–PAGE_BREAK–Неотъемлемой частью автоклавного оборудования, является система вакуумирования, для создания избыточного давления. Давление в автоклаве создается либо с помощью компрессоров, либо испарением жидкого азота.
В последнем случае в состав автоклавного оборудования входит азотная станция. Температура в автоклаве создается либо встроенными тенами (электронагревающими элементами), либо аэродинамическим обдувом. В современных автоклавах может быть создано давление до 30 атмосфер и температура до 300 оС. Для охлаждения различных конструктивных элементов автоклавного оборудования, как правило, предусматривается оборотное водоснабжение, то есть охлаждающая вода циркулирует по подводам, снижает теплоту, входит в специальное устройство и возвращается по замкнутому циклу.
Последовательность операции технологического процесса при автоклавном формовании:
— выкладка вне автоклава заготовки изделия на подготовленную форму согласно требованиям чертежа или карты выкладки;
— установка в зоне припуска термопары, обеспечивающей автоматический режим отверждения (температурный режим, а не режим давления);
— укладка на заготовку разделительной пленки;
— установка по периметру заготовки дренажной трубки;
— укладка одного или двух слоев грубой стеклоткани в качестве дренажного слоя и укладка герможгута;
— подготовка и установка эластичного чехла (проверка на герметичность и чистоту);
— подключение дренажного канала к автономной системе вакуумирования автоклава;
— проверка герметичности собранной садки;
— закрытия гермокрышки;
— создание разряжения под чехлом и под вакуумным мешком 0,8-0,9 атмосферы, и избыточного давления в автоклаве 3 атм.;
— формование по заданному температурному режиму и давлению поддерживается автоматически;
— охлаждение, сброс давления в автоклаве и вакуума под мешком;
— открытие гермокрышки, выкатывание тележки и съем изделия.
Формы для автоклавного формования могут быть достаточно тонкостенными и легкими, так как в процессе опрессовки изделия испытывают всестороннее давление. При этом они должны обеспечивать герметичность в течение всего периода формования. Материал формы должен иметь высокую теплопроводность и минимальную теплоемкость с целью сокращения времени на нагрев заготовки.
Процесс автоклавного формования трудоемок, при этом качество выкладки зависит от квалификации исполнителя.
С целью повышения качества выкладки и последующего формования, выкладку препрега осуществляют на специальных выкладочных машинах с числовым программным обеспечением. При этом заданное количество слоев и углы выкладки обеспечиваются выкладочной головкой по программе. Кроме того, поддерживается постоянное давление и температура прикатного ролика, что обеспечивает стабильность технологического процесса и как следствие высокое качество и стабильность свойств формируемых изделий.
Для получения новых качественных высоконагруженных конструкций применяют процесс интегрального автоклавного формования, при котором за один технологический цикл совместно отверждаются несколько заранее полученных элементов конструкции. Современные автоклавы позволяют проводить формование при температуре до 300оС и давления до 15 атм.
2.4. Схема увязки оснастки.
Обеспечение заданной точности обводообразующего элемента конструкции требует:
— применения единой системы базовых плоскостей и осей для координации положения всех взаимосвязанных элементов и оснастки в процессе их изготовления и сборки;
— применения единых способов базирования всей технологической цепочки.
2.5. Выбор необходимого оборудования.
Все применяемое оборудование для технологического процесса изготовления агрегата руля высоты должно быть аттестовано и проходить текущие проверки в соответствии с графиком ППР отделов главного механика, главного метролога, главного энергетика.
При обрезке сотопакетов и резке и фрезеровке сотодолек используются ленточно-пилочный и фрезерный станки. В процессе работы на данных станках выделяется мелкодисперсная пыль, поэтому эти работы проводить в защитных очках и респираторах.
Необходимо использовать такие средства индивидуальной защиты, как х/б халаты, косынки, тапочки, х/б перчатки, фартуки и полиэтиленовые нарукавники.
При изготовлении пакетов клеевых сотовых заполнителей используется автомат АСП-250М. При работе на нем необходимо периодически проверять правильность работы блокировочных устройств, запрещается прикасаться руками к подвижным механизмам автомата, станина автомата, корпуса электродвигателей, электрошкаф должны быть заземлены.
Пресс гидравлический должен быть снабжен системой регулирования и контроля температуры, давления и времени выдержки. Разъем съемных пресс-форм должен быть механизирован.
Автоклав. Герметичность соединения крышки с корпусом обеспечивается с помощью затвора. Затвор должен быть герметичным и надежным, он должен позволять многократно, быстро и безопасно открывать крышку. Обычно автоклавы снабжают механизмом для поворота и открывания в паре с электродвигателем. Должно быть предусмотрено блокирующее устройство с целью исключения впуска пара в аппарат при незакрытой крышке, также для исключения открывания крышки при давлении в аппарате.
Станки для раскроя препрега для получения пакетов заготовок деталей. На станках должны быть надежно закреплены формы и оправки для намотки и выкладки. Конструкция вакуумной системы станка выкладки должна исключать засорение всасывающих концов вакуумных трубок, попадание масла от насосов в секции вакуумного стола. Должно быть исключено повреждение электропневматического и гидрошлангов.
2.6. Расчет ожидаемой точности изготовления.
Расчет ожидаемой точности сводится к прогнозированию погрешности, которая возникает в результате изготовления изделия. В процессе расчета определяем разницу между Т.К. и Д.К. Разница – погрешность, которая характеризует ожидаемую точность. Т.К. – это номинальный размер, задается мат. моделью агрегата, Д.К. – то, что получилось в результате нашей работы. Оценка погрешности изделия осуществляется на основе знаний о техпроцессе изготовления конструкции.
3. Разработка технологического процесса изготовления изделия
из ПКМ.
3.1. Расчет (выбор) технологических режимов.
Технологический процесс разработан на основе технологических инструкций ТИ – 02909-02 «Изготовление деталей из стекло – угле — органопластика и гибридных материалов на связующем УП — 2227». Изготовление деталей из ПКМ проводить в сухом чистом помещении при температуре воздуха 15-25 оС и относительной влажности не более 75%. помещение должно быть оборудовано общей приточно-вытяжной вентиляцией и местными отсосами. Замер температуры рабочей зоны и относительной влажности производит мастер производственного участка и контролирует БТК перед началом работы. Результаты заносятся в журнал. При отклонении параметров производственной среды от предельно-допустимого значения необходимо сообщить руководству СП «КАПО — Композит» и принять следующие меры:
— мастеру остановить изготовление деталей;
— контролеру БТК принять меры, исключающие возможность попадания деталей на дальнейшую сборку, выписать ведомость замечаний и акт об анализе и устранении отклонений. Комиссии по качеству произвести оценку ситуации и определить ее влияние на продукцию и принять решение об оформлении «Акта извещения на устранение отклонений».
— комиссии по качеству провести анализ причины отклонения параметров, составить мероприятия для предупреждения повторного возникновения сбоя параметров производственной среды;
— при достижении параметров соответствующих предельно-допустимым значениям работу восстановить с записью в журнале параметров среды.
Уборку рабочего места проводить ежедневно в конце рабочего дня влажным способом или пылесосом.
Все оборудование и оснастка должны быть исправны, заземлены и защищены от статического электричества. Обработка деталей из ПКМ ручным механизированным инструментом (зашкуривание, сверление) работа должна проводиться пневматическими ручными машинами, оборудованными местными отсосами. Для работы использовать только исправный и замаркированный инструмент.
Правила работы с эпоксидными смолами.
Работа с растворителями, клеями, эпоксидными смолами и герметиками относятся к категориям пожароопасных, оказывающих токсическое действие на организм. Во избежание случаев загорания запрещается: работать при отключенной вентиляции; кружки с клеем, герметиком и растворителями ставить вблизи нагревательных устройств; держать открытыми без надобности кружки с клеем, растворителем; выкручивать салфетки и опускать в растворитель сразу после обезжиривания; загромождать проходы к передвижным средствам пожаротушения, согласно нормам.
К работе с растворителями, клеями, эпоксидными смолами и герметиком допускаются лица имеющие спецодежду и индивидуальные средства защиты.
Охрана окружающей среды.
Отходы ЛВЖ по мере накопления сдавать в цех 61 с последующей утилизацией. Протировочная ветошь собирается в специальную тару и сдается в цех 61. Отходы препрегов, пленочных клеев, связующих паст — складывать в герметически закрываемые бидоны и вывозить в цех 61 на специальную площадку. Тара должна быть замаркирована.
3.2. Выбор вспомогательных материалов для реализации
технологического процесса.
Наименование вспомогательных материалов:
1. Антиадгезионная смазка К – 21;
2. Пленка полиэтиленовая;
3. Пленка полиамидная ППНТ – для вакуумного чехла;
4. Салфетки;
5. Ацетон технический;
6. Нефрас чистый;
7. Перчатки х/б – 1 пара на 1го человека.
8. Шпагат;
9. Ткань, фильтрованная из синтетических нитей (лавсановая) арт.56208;
10. Полимерный заполнитель ВПЗ – 5.
Наименование основных материалов:
1. Стеклоткань Т – 10-80;
2. Стеклосотоблок ПСП-1-2,5-60;
3. Связующее УП – 2227;
4. Клеевая пленка ВК – 51;
5. Клеевая пленка ВК – 51А;
6. Клеевая пленка ВКВ 3 – 0,9;
7. Герметик УЗОМЭС – 5М.
Стеклосотоблок ПСП-1-2,5-60
Марка
ПСП-1-2,5-45
ПСП-1-2,5-60
Ячейка
Форма
шестигранная
шестигранная
Сторона
границ, мм
2,5
2,5
Прочность, кг/м2
45 +/-5
60 +/-5
Предел прочности при сжатии, МПа (кгс/см2)
1,13 (11,3)
1,4 (14)
Горючесть
самозатухает
самозатухает
Рабочая температура, оС
от -60 до +80
от -60 до +80
Примерное назначение
Применяется в качестве легкого заполнителя в многослойных конструкциях различного назначения для деталей простой конфигурации.
Стеклоткань Т-10-80
Марка
Т-10-80
Наименование
Ткани конструкционные из стеклянных скрученных комплексных нитей.
Толщина, мм
0,25 +/-0,02
Ширина, см
80
Длина, м (не менее)
50
Поверхностная плотность ткани, г/м2
290 +/-7
Разрывная нагрузка,
Н (кгс) не менее
по основе
3136 (320)
по утку
1764 (180)
Рабочая температура, оС
от -60 до +80
Горючесть
трудносгораемый
Коррозионная агрессивность
—
Грибостойкость
—
Примерное назначение
Для изготовления стеклопластиков.
Углепластик на связующем УП-2227
Марка и наименование
Углепластик на связующем УП-2227
Вид наполнителя
Углеродная лента ЭЛУР-П-0,1
Плотность, г/см3
1,49-1,52
Предел прочности при растяжении, МПа (кгс/мм2)
998 (102)
Сдвиг в плоскости листа, кгс/см2
11260
Коэффициент Пуансона
0,33
Примерное назначение
Для изготовления деталей конструкционного назначения, работающих до t = +150 оС
Пленка клеевая ВК-51 и пленка клеевая ВК-51А
Марка
ВК-51
ВК-51А
Толщина, мм
0,25
0,27
Ширина, мм
530-550
Длина, м, не более
120
Масса 1 м2, г
265-325
290-350
Предел прочности клеевых соединений сотового заполнителя с обшивкой при отрыве, МПа (кгс/см2) при 80оС
5,39 (55)
Внешний вид
От светлого до темно желтого цвета
Рабочая температура, оС
от -60 до +80
Примерное назначение
Для склеивания конструкций из металла с сотовым заполнителем.
Пленка клеевая ВКВ 3-0,9
Марка
ВКВ 3
Толщина, мм
0,9 +/-0,20
1,5 +/-0,20
Ширина, мм
не менее 200
не более 500
Длина, мм
не менее 300
не более 1200
Внешний вид
Непрозрачная от светло-коричневого до зеленовато-коричневого цвета с вкраплениями наполнителя.
Предел прочности при отрыве клеевого соединения сотового заполнителя с обшивкой, МПа (кгс/см2) не менее
2,5 (25)
Примерное назначение
Для склеивания блоков неперфорированного и перфорированного сотового заполнителя из алюминиевой фольги, стекло — и полимерсотопластов между собой и с элементами каркаса из металлических и не металлических материалов.
Герметик
Марка
У-30МЭС-5М
Компоненты
Герметизирующая и вулканизирующая пасты и ускоритель вулканизации продукт АМГ-9
Плотность, кг/см3
(1,42 +/-0,08)х103
Условная прочность при растяжении в момент разрыва, МПа (кгс/см2) не менее
до разрыва 1,76 (18)
Относительное удлинение в момент разрыва, % не менее
200
Рабочая среда, оС
от -60 до +130
Внешний вид
Однородный материал черного цвета
Примерное назначение
Для герметизации болтовых и клепанных соединений.
3.3. Составление карт раскроя препрега.
1. Перед раскроем выдержать препрег при температуре цеха не менее 2х часов (в случае хранения его в холодильнике).
2. Обрезать кромки шириной 15 – 20 мм с 2х сторон.
3. Произвести раскрой препрега на заготовки (полиэтиленовую пленку не снимать) по шаблону, учитывая направление армирования ткани, согласно схеме раскроя.
3.4. Разработка маршрутного и операционного технологического процессов. Заполнение маршрутных и операционных карт технологического процесса.
Маршрутная карта. Наименование и содержание операций.
1. Комплектовочная.
2. Контроль исходных материалов.
3. Входной контроль оснастки
4. Подготовка и термообработка оснастки.
5. Контрольная.
6. Проверка оснастки на герметичность.
7. Контрольная.
8. Разрезка сотоблоков на прямоугольные заготовки.
9. Контрольная.
10. Обрезка прямоугольных заготовок.
11. Контроль обрезки прямоугольных заготовок на клин.
12. Склейка сотоблоков.
13. Контроль склейки сотоблоков.
14. Термостатирование клея ВКВ — 3.
15. Контрольная.
16. Механическая обработка сотоблока.
17. Приклейка сотопанели к технологической обшивке.
18. Фрезерование криволинейной поверхности сотоблока.
19. Доводка обработанной поверхности сотоблока.
20. Контрольная.
21. Предварительная сборка каркаса с обшивкой.
22. Контрольная.
23. Сверловка технологических отверстий.
24. Контрольная.
25. Предварительная сборка каркаса с сотовым заполнителем.
26. Контрольная.
27. Контроль качества подгонки сотового заполнителя.
28. Контроль предварительной сборки.
29. Склейка – сборка обшивки с каркасом.
30. Контрольная.
31. Изготовление вакуумного чехла.
32. Проверка вакуумного чехла на герметичность.
32. Контрольная.
33. Автоклавное формование.
34. Контроль параметров формования.
35. Распрессовка вакуумного чехла.
36. Фрезерование второго теоретического сотоблока.
37. Контрольная.
38. Доводка обработанной поверхности сотового заполнителя.
39. Контрольная.
40. Заливка полимерного заполнителя ВПЗ – 5 в местах упрочнения сот.
41. Контрольная.
42. Предварительная сборка каркаса с обшивкой.
43. Контрольная.
продолжение
–PAGE_BREAK–