Особенности изготовления технологической оснастки из

Особенности изготовления
технологической оснастки из полимерных
композиционных материалов
для производства панелей
на ОАО ААК «Прогресс»
Исполнитель проекта: Рябкова Н.М., Грищенко Т.А.
ОАО ААК «ПРОГРЕСС»
Основная задача предприятия – изготовление
многоцелевого вертолета КА-62
Конструкция вертолета Ка-62 на 60% выполнена из композиционных
материалов.
Внешние обводы частей вертолета образованы крупногабаритными
панелями из композиционных материалов, конструктивно объединенными
продольно-поперечным набором балок, стрингеров, шпангоутов и диафрагм.
Задачи при изготовлении деталей крупных габаритов:
- изготовить оснастку крупных габаритов;
- облегчить массу оснастки;
- уменьшить экономические затраты.
Были предложены варианты изготовления мастер-модели:
древесина
или
модельные zika-блоки
В результате чего были выявлены следующие недостатки таких типов
мастер-моделей:
- насыщение древесины влагой с изменением заданных габаритов;
- проникновение смолы в мельчайшие неровности поверхности (структура
дерева), трещины;
- при наличии большого количества поверхностных трещин приводит к
разрушению мастер-модели либо самого негатива (оснастки);
- возникновение трещин по стыкам модельных zika-блоков;
-негерметичность мастер-моделей.
В настоящее время технологической службой предприятия осваивается
следующий техпроцесс изготовления мастер-моделей.
Этап I
Изготовление основания мастер-модели
на основе пенополиуретановых блоков с
использованием установки
В зависимости от того, какое изделие
из пенополиуретана необходимо получить,
подбирается
соответствующее
сырье.
Выбор композиции определяет параметры
(плотность,
прочность,
эластичность,
теплостойкость и т.д.) конечного продукта.
Двухкомпонентная
ППУ
система
отличается повышенной текучестью и
позволяет получить формы сложной
геометрической конфигурации, обладает
быстрым отверждением и наличием
плотной интегральной корки в изделиях.
Для получения пенополиуретановых блоков:
- смазать форму антиадгезионной смазкой «Пента»;
- залить в форму смешанную композицию компонентов «А» и «Б»;
- после вспенивания дать выдержку 10-15 минут
Далее размещаем пенополиуретановые блоки в блочную конструкцию и
закрепляем заполняя промежутки между блоками пенополиуретановой
композицией (Продольный и поперечный набор ребер обеспечивает
жесткость конструкции.)
Этап II
Создание мастер - модели
Использование
модельных
пластиков
в
виде
жидких
двухкомпонентных смол позволяет создать однородные монолитные
конструкции различных габаритов.
На обработанную на фрезерном станке с заниженным теоретическим
контуром поверхность нанести двухкомпонентную смолу высотой 20-25 мм.
Живучесть рабочих модельных составов, как правило, 20-60 мин, а время
окончательного отверждения составляет 16-24 часа.
Рекомендуемое нанесение пасты – нанесение сегментами. Сегменты
наносятся методом либо параллельных лент, либо можно
использовать нанесения пасты «кругами».
Преимущества:
- напряжение, действующее на поверхность модели или формы
оказывается ниже, если вся поверхность разделен а на более мелкие
сегменты (площади, зоны);
- конструкции без специального усиления менее подвержены
деформации при нанесении пасты сегментами;
пасты, наносимые на жесткую субконструкцию сегментами, менее
подвержены воздействию внутренних напряжений (риск возникновения
трещин), возникающих в слое пасты;
- нанесение пасты за один раз (без деления на сегменты) может
вызвать проблемы с адгезией или образование трещин на поверхности.
После обработки на фрезерном станке с заданным эквидистантом
получаем гладкую поверхность для изготовления оснастки.
Рекомендуемая
фрезерования -10мм.
толщина
материала
после
двухэтапного
Преимущества применения модельных
пластиков:
- параметры окружающей среды не влияют на
формы конструкции (температура, влажность);
- легко обрабатываются;
- имеют высокие химическую и механическую
прочность;
- обладают высокой абразивной стойкостью;
- легко ремонтируются шпатлевкой.
Этап III
Инфузия
В процессе вакуумной инфузии (пропитки) происходит ввод смолы в
ламинат с использованием вакуумного давления.
Материалы и оборудование необходимое для процесса инфузии
Процесс инфузии включает в себя:
1.
Подготовка оснастки (мастер-модели)
Нанести антиадгезионную смазку
Укладка армирующего материала (набор пакета)
Нанести в одном направлении двухкомпонентное наружное
покрытие «Гелькоут». Поверх выложить слои стеклоткани по схеме:
2 первых и 2 последних слоя TMFC 7500, между ними 10 слоев
TMFC 7544, чередование нитей основы 90˚ - 0˚ скрепляя между
собой аэрозольным клеем.
2.
3.
Организация вакуумной магистрали.
4.
Укладка герметизирующего жгута для вакуумного мешка.
5.
Укладка жертвенного слоя ткани.
6.
Укладку разделительной пленки.
7. Укладка дренажа.
8. Укладка сетки для распределения смолы.
9. Организация канала для распределения смолы.
10. Установка вакуумного мешка.
11. Проверка герметичности и устранение утечек.
12. Подготовка связующего.
Соединить компоненты А и В связующего, перелить в расходную
емкость, подвести к связующему каналы для распределения смолы.
13. Инфузия - пропитка смолой уложенного пакета.
14. После того как связующее пропитало весь пакет произвести
предварительную термообработку при давлении.
15. Снять вакуумный мешок, убрать вакуумные магистрали и
каналы подачи связующего.
16. Окончательная термообработка.
Этап IV
Окончательная обработка
После инфузии, корковую деталь снять с мастер –модели, произвести обрезку по
ЛОД и установить на каркасную металлическую или деревянную конструкцию.
Преимущества композитной оснастки,
выполненной по данной технологии:
- изготовление в кратчашие сроки с минимальными затратами на
механическую обработку;
- более низкая стоимость по сравнению с металлической оснасткой ( за
счет более рационального расходования материалов и минимальной
трудоемкости изготовления);
- хорошая ремонтопригодность;
- широкая гамма применяемых материалов с различными физикомеханическими свойствами и ценой;
- изготовление монолитной оснастки любых габаритов относительно
малым весом по сравнению с металлической.
СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!