Способ отверждения композитного материала и устройство для его осуществления

Авторы патента:

B29C35/02 - нагрев или отверждение, например образование поперечных связей, вулканизация (холодная вулканизация B29C 35/18)

Владельцы патента RU 2630799:

Общество с ограниченной ответственностью "КОРА Инжиниринг" (RU)

Изобретение относится к способу отверждения композитного материала. Техническим результатом является сокращение трудоемкости изготовления изделий из композитного материала. Технический результат достигается способом отверждения композитного материала, включающим нагревание с использованием источника инфракрасного излучения поверхности изделия до максимальной температуры отверждения с заданной скоростью и выдержку до отверждения материала. При этом сначала изделие нагревают до температуры 125-130°C со скоростью 1-1,5°C/мин и выдерживают при этой температуре в течение 25-30 мин. Затем нагревают до температуры (170±1,5)°C со скоростью 5,5-6,5°C/мин и выдерживают при этой температуре в течение 20-25 мин. Затем отключают нагрев и оставляют остывать при комнатной температуре.

Изобретение относится к области промышленного производства изделий из композитных материалов.

Известен способ управления процессом прессования изделий из полимерного материала (см. патент на изобретение №2116886, опубл. 10.08.1998), в котором в процессе отверждения изделия в пресс-форме периодически измеряют диэлектрический параметр материала, сравнивают его с эталонным значением и по достижении оптимальной величины характеристики материала отключают нагрев. Эталонное значение определяют по графику, представляющему собой корреляционную зависимость изменения прочности и диэлектрической проницаемости от времени отверждения. Данные получены с помощью механических испытаний на растяжение образцов, изготовленных по технологическому процессу прессования отверждаемого изделия.

Недостаток способа заключается в том, что при определении эталонных значений могут иметь место определенные погрешности.

Известен также способ отверждения композиционного материала на основе эпоксифенольного связующего марки ЭНФБ (см. патент на изобретение №2170745, опубл. 20.07.2001). Способ включает ступенчатое нагревание компонентов материала от комнатной температуры до максимальной температуры отверждения и выдержкой на ней до получения отвержденного материала. Вначале компоненты нагревают до Τ₁=128-132°C со скоростью V₁=0,8-1,2°C/мин, выдерживают при Τ₁ в течение τ₁=28-32 мин, после чего нагревают до максимальной температуры отверждения (175±1)°C со скоростью V₂=1,8-2,2°C/мин. В ходе нагревания проводят постоянное измерение величин электропроводимости и тангенса угла диэлектрических потерь, а процесс отверждения завершают при достижении постоянных во времени значений указанных величин.

Данный способ включает измерение параметров, при котором могут иметь место погрешности, отрицательно влияющие на конечный результат процесса отверждения композитного материала.

Задача заявляемого изобретения состоит в упрощении технологии отверждения композитного материала.

Технический результат заключается в сокращении трудоемкости изготовления изделий из композитного материала.

Технический результат достигается способом отверждения композитного материала, включающим нагревание поверхности изделия до максимальной температуры отверждения с заданной скоростью и выдержку до отверждения материала.

Новое заключается в том, что для нагревания используют источник инфракрасного излучения. Сначала нагревают до температуры 125-130°C со скоростью 1-1,5°C/мин, выдерживают при этой температуре в течение 25-30 мин. Затем нагревают до температуры (170±1,5)°C со скоростью 5,5-6,5°C/мин, выдерживают при этой температуре в течение 20-25 мин. Отключают нагрев и оставляют остывать при комнатной температуре.

Заявляемый способ отработан в ходе экспериментов, которыми подтверждена его высокая эффективность.

Предложенный способ отверждения композитного материала был разработан в результате проведения ОКР на основе технического задания, содержащего требуемые параметры прочности готового изделия. Полученные с помощью разных режимов отверждения образцы материала проверялись на механическую прочность методом растяжения. В результате были найдены оптимальные интервалы температур нагрева - 125-130°C и 170±1,5°C - и периоды времени нагрева. В исследовании на основании заданных постоянных величин прочности материала готового изделия были определены интервалы зависимых переменных величин - температуры и времени нагрева.

Устройство для осуществления способа отверждения композитного материала по п. 1 содержит электронный блок управления процессом нагрева, связанный с источником нагрева, который выполнен в виде инфракрасного нагревателя. Нагреватель установлен над нагреваемым изделием на расстоянии 1,3-1,6 м. Устройство содержит, по крайней мере, один датчик температуры нагреваемой поверхности.

Данный способ позволяет достичь вышеуказанный технический результат - сокращение трудоемкости изготовления изделий из композитного материала.

Способ отверждения композитного материала, включающий нагревание с использованием источника инфракрасного излучения поверхности изделия до максимальной температуры отверждения с заданной скоростью и выдержку до отверждения материала, отличающийся тем, что сначала изделие нагревают до температуры 125-130°С со скоростью 1-1,5°С/мин, выдерживают при этой температуре в течение 25-30 мин, затем нагревают до температуры 170±1,5°С со скоростью 5,5-6,5°С/мин, выдерживают при этой температуре в течение 20-25 мин, отключают нагрев и оставляют остывать при комнатной температуре.

Изобретение относится к гидравлической машине для вулканизации шин, с возможностью осуществления самонастройки при регулировании пресс-формы без опорной плиты. Техническим результатом является снижение суммарной массы, повышение стабильности взаимного перемещения верхнего и нижнего тяговых модулей и осуществление самонастраивающегося регулирования пресс-формы.

Экстрактор протектора шины и способ его использования // 2609475

Изобретение относится к экстрактору протектора шины, производственному узлу для изготовления протекторов шин и к способу изготовления протектора шины. Техническим результатом является предотвращение разрыва, растрескивания или других повреждений протектора при его извлечении из формы.

Способ получения трёхмерных матриц // 2607226

Изобретение может быть использовано для создания матриц для индивидуальных биоактивных имплантатов и искусственных органов. Для получения трехмерных матриц используют установку, состоящую из системы управления, трехкоординатной системы перемещения шприцевого диспенсера и рабочего резервуара.

Способ вулканизации рукавных вставок криволинейного типа и пресс-форма для его осуществления // 2597396

Изобретение относится к технологии и оборудованию для вулканизации резинотехнических изделий, в частности к изготовлению рукавных вставок криволинейного типа. Техническим результатом является повышение качества, надежности и долговечности рукавных вставок криволинейного типа.

Клеевая композиция, способ склеивания и пневматическая покрышка // 2596757

Группа изобретений относится к склеивающей при надавливании клеевой композиции, слоистому телу, использующему склеивающую при надавливании клеевую композицию, и пневматической покрышке.

Способ изготовления резины из эластомерной композиции на основе синтетического каучука // 2586092

Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к технологии изготовления листовых эластомерных материалов для формирования композиционных материалов на основе резиной смеси и прочных зольных микросфер, и может быть использовано на заводах, выпускающих резинотехнические изделия.

Автоматизированный комплекс для изготовления композиционных материалов // 2574262

Изобретение относится к области машиностроения и может использоваться для формования и отверждения изделий из полимерных композиционных материалов, отверждающихся при повышенной температуре и избыточном давлении.

Устройство и способ изготовления многослойных изделий из полимерных композиционных материалов преимущественно в виде тел вращения // 2574261

Группа изобретений относится к спосбу и устройству в области получения многослойных крупногабаритных изделий, из полимерных композиционных материалов, преимущественно в виде тел вращения, отверждающихся при температурах выше температуры окружающей среды.

Способ контрольной сборки пресс-формы для изготовления подвижного соединения и макет пакета тарелей подвижного соединения для осуществления способа // 2559490

Группа изобретений относится к области машиностроения, в частности к технологии изготовления подвижных соединений в пресс-форме, и может быть использовано при изготовлении армированных амортизаторов и резинометаллических элементов.

Формирующий блок пресс-формы для изготовления подвижного соединения // 2554627

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к технологии изготовления подвижных соединений в пресс-форме, и может быть использовано при изготовлении армированных амортизаторов и резино-металлических элементов.

Портативная система отверждения // 2640538

Изобретение относится к устройствам для отверждения заготовки для формирования детали. Техническим результатом является снижение уровня потребления энергии. Технический результат достигается устройством для отверждения заготовки для формирования детали. Устройство содержит оправку, имеющую форму, выбранную для детали. Устройство также содержит портативную конструкцию, содержащую удерживающую конструкцию, выполненную с возможностью удержания оправки. Причем удерживающая конструкция имеет первую сторону и вторую сторону. Кроме того, устройство содержит систему нагрева, выполненную с возможностью охвата оправки с первой стороны удерживающей конструкции с помощью первого устройства нагрева и второй стороны удерживающей конструкции с помощью второго устройства нагрева. Причем система нагрева выполнена с возможностью создания тепла для использования в отверждении заготовки, расположенной поверх оправки для формирования указанной детали. При этом первое устройство нагрева и/или второе устройство нагрева содержит деформируемый материал, выбранный таким образом, что в ответ на вакуум происходит деформирование первого устройства нагрева и/или второго устройства нагрева. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 15 ил.

Жесткое армирующее кольцо и способ вулканизации шины с его использованием // 2641131

Изобретение относится к жесткому армирующему кольцу. Техническим результатом является повышение точности размеров пневматической шины и предотвращение снижения производительности и ограничения спектра возможных решений при проектировании. Технический результат достигается жестким армирующим кольцом, служащим в качестве цилиндрического кольца. Кольцо при помещении невулканизированной шины в форму и прижатии диафрагмы с внутренней стороны невулканизированной шины к ее наружной стороне в радиальном направлении шины для выполнения формовой вулканизации располагается между внутренней круговой поверхностью области невулканизированной шины, соответствующей участку протектора, и внешней круговой поверхностью области диафрагмы, соответствующей участку протектора. Причем напряжение, необходимое для того, чтобы вызвать деформацию растяжения заранее определенной величины в направлении вдоль окружности кольца, больше, чем напряжение, необходимое для того, чтобы вызвать деформацию сжатия заранее определенной величины в направлении вдоль окружности. 4 н. и 19 з.п. ф-лы, 29 ил., 2 табл., 7 пр.

Способ нанесения покрытия на внутреннюю поверхность трубопровода // 2644916

Изобретение относится к технологии нанесения покрытия на внутреннюю поверхность длинных трубопроводов, в частности дюкеров. Внутрь трубопровода вводят трубообразный рукав из волокнистого материала, пропитанного отверждаемым связующим и заключенного в гибкую оболочку из полимерного материала. Для этого головной конец рукава закрепляют, а рукав выворачивают и продвигают внутрь трубопровода, расправляя и прижимая к внутренней поверхности трубопровода за счет давления воды на внутреннюю поверхность вывернутого рукава. Перед выворачиванием хвостовой части рукава хвостовой конец перевязывают и прикрепляют к нему головной конец циркуляционного шланга. После расправления рукава внутри трубопровода его выворачивают и продвигают внутрь отвесной трубы до выхода перевязанного конца рукава из нее. Конец рукава освобождают от перевязи и закрепляют отгибом на трубе. Головной конец шланга соединяют с дополнительным источником горячей воды. Рукав отверждают, подавая горячую воду одновременно от двух источников через боковые отверстия в шланге. Равномерность прогрева рукава по длине трубопровода обеспечивает повышение качества покрытия. 2 ил., 2 пр.