навіны

Невядомы герой кампазітаў: паглыбленае апусканне ў тое, як вырабляецца шкловалакно

У свеце перадавых кампазітаў такія матэрыялы, як вугляроднае валакно, часта займаюць першае месца. Але амаль за кожным трывалым, даўгавечным і лёгкім вырабам са шкловалакна — ад карпусоў лодак і лапатак ветраных турбін да аўтамабільных дэталяў і басейнаў — стаіць фундаментальны армавальны матэрыял:шкловалакно роўінгГэтая ўніверсальная, бесперапынная нітка са шкляных нітак з'яўляецца рабочай конікам індустрыі кампазітаў. Але як вырабляецца гэты крытычна важны матэрыял?

У гэтым артыкуле падрабязна апісваецца складаны прамысловы працэс стварэння шкловалакнавага роўнінгу, ад сырога пяску да гатовай да адпраўкі шпулькі.

Што такое роўінг са шкловалакна?

Перш чым перайсці да пытання «як», важна зразумець «што».Шкловалакно роўінг— гэта набор паралельных, бесперапынных шкляных нітак, сабраных разам у адну нескручаную нітку. Звычайна яна намотваецца на вялікую шпульку або фармовачную ўпакоўку. Такая структура робіць яе ідэальнай для працэсаў, дзе высокая трываласць і хуткае змочванне (насычэнне смалой) маюць вырашальнае значэнне, напрыклад:

–Пультрузія:Стварэнне профіляў пастаяннага папярочнага сячэння, такіх як бэлькі і стрыжні.

–Намотка ніткі:Будаўніцтва сасудаў пад ціскам, труб і корпусаў ракетных рухавікоў.

–Вытворчасць мата з сечаных нітак (CSM):Дзе роўінг наразаецца і выпадковым чынам размяркоўваецца ў кілімок.

–Прымяненне распыленням:Выкарыстанне пісталета-здрабняльніка для адначасовага нанясення смалы і шкла.

Ключ да яго прадукцыйнасці заключаецца ў бесперапыннай прыродзе і бездакорнай якасці асобных шкляных нітак.

Вытворчы працэс: шлях ад пяску да шпулькі

Вытворчасцьшкловалакно роўінггэта бесперапынны, высокатэмпературны і высокааўтаматызаваны працэс. Яго можна падзяліць на шэсць ключавых этапаў.

Этап 1: Дазаванне – дакладны рэцэпт

Гэта можа здацца дзіўным, але шкловалакно вырабляецца з таго ж звычайнага матэрыялу, што і пляж: кварцавага пяску. Аднак сыравіна старанна адбіраецца і змешваецца. Гэтая сумесь, вядомая як «партыя», у асноўным складаецца з:

–Кварцавы пясок (SiO₂):Першасны шклоўтваральнік, які забяспечвае структурную аснову.

–Вапняк (карбанат кальцыю):Дапамагае стабілізаваць шкло.

–Кальцынаваная сода (карбанат натрыю):Зніжае тэмпературу плаўлення пяску, эканомячы энергію.

–Іншыя дабаўкі:Невялікая колькасць мінералаў, такіх як бура, гліна або магнезіт, дадаецца для надання пэўных уласцівасцей, такіх як павышаная хімічная ўстойлівасць (як у шкле E-CR) або электрычная ізаляцыя (шкло E-CR).

Гэтыя сыравінныя матэрыялы дакладна ўзважваюцца і змешваюцца ў аднародную сумесь, гатовую да печы.

Этап 2: Плаўленне – Агністае пераўтварэнне

Партыя падаецца ў масіўную печ, якая працуе на прыродным газе пры ашаламляльнай тэмпературы прыблізнаад 1400°C да 1600°C (ад 2550°F да 2900°F)Унутры гэтага пекла цвёрдыя сыравінныя матэрыялы падвяргаюцца рэзкаму пераўтварэнню, плавячыся ў аднародную глейкую вадкасць, вядомую як расплаўленае шкло. Печ працуе бесперапынна, з аднаго канца дадаецца новая партыя, а з другога — расплаўленае шкло.

Этап 3: Валокніраванне — нараджэнне нітак

Гэта самая важная і займальная частка працэсу. Расплаўленае шкло паступае з пярэдняй часткі печы ў спецыяльнае абсталяванне, якое называеццаутулкаУтулка — гэта пласціна са сплаву плаціны і родыя, устойлівая да моцнага нагрэву і карозіі, якая змяшчае сотні ці нават тысячы дробных адтулін або наканечнікаў.

Па меры таго, як расплаўленае шкло праходзіць праз гэтыя наканечнікі, яно ўтварае малюсенькія, раўнамерныя струмені. Затым гэтыя струмені хутка астуджаюцца і механічна выцягваюцца ўніз хуткаснай намотвальнай машынай, размешчанай значна ўнізе. Гэты працэс выцягвання звужае шкло, выцягваючы яго ў неверагодна тонкія ніткі дыяметрам звычайна ад 9 да 24 мікраметраў — танчэйшыя за чалавечы валасяны полаг.

Этап 4: Нанясенне праклейкі – вырашальнае пакрыццё

Адразу пасля ўтварэння нітак, але да таго, як яны дакрануцца адна да адной, іх пакрываюць хімічным растворам, вядомым якпамерыабозлучальны агентГэты крок, магчыма, гэтак жа важны, як і само валакністае валакністае валакно. Апрацоўка выконвае некалькі жыццёва важных функцый:

–Змазка:Абараняе далікатныя ніткі ад ізаляцыі адна аб адну і аб тэхналагічнае абсталяванне.

–Муфта:Стварае хімічны масток паміж паверхняй неарганічнага шкла і арганічнай палімернай смалой, значна паляпшаючы адгезію і трываласць кампазіта.

–Статычнае зніжэнне:Прадухіляе назапашванне статычнай электрычнасці.

–Згуртаванасць:Звязвае ніткі разам, утвараючы цэласную нітку.

Канкрэтны склад апраксімацыі трымаецца ў строгім сакрэце вытворцамі і распрацоўваецца з улікам сумяшчальнасці з рознымі смоламі (поліэфірнымі, эпаксіднымі,вінілавы эфір).

Этап 5: Збор і фарміраванне пасмаў

Сотні асобных нітак рознага памеру цяпер сыходзяцца ў адзін бок. Яны збіраюцца разам на серыі ролікаў, вядомых як зборачныя чаравікі, утвараючы адзіную бесперапынную нітку — роўніцу. Колькасць сабраных нітак вызначае канчатковы «тэкс» або вагу на даўжыню роўніцы.

Этап 6: Намотка — канчатковы пакет

Бесперапынная нітка роўнінгунарэшце намотваецца на круцільную цангу, ствараючы вялікую цыліндрычную пачку, якая называецца «здым» або «фармавальная пачка». Хуткасць намоткі неверагодна высокая, часта перавышае 3000 метраў у хвіліну. Сучасныя намотвальныя машыны выкарыстоўваюць складаныя элементы кіравання, каб забяспечыць раўнамерную намотку пачкі з правільным нацяжэннем, прадухіляючы заблытванне і абрывы ў наступных ужываннях.

Пасля таго, як поўная ўпакоўка наматана, яе здымаюць, правяраюць на якасць, маркіруюць і рыхтуюць да адпраўкі вытворцам і вытворцам кампазітных матэрыялаў па ўсім свеце.

Кантроль якасці: нябачны хрыбетнік

На працягу ўсяго гэтага працэсу строгі кантроль якасці мае першараднае значэнне. Аўтаматызаваныя сістэмы і лабаранты пастаянна кантралююць такія зменныя, як:

–Паслядоўнасць дыяметра ніткі

–Тэкс (лінейная шчыльнасць)

–Цэласнасць пасмы і адсутнасць разрываў

–Раўнамернасць нанясення памераў

–Якасць зборкі ўпакоўкі

Гэта гарантуе, што кожная шпулька роўінгу адпавядае строгім стандартам, неабходным для высокапрадукцыйных кампазітных матэрыялаў.

Выснова: Інжынернае цуда ў паўсядзённым жыцці

Стварэннешкловалакно роўінг— гэта шэдэўр прамысловай інжынерыі, які пераўтварае простыя, распаўсюджаныя матэрыялы ў высокатэхналагічнае армаванне, якое фарміруе наш сучасны свет. Наступны раз, калі вы ўбачыце ветравую турбіну, якая грацыёзна круціцца, элегантны спартыўны аўтамабіль або трывалую шкловалакновую трубу, вы ацэніце складаны шлях інавацый і дакладнасці, які пачаўся з пяску і агню, што прывяло да з'яўлення невядомага героя кампазітаў: шкловалакновага роўінгу.

Звяжыцеся з намі:

Chongqing Dujiang Composites Co., Ltd.

ВЭБ-САЙТ: www.frp-cqdj.com

Тэл.：+86-023-67853804

WHATSAPP: +8615823184699

EMAIL:marketing@frp-cqdj.com