При формовании с эластичной диафрагмой под вакуумом диаф­рагма (мембрана) служит для отделения воздуха от ламината и

91

Передачи на него атмосферного давления, необходимого для уплот­нения материала в форме. При формовании под давлением диаф­рагмы используются также в качестве емкостей для сжатых га­зов во время отверждения. Если давление под диафрагмой соиз­меримо с действием приложенного к ней давления сжатых газов, диафрагма остается инертной и уплотнения материала не проис­ходит. Для создания пониженного давления под формуемым ма­териалом предусмотрена система выпускных отверстий. До тех пор, пока давление под диафрагмой остается пониженным, сжа­тый газ сдавливает ее, а диафрагма, в свою очередь, давит на слои композиционного материала. Приложенное давление должно вы­полнить следующие функции:

Уплотнить последовательные слои материала;

Завершить пропитку волокна смолой;

Выдавить из пустот летучие побочные продукты реакции и увлеченный воздух;

Выдавить избыток смолы из слоев материала.

В устройствах для формования деталей с эластичной диаф­рагмой предусматривается система выпускных отверстий. Они могут располагаться вертикально или сбоку. Принципиальное различие между этими двумя вариантами можно заметить, сравни­вая рис. 14.5 с рис. 14.1 и 14.4. На рис. 14.5 показана последова­тельность укладки слоев при расположении выпускных отвер­стий сбоку. При этом рекомендуется следующая очередность проведения операций:

1.. Нанести иа поверхность формы антиадгезионную смазку.

2. На приготовленную поверхность положить выбрасываемый слой (как правило, это слой стеклоткани артикула 120, пропитанной смолой, которая сов­местима со смолой формуемого материала).

3. Скрепить внешний слой с выбрасываемым слоем.

4. Уложить слои композиционного материала в соответствии с направле­ниями, предусмотренными конструкцией изделия, и отполировать наружную поверхность внешнего слоя (рис. 14.6).

5. Боковое выпускное отверстие расположить на расстоянии не менее 13 мм от наружного края пакета листов и соединить его с каналами вентиляционной системы.

6. Поверх слоев композиционного материала положить пористую раздели­тельную ткань и подтянуть ее к боковому выпускному отверстию (разделительная ткань должна быть такого размера, чтобы перекрыть зазор шириной 13 мм между пакетом листов и боковым выпускным отверстием, а ее выступающий край отре­зают, так как ткань не должна переходить за выпускное отверстие).

7. Поставить уплотнительную прокладку (если диафрагма сделана не из самоуплотняющегося силоксанового каучука) на расстоянии 13 ... 25 мм от на­ружного края бокового выпускного отверстия.

8. Обратить особое внимание на уплотнение участка диафрагмы, закрываю­щего пакет листов, чтобы не было утечки.

9. Создать разрежение (вакуум) под диафрагмой, проверить систему на гер­метичность и все места утечки уплотнить.

10. Провести отверждение слоистого пластика.

Описанная система неприменима при значительном вытекании смолы и обеспечивает только частичное удаление летучих. Из­делия из слоистых пластиков, отвержденные в установке такого типа, обычно имеют скошенные кромки на расстоянии около 50 мм от края материала. Их, как правило, отрезают от отвержден - ной конструкции и иногда используют для проведения контроль­ных испытаний.

На рис. 14.1 и 14.4 изображена схема укладки слоев при верти­кальных системах выпускных отверстий. В этих конструкциях предусмотрен контроль вытекания смолы для поддержания задан­ной толщины слоев. Ниже приведена последовательность операций:

1) на поверхность формы наносят антиадгезионную смазку;

2) укладывают выбрасываемый слой и протягивают его таким образом, чтобы можно было скрепить с эластичной перегородкой;

3) тщательно укладывают внешний слой и крепят так, чтобы он не мешал креплению эластичной перегородки;

4) слои композиционного материала нумеруют, выкладывают и протирают наружную сторону внешнего слоя;

5) эластичную перегородку скрепляют с выбрасываемым слоем на расстоя­нии примерно 3,2 мм от края собранного пакета;

6) поверх перегородки и собранного пакета помещают разделительную ткань;

7) иа разделительную ткань укладывают заранее определенное количество впитывающих слоев и растягивают их только до краев собранного пакета (иногда нх прикатывают к разделительной ткаии);

8) иа впитывающие слои кладут слой перфорированного материала «Тедлар» н растягивают его до эластичной перегородки (диаметр отверстий ь материале «Тедлар» 0,75 мм, расстояние между их центрами 25 мм);

9) боковое выпускное отверстие соединяют с вентиляционными каналами;

10) поверх собранной конструкции укладывают два слоя сухой стеклоткани с артикулом 181 и растягивают их до боковых выпускных отверстий;

11) на полученный слоистый материал кладут промежуточные или изоли рующие плиты; необходимую защиту от резких увеличений температуры обеспе­чивают стальные или алюминиевые переходные плиты толщиной 3,2 мм, назна­чение которых состоит в том, чтобы обеспечить одинаковую скорость нагрева и охлаждения по всему сечению формы и предотвратить локальную продувку смолы при герметизации; промежуточные плиты применяют также для того, чтобы полу­чить изделие с гладкой, неволиистой поверхностью;

12) для защиты диафрагмы от образования перфораций промежуточные плиты покрывают двумя или более слоями сухой стеклоткани;

13) боковые выпускные отверстия герметизируют по всему периметру;

14) устанавливают и уплотняют диафрагму;

15) создают разрежение под диафрагмой и разглаживают, проверяют диаф­рагму на герметичность и уплотняют, чтобы не было утечки;

16) находящийся под диафрагмой многослойный материал готов для отвер­ждения.

В описанной системе удаления избытка связующего количество впитывающих слоев заранее рассчитывается, чтобы снизить содер­жание смолы до заданного уровня. На рис. 14.4 представлены все составляющие элементы, которые могут входить в систему любого типа.

На рисунках приведены различия между вертикальной и бо­ковой системами выпускных отверстий специально для лучшего понимания принципов формирования пакетов. Расхождения ме­жду отдельными вариантами одной и той же системы при этом не рассматриваются.

Основная цель, которая преследуется при изменении конструкции системы — это добиться лучшего уплотнения материала изделия и максимально увеличить эффективность его применения. При этом целесообразно опять возвратиться к табл. 14.2, где приведен перечень и области применения матери­алов, используемых при переработке.