I. Põhitoormaterjalide valmistamine
Tugevdav materjal: pidevad leelise{0}}vabad klaaskiu kimbud, mis tagavad suure aksiaalse tugevuse. Lineaarset tihedust ja pinge ühtlust tuleb rangelt kontrollida.
Maatriksi materjal: epoksüvaik (või vinüülestervaik), mis on segatud kõvendi, kiirendi ja sisemise vormivabastusainega. Kõvenemiskiiruse ja mehaaniliste omaduste tagamiseks peab suhe olema täpselt sõnastatud.
Abimaterjalid: silaani sideaine (kiud-vaigu liidese sidumise parandamiseks), liim (edaspidiseks kombineerimiseks ümbrise ja liitmikega) ja silikoonkummi (ümbrise jaoks).
II. Pultrusioonvormimine (varda kere tootmine)
Kiudude immutamine: Pidevad klaaskiu kimbud tasandatakse läbi rulli ja kastetakse täielikult vaigupaagis oleva epoksüvaigu liimi sisse, kusjuures ühtlast vaigusisaldust kontrollitakse.
Eelvormimine ja lõnga paigutus: Impregneeritud kiukimbud läbivad eelvormimisvormi, et kõrvaldada õhumullid ja korraldada kiudude suunda, tagades paralleelse aksiaalse joonduse.
Kuumutamine, kõvenemine ja pultrusioon: kiukimbud sisenevad kuumutusvormi (120–160 kraadi). Pideva veojõu abil töötav vaik läbib kiire ristsidumise ja kõvenemise, moodustades tiheda epoksüklaaskiust varda. Vorm kalibreerib läbimõõdu, et tagada südamiku varda välisläbimõõdu tolerants (tavaliselt ±0,1 mm).
Lõikamine ja esmane ülevaatus: Varras lõigatakse kavandatud pikkusesse, millele järgneb välimuse, läbimõõdu, sirguse ja põhiliste mehaaniliste omaduste (nt paindetugevus, tõmbetugevus) kontrollimine.
III. Südamiku varda pinnatöötlus (liidese liimimise tagamine)
Lihvimine/liivaprits: mehaanilist lihvimist või liivapritsi kasutatakse pinnavaigu jääkide ja jämeduste eemaldamiseks, suurendades pinna karedust (Ra kontrollitud 1,6–3,2 μm).
Puhastamine ja kuivatamine: Pind puhastatakse alkoholi või deioniseeritud veega, et eemaldada õliplekid ja tolm, seejärel kuivatatakse 80–100 kraadi juures 30–60 minutit, et niiskus täielikult eemaldada.
Sidumisaine kate: Silaani sideaine (nt KH-550) kantakse ühtlaselt peale, seejärel kuivatatakse õhu käes toatemperatuuril või küpsetatakse madalal temperatuuril, et moodustada keemiline üleminekukiht, mis suurendab sideme tugevust südamiku varda ja silikoonkummi vahel.
IV. Mantli segamine (isolatsioon ja kaitse)
| Protsess | Voolu | Rakenduse stsenaarium |
|---|---|---|
| Süstimise vulkaniseerimine | Südamikvarras asetatakse vormi ja sinna süstitakse kõrgel -temperatuuril vulkaniseeritud (HTV) silikoonkummi, millele järgneb vulkaniseerimine 160–180 kraadi juures 10–20 minutit, et ümbris ja varjualused vormida. | Masstootmine, keerulised konstruktsioonid (nt suur kuuri läbimõõt, mitme kuuri{2}}kujundus) |
| Ekstrusioonvulkaniseerimine | Segatud silikoonkumm kaetakse südamiku vardale ekstruuderi kaudu, seejärel siseneb see pidevalt vulkaniseerimiseks vulkaniseerimistorusse (180–200 kraadi) ja kuure töödeldakse seejärel. | Pika-varda tüüpi, lihtsa kuuri kujuga, sobib pika-vahemaa pidevaks tootmiseks |
V. Järelravi ja kvaliteedikontroll
Lõpeta ravi: ümbris mõlemast otsast on eemaldatud, et paljastada südamikuvarras liitmikega pressimiseks, tagades, et pressimispind on puhas ja õliplekkideta.
Paigaldusühendus: Tsingitud terasest või alumiiniumisulamist liitmikud ühendatakse hüdraulilise pressi abil kindlalt südamiku mõlema otsaga ning testitakse pressimistugevust ja liidese tihedust.
Lõplik ülevaatus:
Mehaaniline jõudlus: tõmbe-, painde- ja väändekatsed viiakse läbi tagamaks, et jõudlus vastab või ületab kavandatud koormust (nt suurem või võrdne 600 MPa).
Elektriline jõudlus: Sisemiste defektide kõrvaldamiseks tehakse toitesageduse pingetaluvuse, osalise tühjenemise ja dielektriliste kadude testid.
Liidese kontroll: Ultraheli defektide tuvastamine või röntgenülevaatus viiakse läbi, et veenduda, et südamiku varda ja ümbrise vahel, samuti südamiku varda ja liitmike vahel pole sidemete eraldumist ega eraldumist.
Peamised protsessipunktid
Pultrusiooni parameetrid: Vormi temperatuurigradient, tõmbekiirus (0,5–2 m/min) ja vaigu viskoossus peavad olema täpselt sobitatud, et vältida poorsust ja kiudude libisemist.
Liimimise kontroll: Sideaine katte ühtlus, kuivamistemperatuur ja kuivamisaeg mõjutavad otseselt liidese töökindlust, mis on sisemise rikke vältimise tuum.
Vulkaniseerimisprotsess: Silikoonkummi vulkaniseerimisaste peab olema 90% või suurem, et vältida alavulkaniseerimisest tingitud vananemiskindluse ja isolatsioonivõime vähenemist.
Levinud probleemid ja lahendused
Liidese lahtiühendamine: Optimeerige liivapritsi karedust, valige sobiv ühendusvahend ning kontrollige rangelt kuivamist ja niiskuse eemaldamist.
Südamiku varda painutamine: Tagada pultrusiooni ajal ühtlane kiu pinge, sümmeetriline vormitemperatuur ja stabiilne veokiirus.
Sisemised õhumullid: Tagada põhjalik vaigu degaseerimine, piisav õhu väljalaske eelvormimise ajal ja pultrusiooni kiiruse vähendamine.