И встает вопрос об использовании специального оборудования Существует два универсальных метода изготовления изделий из стеклопластика, которые позволяют перерабатывать исходное сырье в конечные, завершенные изделия, без промежуточной стадии формирования полуфабрикатов в виде препрегов, и без использования крупногабаритного узкоспециализированного оборудования. Это методы открытого и закрытого формования. Метод открытого формования позволяет делать изделия как вручную, так и с помощью специального оборудования. Основное преимущество использования оборудования при открытом формовании - скорость формовки и возможность быстро изготавливать крупногабаритные изделия. Также нет необходимости производить раскрой стеклянного материала, тратить время на дозирование и подготовку гелькоутов и связующего - все это делает установка. Снижение влияния человеческого фактора на изготовление изделия также можно отнести к преимуществам использования оборудования. Метод закрытого формования требует использования специального инжекционного оборудования. Преимущества этого метода - высокая точность соблюдения размеров получаемых деталей, чистота окружающей обстановки, отсутствие необходимости готовить связующее, гладкость поверхности из¬делия с двух сторон, высокая технологичность, снижение зависимости качества детали от рабочего персонала. Однако в этом методе необходим предварительный раскрой стеклянных материалов, использование специального связующего с низкой вязкостью, достаточно высокая квалификация оператора установки. Существует большое многообразие оборудования для изготовления изделий из стеклопластика методами открытого и закрытого формования. В принципе, даже термопластавтомат, в котором используется полимер с добавлением стеклянных волокон, можно отнести к оборудованию для производства стеклопластика. Условно оборудование для изготовления стеклопластика можно разделить на установки открытого формования и установки закрытого формования. Установки первого типа, как правило, представляют собой агрегаты по напылению стеклопластика или пропитки стекломатериалов подготовленным связующим. Установки второго типа - инжекционные, и используются для инжекции подготовленного связующего в закрытую матрицу с предварительно уложенным в нее армирующим материалом. В данном обзоре мы рассмотрим только оборудование для изготовления изделий из стеклопластика методом открытого формования, как наиболее технологически и практически доступного для создания производства. В таблице 1 представлены фирмы-производители оборудования для изготовления стекло¬пластика этим методом. Изготовление изделия из стеклопластика - процесс двухстадийный. Первая стадия - изготовление наружного гелькоутного слоя. Вторая стадия - изготовление основного силового каркаса изделия. На каждой из этих стадий мож¬но использовать специальное оборудование. Стадия первая. Установки для напыления гелькоута Независимо от фирмы-производителя, агрегаты этого типа представляют собой пневматическое двух компонентное окрасочное оборудование высокого давления и комбинированного распыления. Выбор пневматики не случаен - пневматические установки обладают полной пожарной безопасностью в работе, что очень важно при работе с горючими и легко воспламеняющимися материалами, такими как полиэфиры и другие типы смол. Кроме того, пневматическое оборудование является чистой механикой, поэтому его легко обслуживать и ремонтировать персоналу без специальных знаний. Фактически, ремонт сводится к разборке плохо функционируюшсй части оборудования, визуальному осмотру и замене вышедшей из строя детали, сальника или прокладки. Пневматический двигатель Пневматический двигатель представляет собой пневматический цилиндр двухстороннего действия, поршень которого совершает возвратно-поступательные движения при подаче воздуха в впускной клапан цилиндра. Таким образом, все установки напыления гелькоута работают от пневматиче¬ской линии или от компрессора. На поршне пневмоцилиндра установлен шток, который жестко связан с штоком насоса-дозатора гелькоута. Тем самым, движение поршня пневмоцилиндра приводит к движению поршня насоса-дозатора гелькоута, который совершает перекачивающие движения на каждом такте. Для установок по напылению гелькоута существует такая характеристи¬ка как передаточное соотношение. Это отношение площади поршня пневмодвигателя и площади поршня насоса-дозатора гелькоута. Как правило, эти соотношения не бывают ниже 13:1. Это означает, то на каждый 1 бар воздушного давления, поданного в пневмодвигатель, в насосе-дозаторе гелькоута будет сгенерировано давление 13 бар. Большее передаточное соотношение может потребоваться для работы с высоковязкими гелькоутами. Насос-дозатор гелькоута Насос-дозатор гелькоута представляет собой поршневой насос двухстороннего действия. Подробно на его конструкции мы останавливаться не будем, так как она была рассмотрена ранее в статье «Насосы в композитной промышленности». Скажем только, что такой насос совершает перекачивание гелькоута при каждом такте движения, обеспечивая непрерывность подачи гелькоута в линию. Однако, в верхней и нижней точках движения штока давление падает, что может привести к пульсациям факела при распылении. Чтобы компенсировать это падение давления, на выходе из насоса устанавливают специальную компенсирующую емкость, которая обеспечивает уравнивание даления и убирает пульсации факела рас¬пыления. Некоторые модели установок по напылению гелькоута снабжаются несколькими насосами-дозаторами гелькоута и передвижной секцией с пневмодвигателем и насосом-дозатором катализатора, что позволяет производить напыление гелькоутов разных цветов без промывки всей установки. Фактиче¬ски, оператору нужно только передвинуть секцию пневмодвигателя к другому насосу-дочатору гелькоута, закрепить его шток на штоке пневмодвигателя, прикрепить шланг подачи гелькоута от насоса к распылительному пистолету и начинать напылять гелькоут другого цвета. Поршневые насосы отлично подают и качают материал в линию, но у них могут возникать трудности при засасывании материала из емкости. Как правило, это не вызывает проблем при работе со стандартными гелькоутами при рабочих температурах, однако в некоторых случаях может потребоваться использование специальных подающих насосов или же обеспечение подачи гелькоута самотеком во входной патрубок насоса. Насос-дозатор катализатора Этот насос также представляет собой поршневой насос, как правило, двухстороннего действия. В отличие от насоса-дозатора гелькоута, насос-дозатор катализатора обладает гораздо более скромными размерами, что позволяет дозировать катализатор в отношении до 5% по отношению к гелькоуту. Собственно, отношение размеров жидкостных камер насосов и определяет максимальное со¬отношение катализатора для добавления в гелькоут. Насос-дозатор катализатора жестко связан с нас о сомдозатором гслькоута через металлический рычаг с прорезями. Одна часть рычага жестко закреплена на базе установки, а второй конец находится на штоке насосадозаюра гелькоута и совершает вместе с ним возвратно-поступательные движения. Нижняя часть насоса-дозатора катализатора также закрепляется на базе установки, а верхняя часть - шток с поршнем - закрепляется в прорезях на рычаге. При работе установке за счет движения рычага перемешае гея и шток насоса-дозатора катализатора, тем самым, совершая перекачивание катализатора в линию. Прорези на рычаге по¬зволяют регулировать предельный ход поршня (больше-меньше) насоса и тем самым общее количество катализатора, поданного в линию. Жесткая связка насоса-дозатора гел¬коута и насоса-дозатора катализатора позволяет четко контролировать количество катализатора, поданного в линию и смешивающегося с гелькоутом. Распылительный пистолет является важнейшим узлом любой установки напыления гслькоута. Именно распылительный пистолет производит напыление гелькоута на поверхность, и вся технология напыления «зашита» именно в нем. Распылительные пистолеты установок по напылению гслькоута на первый взгляд являются довольно сложными узлами, хотя в действительности все производители стремятся максимально упростить их конструкцию. К распылительным пистолетам выдвигаются такие требования как надежность, простота обслуживания и конструкции. Сейчас конструкции пистолетов разделены на два типа - на основе игольчатых клапанов и на основе клапанов кранового типа. В первом случае клапан представляет Z- или Г-образную трубку с расположенным в ней седлом и иглой. К одной стороне трубки подключается шланг подачи гелькоута или катализатора, другая сторона трубки обращена к распылительному соплу. Седло расположено вдоль трубки, в нем сделано отверстие, через которое жидкость может протекать с одного конца трубки к другому. Каждый распылительный пистолет снабжен отдельным игольчатым клапаном для катализатора и для гель-коута. Иглы, упирающиеся в седла - это закрытые клапаны, отсутствие подачи гелькоута и катализатора. При нажатии на курок иглы отходят от седел, и гель-коут и катализатор начинают протекать через седла в свои линии подачи к распылительным соплам пистолета. |