип композитных материалов, армированных волокном: термопласты и дуропласты.Хотя оба этих материала демонстрируют схожие свойства, есть явные различия в деталях.
В частности, термопласты содержат смолы, которые размягчаются при нагревании и затвердевают при средних температурах. Однако эту реакцию можно также проводить в обратном направлении, разжижая смолу и делая ленту снова гибкой. Таким образом, эти композиты можно до некоторой степени использовать повторно. Между тем, композиты из дуропласта содержат смолы, которые сшиваются при нагревании, вызывая необратимую химическую реакцию.
Это также означает, что термопластическая лента более восприимчива к нежелательной деформации при высоких температурах, в результате чего материал в основном используется для непостоянных применений на месте, таких как шинирование костей. Дуропласты, напротив, используются для создания более прочных форм, способных противостоять как деформации, так и ударам даже при высокой температуре.
Производство термопластичной ленты – относительно сложная процедура, требующая обширных ноу-хау в области изготовления матриц.
Кроме того, термопластическая лента требует больше тепла для схватывания по сравнению с дуропластовыми композитными материалами.Его также легко хранить при средних температурах. Пластмассовые смолы, используемые в дуропластах, вызывают химические реакции даже при более низких температурах, а это означает, что последний материал необходимо хранить в более прохладных условиях, чем термопласты, чтобы предотвратить случайное необратимое затвердевание смолы, что сделает ленты непригодными для использования.
Термопластическая лента в сравнении с прямым размещением волокон
Сегодня термопласты все еще являются перспективным решением для приложений с большими объемами. Легко придавая и изменяя форму, материал обеспечивает огромную прочность, устойчивость к повреждениям и жесткость, при этом он гибок и устойчив к температурам.Сочетание лент с процессами литья под давлением – один из наиболее актуальных способов использования углепластика в больших объемах.
Для создания сложных композитных деталей методы автоматического размещения волокон, такие как запатентованная система Compositence, имеют явное преимущество в том, что они являются экономичным способом переработки термопластической ленты в полуфабрикаты для литья под давлением или даже готовые детали.
Укладка ленты – композит
Высококачественные металлические сплавы были авангардом инженерного мира.С тех пор были достигнуты большие успехи в создании композитов, которые при правильном изготовлении могут легко превзойти сталь с точки зрения структурной целостности – при переломе веса. Для создания высококачественных композитных деталей такие методы, как автоматическое размещение волокна (AFP) и укладка ленты (ATL), используют комбинацию интеллектуальной ориентации волокна и методов производства, поддерживаемых машинами. Разница между этими двумя методами заключается в основном в используемых материалах.
Основы укладки ленты
Используя программно-управляемые машинные системы, Tape Laying позволяет создавать укладки относительно сложных форм.В то время как автоматическая укладка волокон обычно использует чистый углеродный ровинг, при укладке лент используются уже предварительно пропитанные композитные ленты, состоящие из непрерывных волокон и пластиковых связующих элементов.
Между тем фактический процесс укладки ленты почти идентичен процессу автоматической укладки волокна – лента механически накладывается на форму, создавая многослойную поверхность. Чтобы обеспечить большую структурную целостность полученного композита, отдельные слои ориентированы в разных направлениях.Таким образом, композиты могут значительно повысить прочность готовых изделий только на физических принципах.
В то время как многие машины, используемые для промышленного преформования, могут работать только с ровингами, препрегами или лентами, запатентованная система Compositence может использоваться для всех трех материалов взаимозаменяемо. Это обеспечивает большую гибкость производства без необходимости в специализированном оборудовании для всех трех типов или ресурсов.
Фитинг Композиты
Compositence предлагает предварительное формование композитов с использованием однонаправленных многослойных лент, созданных из комбинации распределенных непрерывных волокон и промежуточных пластмассовых связующих материалов.Чтобы обеспечить любое приложение, доступно несколько вариантов индивидуализации, среди которых такие важные аспекты, как:
- Нестандартная длина и ширина
- Количество слоев
- Свойства связующего
- Индивидуальная масса поверхности
Материал гибкий и хорошо драпируемый, что позволяет наносить его вручную и автоматически на трехмерные формы даже сложной формы.
Преимущества укладки ленты
Этот тип ресурса укладки используется для быстрого и экономичного производства композитных деталей.Использование этих материалов имеет явное преимущество перед многими другими методами производства, так как позволяет наносить материал непосредственно на форму, без необходимости ткачества, резки и укладки сырья для создания преформы. Это делает процесс укладки более быстрым и экономичным, поскольку с самого начала устраняет проблему ненужных вырезок материала.
Машинное производство композитов экономит время и деньги. Современные машины для автоматической укладки ленты (ATL) также работают с непревзойденной точностью, гарантируя высококачественные результаты.
Поскольку ленты уже предварительно изготовлены из слоев волокна и связующего, это также означает, что отверждаемые преформы, созданные путем укладки ленты, не требуют впрыскивания смолы. Кроме того, их легкая драпируемость позволяет эффективно использовать их для создания мягких краев и других более округлых форм, в то время как высокоточные изделия обычно изготавливаются путем размещения чистых углеродных ровингов.
Композиты обеспечивают прочность и гибкость
Компоненты, изготовленные методом ленточной укладки, обеспечивают структурную целостность и прочность высококачественной стали при небольшом весе.Ленты сочетают в себе волокнистый материал с пластиковыми связующими элементами для создания очень гибких композитов, которые можно легко наносить на любую преформу. Между тем, индивидуальную настройку размера и количества слоев с помощью Compositence можно использовать для создания подходящего базового ресурса для любого приложения без лишних материалов, что приводит к более эффективному планированию и снижению производственных затрат.
Устройство для непрерывного производства и способ производства полиэтиленовых композитных труб из ленты, армированной стекловолокном.
ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ.PCT / CN2017 / 092136 с датой подачи 7 июля 2017 г., на основе заявки Китая № 201610562332.8 с датой подачи 15 июля 2016 г., полное содержание обоих документов включено в настоящее описание посредством ссылки.ОБЛАСТЬ ТЕХНОЛОГИИ
Нижеследующее относится к технической области пластиковых труб и, в частности, к устройству непрерывного производства и способу изготовления композитных труб из полиэтилена с лентой, армированной стекловолокном, которые позволяют осуществлять непрерывное производство внутренних труб в режиме онлайн. экструзия труб, непрерывная намотка армированной стекловолокном ленты, оперативная замена армированной стекловолокном ленты и наружная облицовка композитной трубы из армированной стекловолокном ленты / полиэтилена.
ИСТОРИЯ ВОПРОСА
Армированная термопластическая труба (RTP), направленная на повышение устойчивости к внутреннему давлению, обычно состоит из трехслойной структуры: внешнего защитного слоя, который изготовлен из различных термопластов и обычно представляет собой слой HDPE с анти- старение и анти-ультрафиолетовые свойства. Средний слой представляет собой слой армирующего материала, расположенный в шахматном порядке и перепутанный под определенным углом, и его материалы включают арамидное волокно, полиэфирное волокно, стекловолокно и стальную проволоку. Общие спецификации RTP включают 3 дюйма – 15 МПа, 4 дюйма – 10 МПа и 5 дюймов – 8 МПа.RTP может выдерживать высокое давление, а его рабочее давление может достигать 32 МПа (320 бар).
RTP, обладающий хорошей гибкостью, может быть превращен в бухты диаметром 200 мм или меньше и, таким образом, может быть доставлен, транспортирован и уложен на большие расстояния быстрым и удобным способом с чрезвычайно низкой стоимостью строительства. RTP, обладающий ударопрочностью, не трескается и не протекает даже после сильной деформации. RTP, устойчивый к коррозии, имеет срок службы более 20 лет даже в среде с очень агрессивными жидкостями.RTP с низкой комплексной стоимостью и широким спектром применения подходит для транспортировки на средние и дальние расстояния в нефтяной, газовой, газовой и химической промышленности и т. Д. Патентные документы, касающиеся оборудования и методов производства RTP, как далее: патент Китая № 201510504346.X раскрывает способ обработки и оборудование многослойной намотанной трубы из термопластичного композитного материала с непрерывным волокном; технологическое оборудование включает непрерывную пропитанную ленту с длинными волокнами, устройство управления для установки и управления осевыми и круговыми движениями пластиковой внутренней трубы и устройство подачи расплава для подачи расплавленного пластика, а также предусмотрен передний конец устройства подачи расплава со шлицевой головкой.Способ обработки состоит из следующих этапов: при намотке внутренняя труба перемещается по оси при вращении. Прижимной валок дополнительно способствует межслойному полному сплавлению между непрерывной пропитанной длинными волокнами лентой и внутренней трубкой из термопластичного пластика за счет повышения давления, а охлаждение и формование выполняются последующим охлаждающим вентилятором для завершения однослойной намотки. Затем направление вращения внутренней трубы изменяется при намотке следующего слоя до тех пор, пока количество слоев намотки не достигнет требуемого.Устройство подачи расплава непосредственно подает расплав в положение между непрерывной пропитанной длинными волокнами лентой и непрерывной пропитанной длинными волокнами лентой, между непрерывными пропитанными длинными волокнами лентами и внутренней трубкой из термопласта, чтобы действовать как «связующее». Патент Китая № 2014106.8 раскрывает трехслойную композитную полиэтиленовую трубу в форме ленты из стекловолокна с внутренней обмоткой, содержащую три слоя: внешний слой функционального материала, средний слой экструзионной намотки из полиэтилена в форме полосы из стекловолокна и внутренний слой функционального материала, в котором три слоя коаксиально обернуты изнутри наружу.При подготовке сначала изготавливается внутренняя труба, внутренняя труба нарезается на фиксированную длину, внутренняя труба перемещается вдоль оси при вращении, а непрерывная длинноволокнистая препреговая лента наматывается на внутреннюю трубу, нагревается и расплавляется. . Оба вышеупомянутых патента имеют проблемы, заключающиеся в том, что непрерывное производство экструзии внутренней трубы, наматывания композитной ленты и покрытия внешнего слоя в реальном времени не может быть достигнуто, поскольку обе произведенные внутренние трубы имеют фиксированную длину. Патент Китая № 201310656110.9 раскрывает способ и устройство для изготовления трубы из термопластичного армированного пластикового композита. Производственное устройство содержит модуль экструзии внутренней трубы, модуль намотки армирующего слоя, модуль экструзии внешней трубы и модуль резки, расположенные в порядке слева направо. Модуль экструзии внутренней трубы используется для экструзии пластиковой внутренней трубы, а модуль намотки армирующего слоя используется для наматывания непрерывного армированного волокном термопластичного композитного материала на внутреннюю трубу для образования армирующего слоя, а модуль экструзии внешней трубы используется для экструзии. внешнюю трубу и соедините внешнюю трубу с поверхностью армирующего слоя. Длина непрерывного армированного волокнами термопластичного композитного материала армирующего слоя композитной трубы напрямую ограничивает длину композитной трубы.Когда на намоточной машине заканчивается армирующий материал, производственную линию необходимо остановить. Армированный непрерывными волокнами термопластический композитный материал не может быть заменен онлайн. Следовательно, функция непрерывной намотки армирующего слоя недоступна, и непрерывное производство не может быть достигнуто. Таким образом, исследование и разработка устройства и процесса производства труб из стеклопластиковой ленты из полиэтиленовых композитных материалов с простой структурой, практическими функциями и непрерывным производством имеют большое социальное значение и перспективы применения.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ
Аспект относится к устройству и процессу для производства композитных труб из полиэтиленовой ленты, армированной стекловолокном, с простой структурой, практичной функцией и непрерывным производством, тем самым реализуя непрерывное производство экструзии внутренней трубы, непрерывной намотки ленты, армированной стекловолокном. , оперативная замена ленты армированной стекловолокном и облицовка наружного слоя.
Для достижения вышеуказанного аспекта основная конструкция устройства непрерывного производства для полиэтиленовой композитной трубы, армированной стекловолокном, в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения, включает первый экструдер, головку для внутренней трубы, вакуумную калибровочную камеру, первую охлаждающая распылительная камера, первый трактор, первая намоточная машина, первый нагреватель, вторая намоточная машина, второй нагреватель, манипулятор с автоматической заменой ленты, экструдер для внешней трубы, экструзионная фильера для внешней трубы, формовочная фильера для охлаждения внешней трубы, второй охлаждающий распылитель, второй трактор, счетчик метров, станок для резки фиксированной длины и стеллажи для готовых труб; трубопроводные соединения выполняются между головкой внутренней трубы и вакуумной калибровочной камерой.Между вакуумной калибровочной камерой и первой охлаждающей распылительной камерой, между первой охлаждающей распылительной камерой и первым трактором, между первым трактором и первой намоточной машиной, между первой намоточной машиной и первым нагревателем, между первым нагревателем и вторым намоточная машина, между второй намоточной машиной и вторым нагревателем, между вторым нагревателем и экструзионной головкой для внешней трубы, между формовочной головкой для охлаждения внешней трубы и второй охлаждающей распылительной камерой, между второй охлаждающей распылительной камерой и вторым трактором, между второй трактор и счетчик метров, между счетчиком счетчиков и машиной для резки фиксированной длины, а также между машиной для резки фиксированной длины и стеллажами для готовых труб.Прямые соединения выполняются между первым экструдером и головкой для внутренней трубы, между первой намоточной машиной и манипулятором для автоматической замены ленты, между второй намоточной машиной и манипулятором автоматической замены ленты, между экструдером для внешней трубы и экструзионной головкой для внешней трубы. и между экструзионной головкой для внешней трубы и формующей головкой для охлаждения внешней трубы. Внутренний диаметр экструзионной фильеры для внешней трубы на 1-3 мм больше, чем внутренний диаметр формовочной фильеры для охлаждения внешней трубы.Первый экструдер, матрица для внутренней трубы, вакуумная калибровочная камера, первая охлаждающая распылительная камера и первый трактор составляют модуль экструзионного формования внутренней трубы; первая намоточная машина, первый нагреватель, вторая намоточная машина, второй нагреватель и манипулятор автоматической замены ленты составляют модуль непрерывной намотки армированной ленты. Экструдер для внешней трубы, экструзионная фильера для внешней трубы, формовочная фильера для охлаждения внешней трубы, вторая охлаждающая распылительная камера и второй трактор составляют модуль экструзионной облицовки внешней трубы.Счетчик метров, станок для резки фиксированной длины и стеллажи для готовых труб составляют модуль резки и складирования. Модуль экструзионного формования внутренней трубы, модуль непрерывной намотки армированной ленты, модуль экструзионной облицовки внешней трубы и модуль резки и складирования расположены последовательно и объединены в устройство непрерывного производства для композитной трубы из полиэтиленовой ленты, армированной стекловолокном.
Основные конструкции первой намоточной машины и второй намоточной машины в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения одинаковы.Каждый из них включает в себя основание намоточного станка, двигатель, большую пластину, зубчатую пластину, набор правильных прижимных роликов, кронштейн, ленточные питатели, ленточные направляющие машины, пружинные прижимные листы, петли, делительные линейки, зажимные ролики и передатчики сигналов. Двигатель расположен в нижней части основания намоточной машины U-образной конструкции; большая пластина, имеющая форму круглой пластины, установлена между двумя концами основания намоточной машины; зубная пластина расположена на внешнем крае большой пластины; двигатель и зубчатая пластина входят в зацепление, и двигатель приводит во вращение зубчатую пластину.Набор правильных прижимных роликов, имеющий форму кольца, расположен в центре большой пластины. Набор правильных прижимных роликов состоит из круглых роликов, и количество круглых роликов зависит от количества композитных лент, наматываемых одновременно. Набор правильных прижимных роликов зажимает и выпрямляет внутреннюю трубу и прижимает композитные ленты, намотанные на внутреннюю трубу, так, чтобы композитные ленты плотно наматывались на внутреннюю трубу. Один конец комплекта правильных прижимных роликов соединен с землей через кронштейн.По окружности большой пластины с равными интервалами расположены 2-12 ленточных питателей и 1-6 ленточных направляющих. Каждые два устройства подачи ленты и одна машина для направления ленты работают вместе, образуя модуль подачи и направления ленты. Когда один из двух лентопротяжных устройств в каждом модуле подачи и направления ленты работает, другой находится в режиме ожидания. Ленточные питатели вертикально связаны с большой пластиной; два пружинных прижимных листа, которые имеют симметричную структуру, расположены на переднем конце каждого устройства подачи ленты.Когда композитные ленты помещаются на ленточные питатели, листы пружинного пресса плотно прижимаются композитными лентами и затем фиксируют составные ленты на ленточных питателях. В случае замены составных лент пустые составные ленты прижимают листы пружинного прижима к плоскости, что облегчает удаление пустых составных лент из ленточных питателей. После того, как новые композитные ленты помещены на ленточные питатели, листы пружинного прижима находятся в сжатом состоянии и фиксируют составные ленты на ленточных питателях.Передатчик сигнала расположен на конце каждого устройства подачи ленты; машины для направления ленты соединены с большой пластиной посредством шарниров, а разделительные линейки расположены на большой пластине в местах, связанных с машинами для направления ленты. Шкалы на делительных линейках соответствуют углам наклона ленточнопроводящих машин, что облегчает регулировку углов между ленточнопроводящими машинами и большой пластиной. Углы наклона лентонаправляющих машин выбираются в соответствии с углами намотки композитных лент.Два прижимных ролика, которые имеют симметричную конструкцию, расположены на каждой ленточно-направляющей машине и используются для зажима композитных лент. Прижимные ролики находятся в зажимном состоянии в процессе автоматической замены композитных лент.
Первый нагреватель и второй нагреватель согласно вариантам осуществления настоящего изобретения имеют одинаковую основную конструкцию, и оба имеют функции нагрева и охлаждения. Инфракрасный обогрев используется во время обогрева, а вентилятор холодного воздуха – во время охлаждения.Первый нагреватель и второй нагреватель находятся в состоянии нагрева в процессе производства. После завершения производства первый нагреватель и второй нагреватель прекращают нагрев и начинают охлаждение, так что поверхности первого нагревателя и второго нагревателя и трубопроводов охлаждаются до комнатной температуры, чтобы предотвратить проблему, которая приводит к тому, что внутренняя труба остается в корпусе. первый обогреватель. Вторые нагреватели и трубопроводы разрушаются под воздействием высокой температуры окружающей среды, в результате чего внутренняя труба не может продолжать работу или даже вызывает пожар.
Основная конструкция манипулятора с автоматической заменой ленты 10 согласно вариантам осуществления настоящего изобретения содержит опорную плиту, нижнюю направляющую, нижний ползун, стойку, кронштейн, верхнюю направляющую, верхний ползун, соединительный элемент. вал, захват и приемник сигнала. Две опорные пластины, которые имеют форму прямоугольной пластины, жестко соединены нижним рельсом, который имеет прямоугольную ленточную конструкцию; приемник сигнала расположен на одной из двух опорных пластин; нижний ползун, который имеет прямоугольную полую структуру, соединен с нижним рельсом в виде рукава.нижний бегунок перемещается по нижнему рельсу горизонтально; верхняя часть нижнего ползуна снабжена стойкой полой цилиндрической формы. Один конец кронштейна, который имеет прямоугольную полосовую структуру, вставлен внутри стойки, кронштейн вращается в вертикальной стойке, а другой конец кронштейна вертикально связан с верхней направляющей скольжения, которая имеет L-образную полосовую структуру. Верхний ползун, который имеет прямоугольную полую структуру, соединен с верхней стороной в виде рукава.Верхняя направляющая перемещается горизонтально по верхней направляющей, а нижняя часть верхней направляющей снабжена соединительным валом, имеющим цилиндрическую конструкцию. Один конец соединительного вала снабжен захватом, имеющим дугообразную конструкцию. Соединительный вал и захват вращаются вокруг верхнего ползуна, служащего точкой опоры.
Первый экструдер и экструдер для внешней трубы согласно вариантам осуществления настоящего изобретения являются одношнековыми экструдерами. Первая намоточная машина, первый нагреватель, вторая намоточная машина и второй нагреватель устанавливаются в соответствии с количеством слоев намотки.Когда количество слоев намотки равно 2, последовательно размещаются первая намоточная машина, первый нагреватель, вторая намоточная машина и второй нагреватель. Когда количество слоев намотки равно 4, последовательно размещаются первая намоточная машина, первый нагреватель, вторая намоточная машина, второй нагреватель, третья намоточная машина, третий нагреватель, четвертая намоточная машина и четвертый нагреватель. Намоточные машины и нагреватели расположены по одной схеме, когда количество слоев намотки составляет 6, 8 и 10, а направления намотки соседних намоточных машин противоположны.Экструзионная фильера для внешней трубы напрямую соединена с формовочной головкой для охлаждения внешней трубы, так что полиэтиленовая композитная труба, армированная стекловолокном, имеет прямую форму в формовочной головке для охлаждения внешней трубы и дополнительно охлаждается во второй охлаждающей распылительной камере и имеет внутренний диаметр экструзионная фильера для внешней трубы на 1-3 мм больше внутреннего диаметра формовочной фильеры для охлаждения внешней трубы, так что трубка из полиэтиленовой композитной ленты, армированной стекловолокном, уплотняется в формовочной головке для охлаждения внешней трубы.Усилен композитный эффект полиэтиленовой композитной трубы, армированной стекловолокном.
Способ непрерывного производства полиэтиленовой композитной трубы, армированной стекловолокном, в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения, включает четыре этапа: экструзионное формование внутренней трубы, непрерывная намотка композитной ленты, экструзионная облицовка наружной трубы, резка и складирование. .
(I) Экструзионное формование внутренней трубы: первый экструдер экструдирует внутреннюю трубу при условии, что температура четырех зон нагрева составляет 100 ° C., 130 ° C, 150 ° C и 170 ° C соответственно. Температура носика составляет 170 ° C, а скорость экструзии составляет 0,5-3 м / мин. Внутренняя труба последовательно подвергается формованию штампа внутренней трубы. Размер вакуумной калибровочной камеры, а также охлаждение и формование первой охлаждающей распылительной камеры затем поступают в первую намоточную машину под тягой первого трактора, где скорость тяги первого трактора согласовывается со скоростями экструзии внутренней трубы машины. первый экструдер и головку внутренней трубы.
(II) Непрерывная намотка композитной ленты: первая намоточная машина наматывает первый слой композитной ленты по периферии внутренней трубы под углом намотки 54 ° -63 °, а затем внутренняя труба нагревается первый нагреватель так, чтобы первый слой композитной ленты и внутренняя труба сплавились вместе. Затем вторая намоточная машина наматывает второй слой композитной ленты в противоположном направлении по периферии первого слоя композитной ленты под углом намотки 54-63 °, а затем внутренняя труба нагревается вторым нагревателем, так что что второй слой композитной ленты и первый слой композитной ленты и внутренней трубы сплавлены вместе, и внутренняя труба, намотанная композитной лентой, входит в экструзионную головку для внешней трубы.
В процессе наматывания составной ленты резервная составная лента помещается на резервный ленточный податчик. Когда композитная лента на устройстве подачи ленты почти израсходована, передатчик сигнала посылает сигнал замены ленты, а приемник сигнала на манипуляторе автоматической замены ленты принимает сигнал замены ленты. Когда расстояние по горизонтали между передатчиком сигнала и приемником сигнала составляет 2-4 м, срабатывает автоматический манипулятор замены ленты. Захват удерживает резервную композитную ленту, нижний ползун скользит по нижнему рельсу, а скоба поворачивается против часовой стрелки на 90 ° вдоль своей оси, так что ось резервной композитной ленты, удерживаемой захватом, совпадает с осью устройства подачи ленты.После того, как верхний ползун переместится на 200 мм вдоль верхней направляющей, захват помещает резервную составную ленту на ленточноподатчик, а затем составную ленту вытягивают из рапсового рулона и прикрепляют к резервной составной ленте, а перекрывающаяся часть ленты композитная лента и резервная композитная лента составляют более половины окружности внутренней трубы. Передатчик сигнала прекращает передачу сигнала замены ленты, а манипулятор автоматической замены ленты возвращается в исходное положение и прекращает работу, тем самым завершая автоматическую замену композитной ленты и обеспечивая непрерывную намотку композитной ленты.
Количество слоев намотки первой и второй намоточных машин составляет 2, 4, 6, 8 или 10. Количество слоев намотки выбирается в соответствии с уровнем давления. Направления намотки соседних слоев намотки противоположны, и количество намоточных машин зависит от количества слоев намотки. Количество композитных лент, наматываемых на намоточную машину одновременно, рассчитывается по формуле n = (π × D × cos α) / L, где n – количество композитных лент, наматываемых на намоточную машину одновременно, D – внешний диаметр. внутренней трубы, L – ширина композитной ленты, а α – угол намотки.Скорость замены ленты в автоматическом манипуляторе замены ленты соответствует скоростям намотки первой и второй намоточной машины, так что автоматический манипулятор для замены ленты точно завершает замену составной ленты, когда большая пластина поворачивается в соответствующее положение.
(III) Экструзионное покрытие внешней трубы: экструдер внешней трубы экструдирует внешнюю трубу при условии, что температура четырех зон нагрева составляет 100 ° C., 130 ° C, 150 ° C и 170 ° C соответственно. Температура носика составляет 170 ° C, а скорость экструзии составляет 0,5-3 м / мин. Наружная труба, экструдируемая экструдером для внешней трубы, покрывается намотанной и расплавленной внутренней трубой в экструзионной головке для внешней трубы. Наружная труба, слой стекловолокна и внутренняя труба плавятся, образуя композитную трубу из полипропиленовой ленты, армированной стекловолокном, и затем композитная труба из полиэтиленовой ленты, армированной стекловолокном, в свою очередь, подвергается сжатию, охлаждению и формованию. формовочная матрица для охлаждения наружной трубы и последующее охлаждение и формовка второй охлаждающей распылительной камеры, а затем поступает в счетчик счетчиков под тягой второго трактора.
(IV) Резка и складирование: станок для резки фиксированной длины разрезает композитную трубу из полиэтиленовой композитной ленты, армированной стекловолокном, в соответствии с заданной длиной и данными, измеренными счетчиком метров, и затем разрезанные трубы из полиэтиленовой композитной ленты, армированной стекловолокном, передаются в и аккуратно укладываются на готовые стеллажи для труб на складе и принимаются соответствующие меры защиты.
Ленточная композитная труба, армированная стекловолокном, полиэтиленовая композитная труба, полученная способом непрерывного производства для полиэтиленовой композитной трубы, армированной стекловолокном, в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения, содержит внутреннюю трубу, армирующий слой и внешнюю трубу, а также внутреннюю трубу и обе наружные трубы изготовлены из полиэтилена.Толщина армирующего слоя составляет 0,8-8 мм и 100-300 мм соответственно. Армирующий слой формируется путем наматывания и компоновки лент из армированного стекловолокном полиэтиленового композитного материала. Стекловолокно в композитных лентах представляет собой связку непрерывных длинных стекловолокон, а прочность каждого пучка стекловолокна превышает 0,5 Н / dTEX. Сохранение прочности каждого пучка стекловолокна более 90%. Непрерывные длинные стекловолокна обрабатываются связующим агентом, моноволокна из стекловолокна склеиваются друг с другом, а стекловолокно скрепляется с полиэтиленом.
По сравнению с известным уровнем техники варианты осуществления настоящего изобретения имеют то преимущество, что, поскольку экструзионная фильера для внешней трубы и охлаждающая формовочная фильера для внешней трубы напрямую соединены, эффект формования при охлаждении хороший, процесс вакуумной калибровки в традиционном производственном процессе композитной трубы исключается, и предотвращается явление наслоения композитного слоя, вызванное вакуумным калиброванием композитной трубы. Манипулятор автоматической замены ленты используется в сочетании с намоточными машинами для выполнения автоматической непрерывной замены композитной ленты.В условиях нагрева нагревателей полиэтилен внутренней трубы и внешней трубы, а также полиэтилен композитной ленты сливаются вместе, образуя полностью сваренную плавлением ленточную полиэтиленовую композитную трубу, армированную стекловолокном. Осуществляется непрерывное производство композитных труб из ленточного полиэтилена, армированного стекловолокном, и производственные остатки композитных труб из ленточного полиэтилена, армированного стекловолокном, могут быть переработаны для изготовления длинного полиэтиленового материала, армированного стекловолокном, производственное устройство которого является экологически чистым, Принцип метода производства является научным и разумным, а производимая полиэтиленовая композитная труба, армированная стекловолокном, имеет высокую прочность на сжатие, тонкую толщину стенки, низкую стоимость производства, энергосбережение и экологичность.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Некоторые из вариантов осуществления будут описаны подробно со ссылками на следующие фигуры, на которых одинаковые обозначения обозначают одинаковые элементы, при этом:
Фиг. 1 – схематическая диаграмма основной конструкции согласно вариантам осуществления настоящего изобретения;
РИС. 2 – схематическая диаграмма принципа конструкции намоточной машины согласно вариантам осуществления настоящего изобретения; и
ФИГ.3 – схематическая диаграмма принципа конструкции манипулятора с автоматической заменой ленты согласно вариантам осуществления настоящего изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Вариант осуществления 1
Основная конструкция устройства для непрерывного производства ленточной композитной трубы, армированной стекловолокном, в соответствии с этим вариантом осуществления, содержит первый экструдер 1 , головку для внутренней трубы 2 , вакуумная калибровочная камера 3 , первая охлаждающая распылительная камера 4 , первый трактор 5 , первая намоточная машина 6 , первый нагреватель 7 , вторая намоточная машина 8 , второй нагреватель 9 , автоматический манипулятор для замены ленты 10 , экструдер для внешней трубы 11 , экструзионная фильера для внешней трубы 12 , формовочная головка для охлаждения внешней трубы 13 , вторая охлаждающая распылительная камера 14 , второй трактор 15 , счетчик метров 16 , отрезной станок фиксированной длины 17 и готовые стеллажи для труб 18 .Соединения трубопроводов выполняются между головкой внутренней трубы 2 и вакуумной калибровочной камерой 3 , между вакуумной калибровочной камерой 3 и первой охлаждающей распылительной камерой 4 , между первой охлаждающей распылительной камерой 4 и первый трактор 5 , между первым трактором 5 и первой намоточной машиной 6 , между первой намоточной машиной 6 и первым нагревателем 7 , между первым нагревателем 7 и второй обмоткой машина 8 , между второй намоточной машиной 8 и вторым нагревателем 9 , между вторым нагревателем 9 и экструзионной головкой для внешней трубы 12 , между формовочной головкой для охлаждения внешней трубы 13 и второй охлаждающий распылитель 14 , между вторым охлаждающим распылителем 14 и вторым трактором 15 , между вторым трактором 15 и счетчик метров 16 , между счетчиком счетчиков 16 и машиной для резки фиксированной длины 17 , а также между машиной для резки фиксированной длины 17 и стеллажами для готовых труб 18 .Прямые соединения выполняются между первым экструдером 1 и головкой для внутренней трубы 2 , между первой намоточной машиной 6 и автоматическим манипулятором замены ленты 10 , между второй намоточной машиной 8 и автоматической намоткой. заменяющий ленту манипулятор 10 , между экструдером внешней трубы 11 и экструзионной головкой 12 внешней трубы, и между экструзионной головкой 12 внешней трубы и формовочной головкой для охлаждения внешней трубы 13 ; внутренний диаметр экструзионной фильеры для экструзии внешней трубы 12 на 1-3 мм больше внутреннего диаметра формовочной фильеры для охлаждения внешней трубы 13 .Первый экструдер 1 , матрица для внутренней трубы 2 , вакуумная калибровочная камера 3 , первая охлаждающая распылительная камера 4 и первый трактор 5 составляют модуль экструзионного формования внутренней трубы; первая намоточная машина 6 , первая намоточная машина 7 , вторая намоточная машина 8 , вторая намоточная машина 9 и автоматический манипулятор для замены ленты 10 составляют модуль непрерывной намотки армированной ленты; экструдер для внешней трубы 11 , экструзионная головка для внешней трубы 12 , формовочная матрица для охлаждения внешней трубы 13 , вторая охлаждающая распылительная камера 14 и второй трактор 15 составляют модуль экструзионной облицовки внешней трубы.Счетчик метров 16 , станок для резки фиксированной длины 17 и стеллажи для готовых труб 18 составляют модуль резки и складирования. Модуль экструзионного формования внутренней трубы, модуль непрерывной намотки армированной ленты, модуль экструзионной облицовки внешней трубы и модуль резки и складирования расположены последовательно и объединены в устройство непрерывного производства для композитной трубы из полиэтиленовой ленты, армированной стекловолокном.
Основные конструкции первой намоточной машины 6 и второй намоточной машины 8 согласно этому варианту осуществления идентичны.Каждый включает в себя основание намоточной машины 601 , двигатель 602 , большую пластину 603 , зубчатую пластину 604 , набор правильных прижимных роликов 605 , кронштейн 606 , ленточные питатели 607 , ленточные направляющие машины 608 , пружинные прижимные листы 609 , петли 610 , делительные линейки 611 , зажимные ролики 612 и датчики сигналов 613 . Электродвигатель , 602, расположен внизу основания 601 намоточной машины, которое имеет U-образную конструкцию.Большая пластина , 603, , имеющая форму круглой пластины, устанавливается между двумя концами основания 601 намоточной машины. Зубчатая пластина , 604, расположена на внешнем крае большой пластины , 603, . Электродвигатель , 602, и зубчатая пластина , 604, входят в зацепление, и электродвигатель , 602, приводит во вращение зубчатую пластину , 604, . Набор правильных прижимных роликов , 605, , имеющий кольцевую структуру, расположен в центре большой пластины , 603, .Набор правильных прижимных роликов 605 состоит из круглых роликов, и количество круглых роликов зависит от количества композитных лент, наматываемых одновременно. Набор правильных прижимных роликов 605 зажимает и выпрямляет внутреннюю трубу и прижимает композитные ленты, намотанные на внутреннюю трубу, так, чтобы композитные ленты плотно наматывались на внутреннюю трубу. Один конец комплекта правильных прижимных роликов 605 соединен с землей через кронштейн 606 .По окружности большой пластины 603 с равными интервалами расположены 2-12 ленточных питателей 607 и 1-6 ленточных направляющих 608 . Каждые два устройства подачи ленты 607 и одна направляющая машина 608 работают вместе, образуя модуль подачи и направления ленты. Когда один из двух лентопротяжных устройств 607 в каждом модуле подачи и направления ленты работает, другой находится в режиме ожидания. Ленточные питатели 607 вертикально связаны с большой пластиной.Два пружинных прижимных листа , 609, , которые имеют симметричную структуру, расположены на переднем конце каждого устройства подачи ленты , 607, . Когда композитные ленты помещаются на ленточные питатели , 607, , листы пружинного прижима , 609, плотно прижимаются композитными лентами и затем фиксируют составные ленты на ленточных питателях , 607, . В случае замены составных лент пустые составные ленты прижимают листы пружинного прижима к плоскости, что облегчает удаление пустых составных лент из ленточных питателей.После того, как новые составные ленты помещены на ленточные питатели , 607, , листы пружинного прижима , 609, находятся в сжатом состоянии и фиксируют составные ленты на ленточных питателях , 607, . Передатчик сигнала , 613, расположен на конце каждого устройства подачи ленты , 607, . Ленточные направляющие машины 608 соединены с большой пластиной 603 через петли 610 , а разделительные линейки 611 расположены на большой пластине 603 в местах, связанных с ленточными направляющими машинами 608 .Шкалы на делительных линейках , 611, соответствуют углам наклона ленточнопроводящих машин , 608, , что облегчает регулировку углов между ленточнопроводными машинами , 608, и большой пластиной , 603, . Углы наклона лентонаправляющих машин , 608, выбираются в соответствии с углами наматывания композитных лент. Два зажимных ролика , 612, , которые имеют симметричную конструкцию, расположены на каждой ленточно-направляющей машине 608 и используются для зажима композитных лент.Прижимные ролики , 612, находятся в зажимном состоянии в процессе автоматической замены композитных лент.
Первый нагреватель 7 и второй нагреватель 9 согласно этому варианту осуществления имеют одинаковую основную структуру, и оба имеют функции нагрева и охлаждения. Инфракрасный обогрев используется во время обогрева, а вентилятор холодного воздуха – во время охлаждения. Первый нагреватель 7 и второй нагреватель 9 находятся в состоянии нагрева в процессе производства.После завершения производства первый нагреватель 7 и второй нагреватель 9 прекращают нагрев и начинают охлаждение, так что поверхности первого нагревателя 7 и второго нагревателя 9 и трубопроводов охлаждаются до комнатной температуры. для предотвращения проблемы, связанной с тем, что внутренняя труба остается в первом нагревателе 7 , вторые нагреватели 9 и трубопроводы разрушаются под воздействием высокой температуры окружающей среды, в результате чего внутренняя труба не может продолжать работу или даже вызывает пожар .
Основная конструкция манипулятора с автоматической заменой ленты 10 согласно этому варианту осуществления включает опорную плиту 101 , нижнюю направляющую 102 , нижний ползун 103 , стойку 104 , кронштейн 105 , верхняя направляющая 106 , верхняя направляющая 107 , соединительный вал 108 , захват 109 и приемник сигнала 110 . Две опорные пластины 101 , которые имеют прямоугольную форму пластины, жестко соединены нижней направляющей 102 , которая имеет структуру из прямоугольных полос.Приемник сигнала , 110, расположен на одной из двух опорных пластин 101 . Нижний ползун , 103, , который имеет прямоугольную полую структуру, соединен с нижней направляющей , 102, в виде рукава. Нижний ползун 103 перемещается горизонтально по нижнему рельсу 102 , а верх нижнего ползуна 103 снабжен стойкой 104 , которая имеет цилиндрическую полую структуру. Один конец кронштейна 105 , который имеет прямоугольную полосовую структуру, вставлен внутри стойки 104 ; кронштейн 105 вращается в вертикальном положении 104 , а другой конец кронштейна 105 вертикально соединен с верхней направляющей 106 , которая имеет L-образную ленточную конструкцию.Верхний ползун , 107, , который имеет прямоугольную полую структуру, соединен с верхней направляющей , 106, в виде рукава. Верхняя направляющая 107 перемещается горизонтально по верхней направляющей 106 , нижняя часть верхней направляющей 107 снабжена соединительным валом 108 , который имеет цилиндрическую конструкцию. Один конец соединительного вала 108 снабжен захватом 109 , который имеет дугообразную конструкцию.Соединительный вал 108 и захват 109 вращаются вокруг верхнего ползуна 107 , служащего точкой опоры.
Первый экструдер 1 и экструдер внешней трубы 11 согласно этому варианту осуществления являются одношнековыми экструдерами. Первая намоточная машина 6 , первый нагреватель 7 , вторая намоточная машина 8 и второй нагреватель 9 устанавливаются в соответствии с количеством слоев намотки.Когда количество слоев намотки равно 2, последовательно размещаются первая намоточная машина 6 , первая намоточная машина 7 , вторая намоточная машина 8 и второй нагреватель 9 . Когда количество слоев намотки равно 4, первая намоточная машина 6 , первая намоточная машина 7 , вторая намоточная машина 8 , второй нагреватель 9 , третья намоточная машина, третий нагреватель, четвертая намоточная машина и четвертый нагреватель расположены последовательно.Намоточные машины и нагреватели расположены по одной схеме, когда количество слоев намотки составляет 6, 8 и 10, а направления намотки соседних намоточных машин противоположны. Экструзионная фильера для внешней трубы 12 напрямую соединена с формовочной головкой для охлаждения внешней трубы 13 , так что композитная труба из полиэтиленовой ленты, армированной стекловолокном, формируется непосредственно в формовочной головке для охлаждения внешней трубы 13 и далее охлаждается в второй охлаждающий распылитель 14 .Внутренний диаметр экструзионной фильеры для внешней трубы 12 на 1-3 мм больше, чем внутренний диаметр формовочной фильеры для охлаждения внешней трубы 13 , так что полиэтиленовая композитная труба, армированная стекловолокном, уплотняется во внешней трубе. охлаждающая формовочная матрица 13 и усиленный эффект композитной трубы из полиэтиленовой ленты, армированной стекловолокном.
Вариант осуществления 2
Способ непрерывного производства полиэтиленовой композитной трубы, армированной стекловолокном, в соответствии с этим вариантом осуществления, включает четыре этапа: экструзионное формование внутренней трубы, непрерывная намотка композитной ленты, экструзионная облицовка наружной трубы, резка и складирование. .
(I) Экструзионное формование внутренней трубы: первый экструдер 1 представляет собой высокоэффективный одношнековый экструдер JWS75 / 33; первый экструдер 1 экструдирует внутреннюю трубу с внешним диаметром 105,4 мм при условии, что температуры четырех зон нагрева составляют 100 ° C, 130 ° C, 150 ° C и 170 ° C соответственно. Температура в носовой части составляет 170 ° C, а скорость экструзии внутренней трубы составляет 1 м / мин. Внутренняя труба последовательно подвергается формованию штампа для внутренней трубы 2 , калибровке вакуумной калибровочной камеры 3 и охлаждению и формованию первой охлаждающей распылительной камеры 4 , а затем поступает в первую намоточную машину. 6 под тягой первого трактора 5 , где скорость тяги первого трактора 5 и скорости экструзии внутренней трубы первого экструдера 1 и головки внутренней трубы 2 все равны 1 м. / мин.
(II) Непрерывная намотка композитной ленты: первая намоточная машина 6 наматывает первый слой композитной ленты по периферии внутренней трубы под углом намотки 63 °, а затем внутренняя труба нагревается первый нагреватель 7 , так что первый слой композитной ленты и внутренняя труба сплавлены вместе. Затем вторая намоточная машина , 8, наматывает второй слой композитной ленты в противоположном направлении на периферии первого слоя композитной ленты под углом намотки 63 °.Затем внутренняя труба нагревается вторым нагревателем 9 , так что второй слой композитной ленты и первый слой композитной ленты и внутренняя труба сплавлены вместе. Внутренняя труба, намотанная композитной лентой, входит в экструзионную головку для внешней трубы 12 ; толщина и ширина композитных лент 0,4 мм и 150 мм соответственно. Модель стекловолокна – 1200 TEX, прочность каждого пучка стекловолокна превышает 0,5 Н / dTEX, а степень сохранения прочности каждого пучка стекловолокна превышает 90%.
В процессе наматывания составной ленты резервная составная лента помещается в резервный податчик ленты 607 . Когда композитная лента на устройстве подачи 607 почти израсходована, передатчик сигнала 613 отправляет сигнал замены ленты, а приемник сигнала 110 на манипуляторе автоматической замены ленты 10 принимает сигнал замены ленты . Когда расстояние по горизонтали между передатчиком сигнала 613 и приемником сигнала 110 составляет 2 м, автоматический манипулятор замены ленты 10 начинает работать; захват 109 удерживает резервную композитную ленту, нижний бегунок 103 скользит по нижней направляющей 102 , а скоба 105 вращается против часовой стрелки на 90 ° вдоль своей оси, так что ось резервной композитной ленты удерживается захватом 109 совпадает с осью ленточного питателя.После того, как верхний ползун 107 перемещается на 200 мм вдоль верхней направляющей 106 , захват 109 помещает резервную составную ленту на податчик ленты 607 , а затем составную ленту вытягивают из рулона ленты и прикрепляют к ней. резервная составная лента и перекрывающаяся часть составной ленты и резервной составной ленты больше 170 мм. Передатчик сигнала , 613, прекращает передачу сигнала замены ленты, а автоматический манипулятор замены ленты 10 возвращается в исходное положение и перестает работать, тем самым завершая автоматическую замену композитной ленты и обеспечивая непрерывную намотку композитной ленты, при этом количество композитных лент, наматываемых одновременно первой намоточной машиной 6 и намоточной машиной 8 , равно 1.
(III) Экструзионное покрытие внешней трубы: экструдер внешней трубы 11 экструдирует внешнюю трубу толщиной 1,5 мм при условии, что температуры четырех зон нагрева составляют 100 ° C, 130 ° C, 150 ° C. ° С и 170 ° С соответственно. Температура носика 170 ° C, скорость экструзии 1 м / мин. Наружная труба, экструдируемая экструдером для внешней трубы 11 , покрыта намотанной и расплавленной внутренней трубой. Экструзионная головка для внешней трубы 12 и внешняя труба, слой стекловолокна и внутренняя труба расплавляются для образования полного сплавления. стеклопластиковая ленточная полиэтиленовая композитная труба с наружным диаметром 110 мм.Затем полиэтиленовая композитная труба, армированная стекловолокном, в свою очередь, подвергается сжатию, охлаждению и формованию на формовочной головке для охлаждения внешней трубы 13 и дальнейшему охлаждению и формованию второй охлаждающей распылительной камеры 14 , а затем поступает в счетчик счетчика 16 под тягу второго трактора 15 .
(IV) Резка и складирование: станок для резки фиксированной длины 17 разрезает композитную трубу из полиэтиленовой ленты, армированной стекловолокном, в соответствии с заданной длиной и данными, измеренными счетчиком счетчика 16 , и разрезанной ленты из полиэтилена, армированной стекловолокном композитные трубы затем перемещаются и аккуратно укладываются на готовые трубные эстакады 18 на складе, и принимаются соответствующие меры защиты.
Вариант осуществления 3
Способ непрерывного производства композитной трубы из полиэтиленовой ленты, армированной стекловолокном, в соответствии с этим вариантом осуществления, включает четыре этапа: экструзионное формование внутренней трубы, непрерывная намотка композитной ленты, экструзионная облицовка наружной трубы, а также резка и складирование. .
(I) Экструзионное формование внутренней трубы: первый экструдер 1 представляет собой высокоэффективный одношнековый экструдер JWS120 / 33. Первый экструдер 1 выдавливает внутреннюю трубу с внешним диаметром 273 мм.6 мм при условии, что температуры четырех зон нагрева составляют 100 ° C, 130 ° C, 150 ° C и 170 ° C соответственно. Температура в носовой части составляет 170 ° C, а скорость экструзии внутренней трубы составляет 0,5 м / мин. Внутренняя труба последовательно подвергается формованию штампа 2 внутренней трубы, калибровке вакуумной калибровочной камеры 3 и охлаждению и формованию первой охлаждающей распылительной камеры 4 . Затем он входит в первую намоточную машину 6 под тягой первого трактора 5 , где скорость тяги первого трактора 5 и скорости экструзии внутренней трубы первого экструдера 1 и головки внутренней трубы 2 равны 0.5 м / мин.
(II) Непрерывная намотка композитной ленты: первая намоточная машина 6 наматывает первый слой композитной ленты по периферии внутренней трубы под углом намотки 58 °. Затем внутренняя труба нагревается первым нагревателем, так что первый слой композитной ленты и внутренняя труба сплавлены вместе. Затем вторая намоточная машина 8 наматывает второй слой композитной ленты в противоположном направлении по периферии первого слоя композитной ленты под углом намотки 58 °, а затем внутренняя труба нагревается второй нагреватель 9 , так что второй слой композитной ленты и первый слой композитной ленты и внутренняя труба сплавлены вместе, а внутренняя труба, намотанная композитной лентой, входит в экструзионную головку для внешней трубы 12 .Толщина и ширина композитных лент составляют 0,6 мм и 300 мм соответственно. Модель стекловолокна – 2400 TEX, а прочность каждого пучка стекловолокна превышает 0,5 Н / Дтекс. Степень сохранения прочности каждого пучка стекловолокна превышает 90%, а количество композитных лент, наматываемых одновременно первой намоточной машиной 6 и намоточной машиной 8 , составляет 2.
В процессе При намотке составной ленты резервная составная лента помещается на резервный ленточный питатель 607 .Когда композитная лента на устройстве подачи 607 собирается израсходовать, передатчик сигнала 613 посылает сигнал замены ленты, а приемник сигнала 110 на манипуляторе автоматической замены ленты 10 принимает сигнал замены ленты . Когда расстояние по горизонтали между передатчиком сигнала 613 и приемником сигнала 110 составляет 3 м, включается автоматический манипулятор замены ленты 10 . Захват 109 удерживает резервную композитную ленту, нижний бегунок 103 скользит по нижней направляющей 102 , а скоба 105 вращается против часовой стрелки на 90 ° вдоль своей оси, так что ось резервной композитной ленты удерживается захватом 109 совпадает с осью ленточного питателя.После того, как верхний ползун 107 перемещается на 200 мм вдоль верхней направляющей 106 , захват 109 помещает резервную составную ленту на податчик ленты 607 , а затем составную ленту вытягивают из рапсового рулона и прикрепляют к нему. резервная составная лента и перекрывающаяся часть составной ленты и резервной составной ленты больше 440 мм. Передатчик сигнала , 613, прекращает передачу сигнала замены ленты, а автоматический манипулятор замены ленты 10 возвращается в исходное положение и прекращает работу, тем самым завершая автоматическую замену композитной ленты и обеспечивая непрерывную намотку композитной ленты.
(III) Экструзионное покрытие внешней трубы: экструдер внешней трубы 11 экструдирует внешнюю трубу толщиной 2,0 мм при условии, что температуры четырех зон нагрева составляют 100 ° C, 130 ° C, 150 ° C. ° С и 170 ° С соответственно. Температура носика 170 ° C, скорость экструзии 0,5 м / мин. Наружная труба, экструдированная экструдером для внешней трубы 11 , плакирована намотанной и расплавленной внутренней трубой в экструзионной головке для внешней трубы 12 , а внешняя труба, слой стекловолокна и внутренняя труба расплавляются, чтобы сформировать полностью композитная труба из ленточного полиэтилена, армированного стекловолокном, наружным диаметром 280 мм.Затем полиэтиленовая композитная труба, армированная стекловолокном, в свою очередь, подвергается сжатию, охлаждению и формованию на формовочной головке для охлаждения внешней трубы 13 и дальнейшему охлаждению и формованию второй охлаждающей распылительной камеры 14 , а затем поступает в счетчик счетчика 16 под тягу второго трактора 15 .
(IV) Резка и складирование: машина для резки фиксированной длины 17 разрезает композитную трубу из полиэтиленовой ленты, армированной стекловолокном, в соответствии с заданной длиной и данными, измеренными счетчиком счетчика 16 , и разрезанной ленты из полиэтилена, армированной стекловолокном композитные трубы затем переносятся и аккуратно укладываются на готовые трубные эстакады 18 на складе, и принимаются соответствующие меры защиты.
Вариант осуществления 4
Способ непрерывного производства полиэтиленовой композитной трубы, армированной стекловолокном, в соответствии с этим вариантом осуществления, включает четыре этапа: экструзионное формование внутренней трубы, непрерывная намотка композитной ленты, экструзионная облицовка наружной трубы, резка и складирование. .
(I) Экструзионное формование внутренней трубы: первый экструдер 1 представляет собой высокоэффективный одношнековый экструдер JWS150 / 33; первый экструдер 1 выдавливает внутреннюю трубу с внешним диаметром 985 мм.2 мм при условии, что температуры четырех зон нагрева составляют 100 ° C, 130 ° C, 150 ° C и 170 ° C соответственно. Температура в носовой части составляет 170 ° C, а скорость экструзии внутренней трубы составляет 0,5 м / мин. Внутренняя труба последовательно подвергается формованию штампа 2 внутренней трубы, калибровке вакуумной калибровочной камеры 3 и охлаждению и формованию первой охлаждающей распылительной камеры 4 . Затем он входит в первую намоточную машину 6 под тягой первого трактора 5 , где скорость тяги первого трактора 5 и скорости экструзии внутренней трубы первого экструдера 1 и головки внутренней трубы 2 равны 0.5 м / мин.
(II) Непрерывная намотка композитной ленты: первая намоточная машина 6 наматывает первый слой композитной ленты по периферии внутренней трубы под углом намотки 54 °. Затем внутренняя труба нагревается первым нагревателем 7 , так что первый слой композитной ленты и внутренняя труба сплавлены вместе; затем вторая намоточная машина , 8, наматывает второй слой композитной ленты в противоположном направлении на периферии первого слоя композитной ленты под углом намотки 54 °.Затем внутренняя труба нагревается вторым нагревателем 9 , так что второй слой композитной ленты и первый слой композитной ленты и внутренняя труба сплавлены вместе, а внутренняя труба, намотанная композитной лентой, входит во внешнюю. матрица для экструзии труб 12 . Толщина и ширина композитных лент составляют 0,6 мм и 300 мм соответственно. Модель стекловолокна – 2400 TEX, и прочность каждого пучка стекловолокна превышает 0,5 Н / dTEX, степень сохранения прочности каждого пучка стекловолокна превышает 90%, а количество композитного материала лент, намотанных первой намоточной машиной 6 и намоточной машиной 8 одновременно – 6.
В процессе наматывания составной ленты резервная составная лента помещается в резервный податчик ленты 607 . Когда композитная лента на устройстве подачи 607 будет израсходована, передатчик сигнала 613 отправляет сигнал замены ленты, а приемник сигнала 110 на манипуляторе автоматической замены ленты 10 принимает сигнал замены ленты . Когда расстояние по горизонтали между передатчиком сигнала 613 и приемником сигнала 110 составляет 4 м, включается автоматический манипулятор замены ленты 10 , захват 109 удерживает резервную композитную ленту, нижний бегунок 103 скользит по нижней направляющей 102 , а скоба 105 поворачивается против часовой стрелки на 90 ° вдоль своей оси, так что ось резервной составной ленты, удерживаемой захватом 109 , совпадает с осью устройства подачи ленты.После того, как верхний ползун 107 перемещается на 200 мм вдоль верхней направляющей 106 , захват 109 помещает резервную составную ленту на податчик ленты 607 , а затем составная лента вытягивается из рулона ленты и прикрепляется для резервной составной ленты, а перекрывающаяся часть составной ленты и резервной составной ленты превышает 1570 мм. Передатчик сигнала , 613, прекращает передачу сигнала замены ленты, а автоматический манипулятор замены ленты 10 возвращается в исходное положение и прекращает работу, тем самым завершая автоматическую замену композитной ленты и обеспечивая непрерывную намотку композитной ленты.
(III) Экструзионное покрытие внешней трубы: экструдер внешней трубы экструдирует внешнюю трубу толщиной 5,0 мм при условии, что температуры четырех зон нагрева составляют 100 ° C, 130 ° C, 150 ° C. и 170 ° C соответственно. Температура носика составляет 170 ° C, а скорость экструзии составляет 0,5 м / мин. Наружная труба, экструдируемая экструдером для внешней трубы 11 , покрывается намотанной и расплавленной внутренней трубой в экструзионной головке для внешней трубы 12 , а внешняя труба, слой стекловолокна и внутренняя труба расплавляются, чтобы сформировать полностью композитная труба из ленточного полиэтилена, армированного стекловолокном, наружным диаметром 1000 мм.Полиэтиленовая композитная труба, армированная стекловолокном, в свою очередь, подвергается сжатию, охлаждению и формованию на формовочной головке для охлаждения внешней трубы 13 и дальнейшему охлаждению и формованию второй охлаждающей распылительной камеры 14 , а затем поступает в счетчик счетчика 16 под тягу второго трактора 15 .
(IV) Резка и складирование: станок для резки фиксированной длины 17 разрезает композитную трубу из полиэтиленовой ленты, армированной стекловолокном, в соответствии с заданной длиной и данными, измеренными счетчиком счетчика 16 , и разрезанной ленты из полиэтилена, армированной стекловолокном композитные трубы затем перемещаются и аккуратно укладываются на готовые трубные эстакады 18 на складе, и принимаются соответствующие меры защиты.
Хотя изобретение было проиллюстрировано и описано более подробно со ссылкой на предпочтительный примерный вариант осуществления, изобретение не ограничивается раскрытыми примерами, и специалисты в данной области техники могут сделать выводы о дальнейших вариациях без отклонения от объема. защиты изобретения.
Для ясности следует понимать, что использование «a» или «an» в этой заявке не исключает наличия множества, а «содержащий» не исключает других этапов или элементов.
Новые композитные ленты с порошком SABIC ULTEM
Новое семейство композитных лент было представлено на выставке China Composites Expo 2020.
Производитель термопластичных композитов из города Сучжоу, Цзянсу Хансу, работал с SABIC над разработкой новых лент UD для потенциального использования в высокопроизводительных аэрокосмических приложениях, таких как каркасы сидений и багажные отделения.
В качестве возможной замены металла эти ленты UD предоставляют возможности для снижения веса, повышения топливной эффективности и поддержки устойчивости – ключевых целей авиационной промышленности.
Порошок ULTEMSABIC, особая форма усовершенствованного полиэфиримида (PEI), улучшает характеристики лент, обеспечивая присущую им огнестойкость, долгосрочную термостойкость, выдающуюся прочность и жесткость, а также стабильность размеров.
«Наше сотрудничество с SABIC позволило нам расширить наше портфолио от материалов для компьютерной электроники до области высокопроизводительных композитов, где мы можем удовлетворить самые строгие требования аэрокосмических приложений», – сказал Сюй Шенган, технический директор Jiangsu Hansu. .«Выбор порошка ULTEM 1000F3SP позволяет нам предложить альтернативу традиционным эпоксидным смолам, широко используемым в промышленности. Он обеспечивает исключительный баланс свойств, обеспечивая при этом более эффективную обработку, чем термореактивный пластик, поскольку отверждение не требуется ».
В процессе производства Jiangsu Hansu комбинирует непрерывные углеродные волокна с порошком ULTEM 1000F3SP, продуктом, обеспечивающим соответствие требованиям ограничения содержания вредных веществ (RoHS) и температуру стеклования (Tg) 217ºC.
Легкое диспергирование порошка ULTEM 1000F3SP в воде позволяет создавать гомогенную суспензию, которая равномерно распределяется среди углеродных волокон. Получающаяся в результате композитная лента имеет очень стабильные свойства, которые имеют решающее значение для требовательных аэрокосмических применений.
«Наш порошок ULTEM 1000F3SP изменил правила игры для Jiangsu Hansu, позволив им создать свои высокоэффективные композитные ленты UD для удовлетворения потребностей своих клиентов в аэрокосмической промышленности», – сказала Лили Сюй, старший бизнес-менеджер SABIC.«Этот передовой материал помогает Jiangsu Hansu выйти на совершенно новый рыночный сектор, который предлагает огромные возможности для роста. Это также подчеркивает, как SABIC сотрудничает с клиентами, чтобы помочь им добиться успеха ».
SABIC также производит смолу ULTEM для литья под давлением. Компоненты, полученные литьем под давлением, затем могут быть подвергнуты термоформованию с использованием композитной ленты UD и перекрыты функциональными элементами – все из того же полимера. Преимущества этого подхода включают возможность вторичной переработки и высокий уровень гибкости конструкции.