ЗАВИСИМОСТЬ ТОЛЩИНЫ ИЗДЕЛИЯ ИЗ ПКМ ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ И ВРЕМЕНИ Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

УДК 678; 677.4; 532.64

ЗАВИСИМОСТЬ ТОЛЩИНЫ ИЗДЕЛИЯ ИЗ ПКМ ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ И ВРЕМЕНИ

А.А. Савенков, А.В. Щербакова, Е.В. Рублевская

Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева

Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31

E-mail: 14begemot@mail.ru

Проведен анализ влияния температуры и времени прессования (между двух операций) на толщину изделия из полимерного композиционного материала и зазора между частями оснастки, который должен составлять не более 0,3 мм. Проведенный анализ позволяет определять рациональную температуру и время прессования изделия типа «фитинг» из полимерного композиционного материала и минимизировать брак, такой как толщина изделия.

Ключевые слова: температура, полимерный композиционный материал, фитинг, брак, зазор, толщина.

DEPENDENCE OF THE THICKNESS OF THE PRODUCT FROM PCM ON TEMPERATURE AND TIME

A.A. Savenkov, A.V. Shcherbakova, E.V. Rublevskaja

Reshetnev Siberian State University of Science and Technology 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: 14begemot@mail.ru

Analysis of the influence of temperature and pressing time (between two operations) on the thickness of the polymer composite product and the gap between the parts of the tool, which should be no more than 0.3 mm. The analysis allows to determine the rational temperature and pressing time of the product "side" type of polymer composite materials and to minimize defects, such as the thickness of the product.

Keywords: temperature, polymer composite material, fitting, marriage, gap, thickness.

В настоящее время изделия из полимерного композиционного материала (ПКМ) нашли широкое применение в различных областях промышленности и авиационно-космическая отрасли [1]. Они используются в машиностроении, судостроении, приборостроении, в строительной и других отраслях. Использование ПКМ позволяет снизить вес изделия при одновременном повышении производительности труда, и, кроме того, обеспечивает экономию материальных и энергетических ресурсов [2].

В ресурсном центре коллективного пользования «Космические аппараты и системы» (РЦКП «КАС») изготавливают фитинг, и для минимизации такого брака, как толщина изделия, необходим контроль качества изделий из ПКМ.

Геометрический контроль фитингов производился индикаторным ручным толщиномером ТР 10-30 0,01 в нескольких местах и показал среднюю толщину изделия равную 3 мм. Данные занесены в карту обмера для каждого фитинга [3]. Карта обмера представлена на рис. 1 и табл. 1.

При контроле геометрических параметров фитингов были выявлены следующие виды брака: не спрессованное изделие (3/30), не правильно уложенные выкройки препрега (1/30). Анализ причин возникновения брака показал, что брак изделия заключается в разности толщины, допус-

о о+0.5

тимая толщина - 2.8 мм, в различии геометрических параметров, их можно увидеть на карте

Секция «Метрология, стандартизация и сертификация»

обмера с Ь1-Ь8, допускается, что фактическая величина будет больше номинальной, главный критерий, чтобы размеры с Ь1-Ь8 не были меньше номинальных значений [4].

Карта обмера фитинга 005, изделие №16.

Таблица 1

Карта обмера фитинга 005, изделие №16

Размер Номинальная величина, мм Фактическая величина, мм

Ь9 2,8 3

Ь10 2,8 3

Ь11 2,8 2,9

Ь12 2,8 2,8

Ь13 2,8 2,9

Ь14 2,8 2,8

Зазоры между оснасток были измерены, данные занесены в чек-листы, представленные в табл. 2. На основе данных из чек-листов будет проведен анализ и построен график зависимости температуры и времени прессования на толщину изделия. График представлен на рис. 2.

Таблица 2

Пример чек-листа изделия №16

Наименование изделия Фитинг

Номер образца 16

Схема армирования [0;45]4

Примечание к процессу выкладки Выкладка на горячую оснастку

Степень сдавливания 0,25

Примечание к процессу сдавливания Прессование после выдержки 30 минут при 160 градусах

Зависимость толщины фитинга от температуры

3

4

125 130 135 140 145 150 155 160 165

Температура,°С

Рис. 2. Зависимость толщины фитинга от температуры

1. 18 изделий прессовались после выдержки 30 мин. при температуре в 160 оснасток составил не более 0,25 мм, а толщина готового изделия 2,9 мм.

2. 6 изделий прессовались после выдержки 60 мин. при температуре в 125 оС. насток составил не более 0,3 мм, а толщина готового изделия 3,1 мм.

3. 3 изделий прессовались после выдержки 50 мин. при температуре в 140 оС. насток составил не более 0,35 мм, а толщина готового изделия 3,5 мм.

4. 3 изделий прессовались после выдержки 40 мин. при температуре в 140 оС. насток составил не более 0,28 мм, а толщина готового изделия 3,2 мм.

Из полученных данных следует вывод, что при рациональном времени в 30 мин. и температуре в 160 оС возможно достигнуть минимального зазора между частями оснастки, что позволит выдержать необходимые размеры толщины фитинга, и в результате, устранить такую причину возникновения брака, как толщина изделия.

Библиографические ссылки

1. Бобович Б.Б. Полимерные конструкционные материалы (структура, свойства, применение). М.: ФОРУМ ИНФРА-М, 2014. 400 с.

2. Бабин А.Н. Связующие для полимерных композиционных материалов нового поколения // Труды ВИАМ: электрон. науч.-технич. журн. 2013. №4. Ст. 11. URL: http://viam-works.ru (дата обращения 07.07.2015).

3. Вешкин Е.А., Абрамов П.А., Постнов В.П., Стрельников С.В. Влияние технологии подготовки препрега на свойства ПКМ // Все материалы. Энциклопедический справочник. 2013. №9. С. 8-14.

4. Контрольно-измерительные приборы и инструменты: учебник для студ./ С. А. Зайцев, Д. Д. Грибанов, А. Н. Толстов, Р. В. Меркулов. -8-е изд.стер. - М.: Издательский центр «Академия», 2016. - 464с.

© Савенков А.А., Щербакова А.В., Рублевская Е.В., 2019

I

S ?

.о

3.8

3.7 3,6 3,5 3,4 3,3 3,2 3,1

3

2.9

2.8

120

оС. Зазор между Зазор между ос-Зазор между ос-Зазор между ос-