Технология производства стеклопластиковых изделий методом намотки.

Метод намотки является одним из самых перспективных методом формования изделий из стеклопластиков, т.к. он позволяет создавать ориентированную структуру наполнителя в изделиях с учетом их формы и особенностей эксплуатации.
Использование в качестве наполнителей жгутов, лент, нитей обеспечивает максимальную прочность изделий. 
Сущность метода намотки заключается в намотке стекложгута, пропитанного связующим, на вращающуюся оправку. Для того чтобы обеспечить определенную ориентацию жгута на поверхность оправки, скорость перемещения раскладчика наполнителя (в данном случае роль раскладчика выполняют отжимные валики в ванне) согласуется со скоростью вращения опр. содержание компонентов в системе смола - стекловолокно регулируется также отжимными валиками.

В отличие от описанного "мокрого" метода намотки, "сухой" метод состоит в намотке на оправку предварительно пропитанного и высушенного наполнителя. Для мокрой намотки используются в основном полиэфирные и эпоксидные связующие, а для сухой - главным образом связующие на фенольных смолах.
Обязательная стадия процесса - отверждение намотанной на оправку заготовки. При этом заготовка может быть дополнительно уплотнена с помощью вакуумного или надувного мешков. Термообработка связующего может проводиться как в специальных камерах, так и за счет нагревателей, размещенных на самой оправке.

Однако метод намотки применим только для изделий оболочкового типа, причем предпочтительно имеющих форму тел вращения. Наибольшее применение метод намотки нашел в авиа- и ракетостроении для формования корпусов ракет и ракетных двигателей, а также фюзеляжей самолетов, в химической промышленности для изготовления аппаратов, емкостей, трубопроводов.

Изделия, полученные методом намотки, могут иметь весьма большие размеры (например, резервуар цилиндрической формы объемом 200м3).
При намотке степень уплотнения наполнителя определяется величиной контактного давления, которое зависит от натяжения волокна, геометрической формы изделия и жесткости оправки. Рекомендуемая величина технологического натяжения должна составлять 30-50 % от показателя прочности материала наполнителя.

При намотке наполнителя с большим натяжением под действием растягивающих нагрузок в нем могут происходить некоторые изменения, в частности, при натяжении крученой нити уменьшается её диаметр, при натяжении тканой ленты уменьшается её ширина за счет распрямления нитей основы.


Существенным фактором, определяющим стабильность свойств получаемых структур при намотке, является температура. Колебания температуру изменяет вязкость связующего, что в свою очередь, может вызвать колебания степени наполнителя. Уменьшение вязкости с увеличением температуры позволяет улучшить стабильность уплотнения наполнителя и качество его пропитки, однако это уменьшение имеет определенный предел, обусловленный жизнеспособностью связующего. При сухом формовании важно качество предварительной пропитки наполнителя в пропиточно-сушильном агрегате. При мокром формовании точность поддержания заданного соотношения компонентов зависит от метода введения связующего.
  
Уплотнение материала стеклопластикового изделия помимо натяжения достигается с помощью специального прикатывающего ролика. В этом случае контактное давление, измеряемое усилием, которое передается на оправку единицей длины стеклонити или жгута, составляет 0,5- 1,5 кгс/см. Дополнительное уплотнение относительно простых по форме изделий может осуществляться при спиральной намотке металлических или пластмассовых лент с натягом. Если намотка таких лент осуществляется внахлестку, то в итоге должна сохраниться гладкая наружность изделия.

Метод намотки в сочетании с другими методами (например, прессованием) целесообразно использовать для формования изделий сложных контуров.
Так, при изготовлении корпуса лодки на оправку со специально рассчитанным профилем образующей наматывается пропитанный материал, после чего разрезают по образующей и каждую половину поочередно помещают в пресс-форму.

Показатель прочности материала корпуса готовой лодки после прессования достигает 12000 кгс/см2 при объемном содержании стекловолокнистого наполнителя до 80%.
Формование оболочковых изделий, имеющие вогнутые наружные поверхности (например, днища), может проводиться на надувной выпуклой оправке с последующей опрессовкой её в жесткой форме по наружному контуру.

Особое внимание при намотке оболочек следует обращать на точность укладки стекловолокнистых нитей на поверхности формы. Как известно, равновесное положение нитей совпадает с геодезическими линиями, т.е. линиями, соединяющими кратчайшим расстоянием любые две точки поверхности.

Однако, вести намотку по этим линиям не всегда целесообразно с точки зрения обеспечения высоких физико-механических свойств материала изделий.
Значительное отклонение от геодезических линий при намотки стекловолокна может быть достигнута благодаря трению между нитью и поверхностью формы или нижележащими слоями намотанного материала, что обычно и используется на практике.

При формовании тонкостенных (до 1,5 мм) оболочек на относительно нежестких оправках контактное давление обычно не превышает 5 кгс/см.
Формование толстостенных оболочек сухим методом на жестких оправках требует, чтобы величина контактных давлений была порядка 15 кгс/см.

В производстве емкостей метод намотки позволяет полностью механизировать технологический процесс и сделать его непрерывным. Емкости, изготовленные методом намотки, имеют гладкую внутреннюю поверхность, характеризуются высокими прочностными показателями.

Заполните опросные листы, и мы подготовим для Вас коммерческое предложение