Giáo trình Công nghệ composite
-
Upload
day-kem-quy-nhon-official -
Category
Documents
-
view
228 -
download
2
Transcript of Giáo trình Công nghệ composite
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 1/123
CÔNG NGHỆCOMPOSITE
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 2/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 1
CÔNG NGH COMPOSITE
Phn 1: Gii thiu chung I. nh ngh a v t liu Composite
Composite là vt liu t h p ca nhiu loi vt liu (th ng là hai loi). S pha tr n
các loi vt liu này v i nhau s to ra mt loi vt liu m i có bn cht hoàn toàn khác so i các loi vt liu thành phn ban u.
Thành ph n c a v t liu Composite g m có:
Thành phn phân b liên tc trong toàn th tích vt liu gi là nn.
Thành phn phân b ngu nhiên trong vt liu gi là ct.
Tùy theo b n ch t c a v t liu n n ng i ta có th chia v t liu Composite thành các loi
khác nhau:
t liu Composite nn polymer: PMC.
t liu Composite nn vô c ceramic: CMC.
t liu Composite nn kim loi: MMC.
Trong phn này ta ch c p n loi PMC vì ây là loi Composite c nghiên cu và
ng d ng nhiu nht trong công ngh Vt liu Composite.
t liu Composite FRP
FRP (Fiber Reinforced Plastic) là mt trong nhng loi PMC ph bin nht trong các loi
t liu Composite. ây là loi Composite thuc cht d o nhit r n (thermosetting plastic),
bao gm hai thành phn ch yu là polymer và các loi s i gia c ng.
Polymer: polyeste, vinyleste, epoxy…
Các loi s i: s i thy tinh, s i cacbon, aramid (kevlar), polyeste…
Các cht xúc tác, cht xúc tin, ph gia…v i t l tr ng l ng tuy r t nh nhng
không th thiu.
Có khá nhiu công ngh Composite nói chung và công ngh FRP nói riêng. Mi công
ngh u có nhng gi i hn nht nh trong ng d ng, nó ph thuc vào kích c sn phm,
kiu dáng sn phm, s l ng sn xut, s gia c ng thích h p và loi resin s d ng. Trong
i công ngh u phi có khuôn, vì vy d a trên các c thù ca thit k và khuôn, nhà
n xut cn phi la chn công ngh cho thích h p.
a trên c s nguyên lý t o ra s n ph m, ta có th phân bi t các loi công ngh sau: Công ngh úc ti p xúc (Hand lay-up, Spray up).
Công ngh úc chuyn resin RTM (Resin Transfer Moulding).
Công ngh úc nén (Compression Moulding).
Công ngh cun s i (Filament Winding).
Công ngh úc kéo (Pultrusion).
Công ngh to l p liên tc (Continuous Laminating).
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 3/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 2
Công ngh úc bng va thy tinh (Plasterglass).
Công ngh ép phun (Injection Moulding).
Công ngh úc ép phun phn ng RRIM (Reinforced Reaction Injection
Moulding).
Công nghê úc chuyn chân không (Vacuum Assisted RTM).
Công ngh ly tâm (Centrifugal Casting).Trong phn này ch trình bày công ngh úc ti p xúc (Hand lay-up, Spray up) là công
ngh c áp d ng r ng rãi nht.
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 4/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 34
CHÖÔNG I I : KYÕTHUAÄT COMPOSITE
THEO COÂNG NGHEÄSMC
1. GIÔÙI THIEÄU: SM C laødaïng taám phaúng lieân tuïc vaølaøvaät lieäu composite coùchöùa sôïi vaøcaùc
loaïi chaát ñoän ñöôïc phaân taùn trong nhöïa nhieät raén. Nhöïa trong taám SM C chöa ñöôïc
ñoùng raén, nhöng coùñoänhôùt raát cao. N oùñöôïc ñoùng raén khi gia coâng taïo saûn phaåm
cuoái cuøng baèng caùch eùp vaøo khuoân.
SM C coùtheåduøng ñeåsaûn xuaát caùc boäphaän vaøcaùc chi tieát composite coùhình
daùng phöùc taïp vaøthôøi gi an ñònh hình trong khuoân laøtöông ñoái ngaén. Do ñoù
composite SM C laøraát t ieän lôïi.
Tính ña daïng: thaønh phaàn vaøloaïi sôïi trong SM C coùtheåñi eàu khi eån moät
caùch deãdaøng ñeåsaûn xuaát ra caùc saûn phaåm cuoái cuøng coùtính chaát cô lyùkhaùc nhau
phuøhôïp vôùi muïc ñích söûduïng.
Caùc chi tieát ñoàng nhaát: Caùc chi ti eát SM C coùtheåñöôïc neùn trong khuoân vôùi
caùc gaân, caùc phaàn loài, phaàn uoán cong, caùc loãvaøcaùc phaàn loàng vaøo nhau. Söûduïng
caùc ñaëc ñieåm thieát keánaøy, moät soácaùc boäphaän coùtheålaøm ñoàng nhaát goàm moät
phaàn vaømoät soácaùc boäphaän phuïkhaùc. Troïng l öôïng nheï: SM C composite coùtroïng löôïng rieâng nhoûhôn caùc caáu
truùc k im loaïi. K eát quaûlaø, caùc chi tieát laøm töøSM C seõnheï hôn caùc chi tieát laøm töø
kim loaïi neáu cuøng theåtích. Tæleäveàñoäbeàn treân k hoái löôïng cuûa composite SM C
coùtheåso saùnh vôùi nhieàu chi tieát laøm töøkim loaïi .
Söïoån ñònh veàkích thöôùc: Caùc chi tieát laøm töøSM C cho thaáy coùsöïoån ñònh
veàk ích thöôùc hôn l aøcaùc chi tieát l aøm töøcomposi te nhöïa nhieät deûo trong moät
khoaûng roäng veànhieät ñoävaøñieàu k ieän moâi tröôøng. Theåtích thay ñoåi theo ñöôøngcong cuõng coùtheåñöôïc ñieàu khieån baèng caùch theâm vaøo moät soáphuïgia laøm giaûm
co ngoùt. Hôn theánöõa, heäsoánôûnhi eät cuûa composi te SM C coùtheåñöôïc ñieàu khieån
khôùp vôùi theùp vaønhoâm, vì theácaùc chi tieát laøm töøSM C coùtheåtöông hôïp vôùi caùc
chi tieát laøm töønhoâm hay theùp.
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 5/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 35
Caùc öùng duïng cuûa kyõthuaät naøy: laøm caùc hoäp ñieàu khieån, maùy theåduïc, cöûa
maùy giaët, gheá, maët baøn, voûmaùy tính, panoâcöûa….
Quaùtr ình saûn xuaát composi te SM C coùtheåñöôïc phaân chia thaønh ba giai ñoaïn
chính laø: Taïo hoãn hôïp, uû, vaøeùp vaøo khuoân. T rong giai ñoaïn taïo hoãn hôïp, taám SM C
ñöôïc saûn xuaát baèng caùch bao sôïi giöõa hai taám maøng moûng. Trong taám SM C cuoái
cuøng chöùa moät soáthaønh phaàn nhö: nhöïa, xuùc taùc, chaát ñoän, vaøchaát laøm daøy. Trong
giai ñoaïn toàn tröõ( uû) ñoänhôùt cuûa nhöïa beân trong ñöôïc cho pheùp taêng cao vì theátaám
SM C coùtheåcaàm ñöôïc tröôùc khi coùtheåñöa vaøo gia coâng. Tuøy thuoäc vaøo thaønh phaàn
trong phase nhöïa maøgi ai ñoaïn uûcoùtheåtöøvaøi ngaøy cho ñeán vaøi thaùng. Trong gi ai
ñoaïn eùp khuoân, taám SM C ñöôïc caét vaøñaët vaøo khuoân noùng. Döôùi taùc duïng cuûa nhieät
ñoävaøaùp suaát, ñaàu tieân taám SM C chaûy vaøñieàn ñaày khuoân v aøsau ñoùñoùng raén taïo
thaønh boäphaän cöùng. Trong phaûn öùng ñoùng raén xaûy ra trong khuoân, caùc phaân töûnhöïañöôïc ñoùng raén taïo maïng khoâng gian ba chieàu.
2. THAØNH PHAÀN:
Caùc thaønh phaàn chính trong taám SM C laønhöïa, sôïi, vaøchaát ñoän. M oät soáthaønh
phaàn khaùc nhö xuùc taùc, chaát laøm daøy, chaát öùc cheá, chaát roùc khuoân vaøphuïgia laøm
giaûm co ngoùt ñöôïc duøng vôùi moät löôïng nhoû. T uy nhieân chuùng ñoùng vai troøraát quan
troïng trong suoát giai ñoaïn löu tröõvaøeùp khuoân.
V D: moät coâng thöùc SM C nhö sau:- polyester baát baûo hoøa 10.5
- styren 13.4
- phuïgia giaûm co ngoùt 3.45
- chaát ñoän 40.7
- chaát laøm daøy 0.7
- xuùc taùc 0.25
- chaát roùc khuoân 1.0
- chaát öùc cheá -
- sôïi thuyûtinh 30.0
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 6/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 36
2.1 Nhöïa:
Caùc loaïi nhöïa ñöôïc duøng trong taám SM C thöôøng l aønhöïa pol yester khoâng
no, V iny l ester vaønhöïa epoxy cuõng ñöôïc duøng. Tuy nhi eân, thôøi gi an eùp khuoân cuûa
nhöïa epoxy laâu hôn so vôùi nhöïa polyester vaøviny l ester. Trong thôøi gian gaàn ñaây,nhöïa phenol cuõng ñöôïc duøng trong SM C, nhöïa phenol trong SM C laøm giaûm khaû
naêng chaùy, giaûm söïsinh khoùi vaøoån ñònh nhieät cao hôn taám SM C laøm töøpolyester.
Caùc loaïi nhöïa ñöôïc duøng trong SM C nhö polyester hoaëc viny l ester ñöôïc
troän vôùi sty ren vôùi thaønh phaàn töø30-50% veàkhoái löôïng. Phuï thuoäc vaùo loaïi nhöïa vaø
thaønh phaàn styren trong ñoùmaøôûnhieät ñoäphoøng ñoänhôùt cuûa hoãn hôïp vaøo khoaûng
300 ñeán 3000 cp. V ôùi haøm löôïng sty ren cao seõtaïo söï thaám öôùt toát giöõa nhöïa vôùi sôïi
vì ñoänhôùt cuûa hoãn hôïp thaáp. T uy nhi eân, haøm löôïng sty ren vöôït quaùgiôùi haïn chopheùp thì seõlaøm giaûm cô tính vaøcaùc tính chaát nhieät cuûa nhöïa sau khi ñoùng raén.
Trong thôøi gian gaàn ñaây caùc l oaïi nhöïa gheùp giöõa polyester khoâng no vôùi
urethane cuõng ñöôïc söûduïng. Trong caùc loaïi nhöïa gheùp naøy, pol yester coùtroïng
löôïng phaân töûthaáp phaûn öùng vôùi di isocianate vôùi söï hieän dieän cuûa styren. Phaûn öùng
naøy taïo ra moät polymer maïch thaúng coùtroïng löôïng phaân töûcao hôn toàn taïi trong
dung dòch styren. Polymer maïch thaúng naøy coùtheåñoùng raén vôùi xuùc taùc thoâng
thöôøng. Ñ oänhôùt vaøtính chaát cô l yùcuûa nhöïa geùp coùtheåñieàu khieån ñöôïc baèng caùch
thay ñoåi caáu truùc hoùa hoïc cuûa polyester vaødi isocianate. Ngoaøi ra loaïi nhöïa naøy coøn
coùmoät öu ñieåm nöõa l aøcoùhaøm löôïng sty ren thaáp ( döôùi 25%).
2.2 Sôïi:
L oaïi sôïi ñöôïc duøng trong coâng ngheäSM C thöôøng laøE-glass. M oät soáloaïi
sôïi khaùc nhö laøS-2 gl ass, carbon, K ev lar 49 ñöôïc duøng coùgiôùi haïn. Trong soácaùc
loaïi sôïi ñoùthì E-glass coùmoâñun ñaøn hoài thaáp nhaát vaøcoùkhoái löôïng r ieâng töông ñoáicao. T uy nhi eân, gi aùthaønh cuûa noùreõhôn caùc loaïi sôïi gia cöôøng khaùc. Do ñoùE-glass
ñöôïc chaáp nhaän trong coâng ngheäSM C.
Caûhai daïng sôïi ngaén (khoâng l ieân tuïc) vaøsôïi daøi (lieân tuïc) ñeàu ñöôïc duøng
trong coâng ngheäSM C. Sôïi ngaén ( ñònh höôùng töïdo trong taám phaúng) thöôøng ñöôïc
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 7/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 37
duøng trong caùc öùng duïng yeâu caàu tính chaát ñaúng höôùng ( caân baèng tính chaát theo moïi
höôùng). Sôïi daøi, ñònh höôùng tröïc tieáp trong taám phaúng, taïo ra saûn phaåm coùñoäbeàn vaø
moâñun raát cao theo höôùng ñònh höôùng cuûa sôïi; tuy nhieân, ñoäbeàn vaømoâñun theo
höôùng ngöôïc laïi laøtöông ñoái thaáp. Ñeåcaûi thieän ñoäbeàn v aømoâñun theo phöông
ngang thì ngöôøi ta duøng keát hôïp giöõa sôïi ngaén vaøsôïi daøi, trong tröôøng hôïp naøy sôïingaén ñöôïc ñònh höôùng töïdo trong caáu truùc ñònh höôùng cuûa sôïi daøi.
Trong coâng ngheäSM C thì sôïi daøi thöôøng duøng laøsôïi rov ing vaøsôïi ngaén thu
ñöôïc baèng caùch chaët sôïi roving, k ích thöôùc cuûa sôïi ngaén khoaûng chöøng 1 inch.
Thaønh phaàn sôïi trong SM C raát deãñi eàu chænh theo yeâu caàu cuûa öùng duïng. Thaønh
phaàn sôïi cao vaøo khoaûng 50 – 70% veàkhoái löôïng, ñöôïc duøng ñeåsaûn xuaát caùc chi
tieát caàn ñoäbeàn vaømoâdun cao. Chaát ñoän seõkhoâng ñöôïc theâm vaøo taám SM C coùchöùa
nhieàu hôn 60% sôïi. T hoâng thöôøng, ñoänhôùt cuûa taám SM C cao seõlaøm giaûm khaûnaêngchaûy cuûa nhöïa trong khuoân , vì theálaøm haïn cheáquaùtr ình ñi eàn ñaày khuoân. SM C
ñöôïc thieát keátheo daïng sôïi ôûtrong ñoùvaøñöôïc ñònh nghóa nhö sau:
o “ SM C-R” trong ñoùR laøsôïi ngaén ñònh höôùng töïdo.
o “ SM C-CR” trong ñoùC l aøchæsôïi l ieân tuïc ñònh höôùng vaøR laøsôïi ngaén ñònh
höôùng töïdo.
o “ XM C” trong ñoùX laøsöïñan cheùo nhau cuûa sôïi daøi trong taám SM C.
V ôùi SM C-R vaøSM C-CR thì caùc con soávieát theo sau chæthaønh phaàn cuûa loaïisôïi ñoùbeân t rong. Thí duï: SM C-R40 laøtaám SM C coùchöùa 40% sôïi ngaén ñònh höôùng
töïdo; SM C-C30R10 laøtaám SM C coùchöùa 30% sôïi daøi vaø10% sôïi ngaén. Thaønh phaàn
sôïi trong XM C vaøo khoaûng 70% vaøphaàn lôùn laøsôïi l ieân tuïc. Trong XM C cuõng coùtheå
chöùa moät löôïng nhoûsôïi ngaén ñònh höôùng ngaãu nhieân ñeåcaûi thieän tính chaát cô lyù
theo phöông ngang. Goùc ñan cheùo giöõa caùc sôïi daøi khoaûng 5-70.
I I .2.3 Chaát ñoän:
Chaát ñoän trong SM C coùmoät soáchöùc naêng sau: laøm giaûm ñoäco ngoùt cuûanhöïa, caûi thieän khaûnaêng ñieàn khuoân baèng caùch laøm cho quaùtrình chaûy toát hôn, vaø
laøm taêng chaát löôïng beàmaët saûn phaåm. Caùc chaát ñoän cuûng laøm giaûm giaùthaønh cuûa
saûn phaåm , vì theácaùc chaát ñoän reûhôn nhöïa vaøcoùtheåthay theácho nhöïa.
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 8/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 38
Calci carbonate laøchaát ñoän thöôøng ñöôïc duøng trong coâng ngheäSM C.
K aol in clay, talc,boät thuyûtinh vaøaluminium trihidrate (A l2O3.3H 2O) laøcuõng ñöôïc
duøng nhö chaát ñoän. A luminium trihydrate l aølaoïi chaát ñoän coùkhaûnaêng choáng chaùy
cao bôûi vì nöôùc trong phaân töûseõñöôïc giaûi phoùng ra ôûnhieät ñoä2200C. V ì v aäy noù
ñöôïc duøng trong saûn xuaát caùc thieát bòñieän, trong xaây döïng … Tyûleägiöõa chaát ñoän vaønhöïa t rong taám SM C tuøy thuoäc v aøo ñoänhôùt cuûa
nhöïa, noùseõaûnh höôûng ñeán quaùtrình thaám öôùt sôïi vaøtính chaûy trong khuoân. T hoâng
thöôøng khi haøm löôïng sôïi cao thì neân duøng tæleäñoän treân nhöïa thaá. VD: SM C-R30,
SM C-R50, SM C-R65 thì tæleätreân laø1.5, 0.5, 0.
Caùc loaïi chaát ñoän coùkhaûnaêng daãn ñieän thænh thoaûng duøng t rong SM C gia
cöôøng sôïi thuy ûtinh ñeålaøm giaûm söïtích tónh ñi eän.
I I .2.4 Xuùc taùc: Chöùc naêng cuûa xuùc taùc l aøkhôi maøo phaûn öùng ñoùng raén ôûnhieät ñoäcao. Caùc
xuùc taùc thöôøng söûduïng laøperoxide höõu cô, nhö t-bul ty l perbenzoate (TBPB), chuùng
bòphaân huûy ôûnhieät ñoäeùp khuoân vaøsinh ra goác töïdo. Caùc goâùc töïdo naøy phaûn öùng
vôùi styren vaøpolyester laøm phaùhuûy l ieân keát ñoâi carbon-carbon, do ñoùkhôi maøo cho
phaûn öùng ñoùng raén.
Toác ñoäphaân huûy xuùc taùc cho ra goâùc töï do taêng leân theo söï taêng nhieät ñoä
xung quanh khuoân. Toác ñoäphaân huûy cuûa xuùc taùc ñöôïc ño theo t1/2 , laøthôøi gian maøxuùc taùc phaân huûy heát moät nöûa.
M oät loaïi xuùc taùc khaùc ñöôïc söûduïng trong coâng ngheäSM C laøcaùc hôïp chaát
azo. Caùc xuùc taùc naøy ít nguy hieåm hôn caùc xuùc taùc peroxide so veàmaët hoaït tính.
Ñaëc ñieåm ñoùng raén cuûa heänhöïa-xuùc taùc thöôøng ñöôïc xaùc ñònh baèng caùch
kieåm tra thôøi gi an gel SPI. T rong phöông phaùp kieåm tra naøy, 10 gam nhöïa vôùi xuùc
taùc trong moät oáng nghieäm tieâu chuaån. OÁng nghieäm naøy ñöôïc ngaâm trong boàn nöôùc ôû
nhieät ñoä82oC, nhieät ñoätaêng leân trong hoãn hôïp ñöôïc theo doõi baèng moät nhieät keáñaët
trong oáng nghieäm. Töøñöôøng cong nhieät ñoätheo thôøi gi an, ta nhaän ñöôïc thôøi gi an
gel . N hieät sinh ra töøphaûn öùng ñoùng raén taêng theo söïtaêng nhieät ñoäcuûa hoãn hôïp, noù
xuùc t ieán cho quaùtr ình phaân huûy xuùc taùc. K eát quaûlaø, toác ñoäñoùng raén taêng leân vaø
nhieät ñoäcuõng taêng leân, bôûi vì nhieät sinh ra töøphaûn öùng ñoùng raén khoâng ñöôïc khueách
taùn ra moâi tröôøng xung quanh. Ñ öôøng cong thôøi gian gel SPI cho thaáy ñænh nhi eät
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 9/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 39
Nhieät ñoäbeånöôùc
Nhi eät ñoäcao hôn 5.5 0C
A
C
A : thôøi gi an ñaït nhieät ñobeåB: thôøi gi an gel
C: thôøi gi an ñaït ñi eåm
D
2 4 6 8 10 12
(exothermic), taïi ñoùnoùcho ta bieát phaûn öùng ñoùng raén ñaõhoaøn thaønh. Ñoädoâùc cuûa
ñænh nhieät xaùc ñònh ñöôïc toác ñoäñoùng raén, noùphuï thuoäc chuûyeáu vaøo hoaït tính cuûa
xuùc taùc. Thôøi gian maøôûñoùnhieät ñoätaêng leân 5.50C so vôùi nhieät ñoäcuûa boàn nhieät
ñöôïc xem nhö thôøi gi an baét ñaàu gel.
M oät caùch duøng ñeågiaûm thôøi gian ñoùng raén cuûa nhöïa laøtroän moät löôïng nhoûxuùc taùc ôûnhieät ñoäthaáp, nhö TBPO, vaøvôùi moät löôïng xuùc taùc ôûnhieät ñoäcao nhö
TBPB. Heä xuùc taùc keùp laøm giaûm ñaùng keåthôøi gi an gel vaøthôøi gi an ñoùng raén
.
T(0C)
2.5 Chaát öùc cheá:
Chaát öùc cheáñöôïc theâm vaøo hoãn hôïp nhöïa l aøm SM C vôùi moät löôïng theo
yeâu caàu cuûa saûn phaåm nhaèm muïc ñích ngaên hay giaûm phaûn öùng ñoùng raén coùtheåxaûy
ra trong quaùtrình troän, uûvaølöu tröõ. Ñieàu naøy laøm taêng thôøi gian löu cuûa taám SM Ctröôùc khi ñöa vaøo eùp taïo saûn phaåm. K hi taám SM C ñöôïc ñaët vaøo trong khuoân noùng,
phaûn öùng ñoùng raén ñaàu tieân xaûy ra chaäm laødo chaát öùc cheá; nhöng noùchæaûnh höôûng
trong moät thôøi gian ngaén keát quaûlaøgoâùc töïdo sinh ra nhanh töøchaát xuùc taùc. Bôûi vì
noàng ñoäcuûa chaát öùc cheágiaûm, vaøvaän toác phaûn öùng ñöôïc xuùc tieán trong khuoân.
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 10/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 40
Hydroqui non vaøparabenzoqui non l aøhai chaát öùc cheáthöôøng ñöôïc duøng
nhaát trong coâng ngheäSM C. Bôûi vì chaát öùc cheálaøm giaûm toác ñoäñoùng raén vaøphuøhôïp
vôùi söï taêng ñoänhôùt ôûgiai ñoaïn ñaàu cuûa quaùtrình eùp khuoân, söïchaûy trong khuoân coù
theåñeàu khieån ñöôïc baèng caùch löïa choïn chaát xuùc taùc vaøchaát öùc cheáduøng chung vôùi
nhau.2.6 Chaát r oùc khuoân noäi:
Chöùc naêng cuûa chaát roùc khuoân laøngaên söï keát dính giöõa nhöïa vaøbeàmaët
khuoân, vì theácoùtheåloùi saûn phaåm töøkhuoân. Chaát roùc khuoân noäi ñöôïc troän trong
phase nhöïa vaøthöôøng cho hieäu qua toát. Tuy nhieân, ñoái vôùi nhöõng chi ti eát laùng thì
caàn phaûi phun chaát roùc khuoân leân beàmaët khuoân tröôùc khi thöïc hieän eùp.
L öïa choïn chaát roùc khuoân laødöïa vaøo ñieåm chaûy cuûa chuùng, nhieät ñoächaûy
cuûa noùphaûi thaáp hôn nhieät ñoäcuûa khuoân. Thöôøng duøng chaát roùc khuoân laøkeõmstearate (mp 130oC) vaøcalcium stearate(mp 1500C). Chuùng coùtheåsöûduïng ôûnhieät
ñoäkhuoân leân ñeán 155-1650C. Caûhai loaïi chaát boâi trôn naøy coùdaïng boät ôûnhieät ñoä
phoøng nhöng hoøa tan deãdaøng trong nhöïa. Chuùng ñöôïc theâm vaøo vôùi moät löôïng nhoû,
thöôøng nhoûhôn 2% treân toång khoái löôïng cuûa hoãn hôïp. Neáu duøng quaùnhieàu chaát roùc
khuoân ngoaïi thì seõlaøm giaûm ñoäbeàn keùo cuûa saûn phaåm.
2.7 Chaát laøm daøy:
V ai troøcuûa chaát laøm daøy laølaøm taêng ñoänhôùt cuûa nhöïa v ì theátaám SM C coùtheåcaàm ñöôïc, caét, choàng, vaøñaët leân beàmaët khuoân. ÔÛtraïng thaùi naøy, nhöïa chöa
ñöôïc ñoùng raén, nhöng ñoänhôùt vaøo khoaûng 30x106 ñeán 100x106cp. ÔÛñieàu kieän naøy,
taám SM C khoâvaøcaûm thaáy khoâng dính, nhöng coùtheåuoán ñöôïc.
Caùc loaïi chaát laøm taêng ñoädaøy cho nhöïa polyester vaøviny lester laøox id v aø
hidroxi de cuûa kim loaïi kieàm nhoùm 2A nhö : M gO, CaO, M g(OH)2. Caùc ox ide vaø
hi droxide naøy phaûn öùng vôùi nhöïa qua hai gi ai ñoaïn. Ñöôïc cho trong v í duïdöôùi ñaây.
M uoái trung hoøa hình thaønh t rong phaûn öùng naøy coùtroïng l öôïng phaân töûcaohôn nhöïa. Noùcoùtheåtrôûlaïi phaûn öùng vôùi muoái baz l aøm taêng t roïng l öôïng phaân töûvaø
vì theálaøm taêng ñoänhôùt cuûa phase nhöïa .
Oxid vaøhi droxide kim loaïi phaûn öùng ngay laäp töùc vôùi nhöïa khi ñöôïc troän
vaøo trong thaønh phaàn nhöïa. Ñoänhôùt cuûa hoãn hôïp taêng leân nhanh taïi thôøi ñieåm baét
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 11/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 41
ñaàu vaøñaït möùc maøtaïi ñoùñoänhôùt khoâng taêng nöõa, sau moät khoaûng thôøi gian vaø
ñöôïc goïi laøthôøi gian uû. Toác ñoäuûcoùtheåñieàu khieån ñöôïc baèng caùch theâm vaøo caùc
chaát laøm taêng ñoänhôùt khaùc nhau. Cuõng coùtheålaøm taêng ñoänhôùt baèng caùch taêng ñoä
aåm cuûa nhöïa. Tuy nhieân, neáu ñoänhôùt taêng leân quaùnhanh sau khi troän hôïp, thì sôïi
khoâng ñöôïc thaám öôùt nhöïa toát vì vaäy laøm giaûm tính chaát cô lyùcuûa saûn phaåm. K hi taám SM C ñöôïc gia nhi eät trong k huoân thì ñoänhôùt giaûm, v ì caùc phaân töû
troïng löôïng cao cuûa muoái trung hoøa bò hoøa tan thaønh caùc phaân töûnhöïa ôûnhieät ñoä
cuûa k huoân. ÔÛgiai ñoaïn ñaàu trong khuoân, tröôùc khi ñoùng raén, nhöïa phaûi coùñoänhôùt
thaáp ñeåcoùtheåchaûy toát trong khuoân. N göôïc l aïi , thì khuoân khoâng ñöôïc ñieàn ñaày,
hoaëc taïo boït khí trong saûn phaåm. V aønoùcuõng ñoøi hoûi moät aùp suaát neùn lôùn ñeåeùp saûn
phaåm.
A ùp suaát khuoân vaøñoänhôùt giaûm moät khoaûng trong suoát quaùtrình eùp, phuïthuoäc vaøo ñoänhôùt cuoái cuøng cuûa taám SM C tröôùc khi eùp. Ñoänhôùt cuoái cuøng thì phuï
thuoäc vaøo loaïi vaøhaøm löôïng chaát laøm daøy. T rong ví duï chaát laøm daøy laømage oxide
vaømage hidroxide ñöôïc duøng cho heänhöïa co ngoùt thaáp. M age oxide ôûnoàng ñoä
thaáp, laøm taêng ñoänhôùt ñaàu cao hôn mage hi droxide. Tuy nhieân, sau ñoùthì toác ñoä
taêng ñoänhôùt thaáp hôn trong quaùtr ình laøm chín.
M oät ghi nhôùquan troïng laøñoänhôùt cuoái cuøng cuûa taám SM C vaøo khoaûng
50x106 ñeán 130x106cp thì seõtaïo ra saûn phaåm toát. Neáu ñoänhôùt cuoái cuøng nhoûhôn
50x106cp thì nhöïa coùkhuynh höôùng taùch rôøi sôïi trong quaùtrình eùp khuoân, coøn neáu
ñoänhôùt l ôùn hôn 130x106cp thì nhöïa khoùñieàn ñaày khuoân.
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 12/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 42
Ñoùng raén
2.8 Phuïgia giaûm co ngoùt:
Phuï gia giaûm co ngoùt laøcaùc loaïi boät nhöïa nhieät deûo, chuùng ñöôïc troän
trong nhöïa polyester vaøviny l ester ñeåñi eàu khi eån ñoäco ngoùt cuûa composite SM C.
Caûhai loaïi nhöïa naøy giaûm ñoäco ngoùt theo chieàu daøi töø5-9% bôûi vì coùsöïkeát hôïp co
ngoùt do ñoùng raén trong khuoân vaøco ngoùt nhieät do l aøm nguoäi ôûngoaøi khuoân. B eâncaïnh ñoù, söïthay ñoåi kích thöôùc cuûa saûn phaåm, co ngoùt coùtheålaøm bieán daïng moät soá
maët nhö daøi, ngaén, loài , loõm, …
Söï co ngoùt trong composite SM C coùtheågiaûm ñaùng keåbaèng caùch theâm
vaøo 10-20% nhöïa nhi eät deûo nhö polyvinyl acetate, polycaprolacton, polyacrylate
copolymer, cellul o acetate butyrate, poly styren vaøpolyethylen. Polyvi nyl acetate laø
coùhieäu quaûñi eàu khieån co ngoùt cao nhaát; tuy nhieân, noùkhoâng chaáp nhaän maøu toát.
Polyethy len vaøpol ystyren laøcoùhieäu öùng ñieàu khieån co ngoùt thaáp nhaát nhöng chuùngchaáp nhaän caùc loaïi boät maøu raát toát. M oät soáloaïi nhöïa nhieät deûo ñöôïc hoøa tan trong
styren tröôùc khi troän vôùi nhöïa neàn. M oät soáloaïi nhöïa khaùc ñöôïc troän tröïc t ieáp vaøo
trong nhöïa neàn. Caùc loaïi nhöïa chöùa phuï gia giaûm co ngoùt coøn ñöôïc goïi laøloaïi nhöïa
coùñoäco ngoùt thaáp.
Ngaøy Giaây
Laøm daøy
Thôøi gian laøm Trong khuoân
Chaûy
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 13/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 43
Theo A tk in thì caùc phuïgia nhöïa nhieät deûo phaân taùn vaøhình thaønh phase
phaân taùn thöùhai trong nhöïa neàn taïi thôøi ñieåm ñoùng raén maïnh meõ. Phase nhöïa nhieät
deûo naøy haáp phuïmoät löôïng nhoûsty ren vaønhöïa neàn chöa ñoùng raén. Söïgiaõn nôûnhieät
cao cuûa nhöïa nhieät deûo v aøaùp suaát hôi cuûa stryren haáp phuï trong noùkhaùng cöïlaïi söï
co ngoùt do ñoùng raén cuûa nhöïa neàn. Caùc loãnhoûli ti ñöôïc hình thaønh trong phase nhöïanhieät deûo do söï truøng hôïp cuûa nhöïa vaøcuûa styren coøn dö. K hi caùc saûn phaåm eùp
khuoân ñöôïc l aøm nguoäi ôûbeân ngoaøi khuoân, caûnhöïa neàn vaønhöïa nhieät deûo phaân taùn
trong noùco laïi. Tuy nhieân, nhieät ñoächuyeån thuyûti nh cuûa nhöïa neàn ñaõñoùng raén cao
hôn nhieät ñoächuyeån thuyûtinh cuûa nhöïa nhieät deûo, toác ñoäco ruùt nhieät cuûa nhöïa neàn
ñaõñöôïc ñoùng raén laøít hôn so vôùi phase nhöïa nhieät deûo. Söïkhaùc bieät giöõa hai toác ñoä
co ngoùt gaây ra caùc loãhoûng vaøhình thaønh caùc veát raïng nöùt l i ti ôûtaïi beàmaët tieáp xuùc
giöõa hai phase, caùc loãhoûng vaøveát raïn naøy seõbuøvaøo phaàn co ruùt nhieät cuûa nhöïa
ñoùng raén.
Ross vaøcoäng söï thì cho raèng caùc phuï gi a giaûm co ngoùt coùkeát quaûvôùi
moät l öôïng lôùn styren vaønhöïa hoaït tính cao. H aøm löôïng styren laøquan troïng bôûi vì
noùgiaõn nôûcuøng vôùi phase nhöïa nhieät deûo neân buølaïi ñöôïc söï co ngoùt do truøng hôïp.
Nhöïa hoaït t ính cao cho pheùp hoãn hôïp raén chaéc cuûa phase l ieân tuïc trong tröôøng hôïp
ñoäñoùng raén thaáp. Nhieät ñoätaêng nhanh taïi ñieåm hoaøn taát ñoùng raén, taïi ñaây söïgiaõn
nôûnhieät taêng nhanh v aøhình thaønh caùc l oãnhoûl i ti trong phase nhöïa nhieät deûo.
2.9 M aøu:
Caùc maøu höõu cô vaøvoâcô, ôûdaïng boät vaøñöôïc theâm vaøo taám SM C ñeåtaïo maøu
cho saûn phaåm. M aøu voâcô, nhö t itan oxide hoaëc saét oxide, coùkhoái löôïng rieâng cao,
haáp phuïdaàu thaáp vaøoån ñònh nhieät cao hôn caùc l oaïi chaát maøu höõu cô.
2.10 - Caùc loaïi phuïgia khaùc:
M oät soáloaïi phuïgia ñöôïc cho vaøo phase nhöïa nhö : chaát choáng chaùy, choáng
UV vaøtaêng v a ñaäp. M oät soáphuïgia raát caàn thieát ñoùlaøphuïgia laøm taêng va ñaäp nhöcaùc elastomer nhö acryloni tr ine vaøsty ren-butadien copol ymer , noùcaûi thieän ñöôïc söï
haáp thu naêng löôïng va ñaäp. Caùc loaïi chaát taêng khaûnaêng va ñaäp naøy thöôøng theâm
vaøo phase nhöïa ôûdaïng loûng. Tuy nhieân, trong composi te ñaõñoùng raén, chuùng toàn taïi
döôùi daïng caùc haït cao su r ieâng bieät coùkích thöôùc töø5-25m vaølaøm cho nhöïa neàn
dai nhö l aønhöïa khaùng va ñaäp cao PS.
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 14/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 44
3 SAÛN XUAÁT TAÁM SMC:
Caùc böôùc trong saûn xuaát taám SM C laø: troän, taïo hoãn hôïp, uûvaølöu tröõ. Phase
nhöïa ñöôïc chuaån bò trong gi ai ñoaïn troän. Sôïi ñöôïc theâm vaøo phase nhöïa trong giai
ñoaïn taïo compound, sau ñoùnhöïa thaám öôùt sôïi trong gi ai ñoaïn laøm cöùng. Caûhai coâng
ñoaïn taïo hoãn hôïp vaølaøm cöùng cho SM C-R vaøSM C-CR laøñöôïc thöïc hieän treân maùySM C (hình 2.6), ñoái vôùi XM C, hai coâng ñoaïn naøy ñöôïc tieán haønh treân maùy cuoán sôïi.
Cuoái cuøng, giai ñoaïn uûñöôïc duøng ñeålaøm taêng ñoänhôùt cuûa phase nhöïa trong taám
SM C ñeán moät giaùtròphuøhôïp cho vieäc gia coâng treân khuoân.
3.1 - Troän hôïp:
Nhieàu thaønh phaàn trong coâng thöùc SM C ñöôïc chia thaønh hai phaàn:
1. Phaàn (A ) chöùa nhöïa, phuïgia giaûm co ngoùt, xuùc taùc, chaát öùc cheá, chaát roùc
khuoân vaøphaàn lôùn chính.2. Phaàn (B) chöùa chaát laøm daøy trong nhöïa chöa coùñoänhôùt cao, boät maøu vaø
phaàn coøn laïi cuûa chaát ñoän.
Caùc thaønh phaàn trong moãi phaàn ñöôïc troän phaân taùn trong moät maùy troän maõnh
l ieät. Trong phaàn thöùnhaát, nhöïa nhieät deûo ñöôïc theâm vaøo nhöïa neàn tröôùc t ieân vaøtroän
rung ñoäng moät khoaûng thôøi gian baûo ñaûm chuùng ñaõphaân taùn ñeàu trong nhöïa neàn.
Phaàn B ñöôïc t roän vôùi phaàn A ngay laäp töùc tröôùc khi phase nhöïa ñöôïc chuyeån vaøo
maùy SM C. Söûduïng chaân khoâng t rong suoát quaùtrình troän ñeågi aûm söïhình thaønh boït
khí beân trong phase nhöïa.
M oät soácoâng thöùc tham khaûo trong kyõthuaät SM C:
Thaønh phaàn SM C-R30 SM C-R50 SM C-R65
Nhöïa 100 100 100
Nhöïa nhieät deûo 15 15 0
Phuïgia
X uùc taùc 1 1 1Chaát roùc khuoân 5 3 3
Chaát ñoän 100 20 0
Chaát laøm daøy 5 6 6
Sôïi 97 145 204
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 15/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 45
3.2 - Taïo compound:
Phase nhöïa ñöôïc ñoåhoaëc phun leân taám maøng pol yethylen daøy khoaûng 0.05mm
ôûtaïi hai dao ñònh löôïng. Coùtheåñieàu khieån ñöôïc ñoädaøy cuûa nhöïa treân hai taám maøng
baèng dao naøy. Sôïi l ieân tuïc ñöôïc ñöa qua maùy chaët daøi theo yeâu caàu. Caùc sôïi ngaénnaøy rôi treân taám maøng ñöôïc phuûnhöïa ôûbeân döôùi moät caùch töïdo. Ñoái vôùi saûn phaåm
SM C-CR thì l ôùp sôïi l ieân tuïc ñöôïc ñaët treân l ôùp sôïi ngaén xaép seáp töïdo. M aøng ethylen
ôûtreân ñaõñöôïc phuûmoät lôùp nhöïa moûng ñöôïc gaén keát vôùi maøng döôùi ñaõcoùnhöïa vaø
sôïi. Caáu truùc sandwich naøy ñöôïc keùo qua boäphaän eùp laøm cöùng, ôûñoùsôïi ñöôïc thaám
öôùt vôùi phase nhöïa.
3.3 - Coâng ñoaïn eùp laøm cöùng:
Coâng ñoaïn neùn eùp thöôøng ñöôïc thöïc hi eän vôùi moät chuoãi t ruïc roãng vôùi khoaûngcaùch giöõa hai caëp truïc giaûm daàn cho ñeán boäphaän cuoän. Caùc truïc naøy ñöôïc laøm baèng
theùp hoaëc nhoâm vaøñöôïc phuûmoät lôùp Tef lon vaøcoùtheåtaïo nhaùm hoaëc xoaén ñeålaøm
taêng söï thaám öôùt. A ùp suaát neùn giöõa hai truïc laøm cho quaùtrình thaám öôùt giöõa nhöïa vaø
sôïi toát hôn. M oät soátruïc, trong ñoù, ñaëc bieät laøtruïc cuoái ñöôïc gia nhieät ôûbeân trong ñeå
ñieàu khieån nhieät ñoätreân beàmaët. Söï taêng nhieät ñoäcuûa taám SM C laøm cho ñoänhôùt
cuûa nhöïa giaûm vaølaøm giaûm thôøi gian uû. Ñoänhôùt cuûa nhöïa giaûm laøm taêng ñoäthaám
öôùt giöõa sôïi vaønhöïa. M oät hay nhi eàu truïc trong phaàn neùn eùp naøy coùsöûduïng thieát bòchaâm loãcho l ôùp maøng polyethylen cho pheùp caùc boït k hí thoaùt ra. Keùo taám SM C qua
moät truïc caùn lôùn ôûcuoái boäphaän eùp coùtheålaøm giaûm hôn nöõa caùc boït khí baèng caùch
eùp chaët laøm cho khoâng khí ñi ra ngoaøi.
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 16/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 46
Quy tr ình saûn xuaát taám SMC
3.4 - Giai ñoaïn uû:
Cuoän SM C ñöôïc uûtrong moät moâi tröôøng ñöôïc kieåm soaùt. Nhieät ñoäuûkhoaûng
29-320C, thôøi gian uûtöø1-7 ngaøy tuyøthuoäc vaøo söïkeát hôïp cuûa nhöïa vaøchaát laøm daøy.
Sau giai ñoaïn uûnaøy, cuoän SM C ñöôïc di chuyeån ra khoûi phoøng uûvaøcoùtheåñem vaøo
gia coâng hoaëc caát giöõtieáp ôûnhieät ñoäphoøng trong moät vaøi ngaøy hoaëc vaøi thaùng. Thôøi
gian caát giöõphuï thuoäc vaøo söïkeát hôïp giöõa chaát öùc cheávaøchaát xuùc taùc hoaëc nhieät
ñoä.
4 K YÕTHUAÄT GIA COÂNG EÙP THAØNH PHAÅM :
4.1 Giôùi thieäu:
EÙp khuoân l aøkyõthuaät laâu ñôøi nhaát trong coâng nhieäp gia coâng nhöïa. Truyeàn
thoáng, thöôøng söûduïng eùp nhöïa nhieät raén nhö phenol vaøal kyl ôûdaïng boät vaøhoãn hôïp
cao su. Tuy nhieân, coâng ngheäeùp phun coùgiôùi haïn laøhoaëc cho nhöïa nhieät deûo hoaëc
cho nhöïa nhieät raén.
Coâng ngheäeùp khuoân coùmoät soáthuaän lôïi hôn coâng ngheäeùp phun. Noùñöôïc
gia coâng trong caùc thieát bò ñôn giaûn khoâng coùraõnh, runner hoaëc coång. K eát quaûlaø,
vaät lieäu ít bòlaõng phí trong gi a coâng. Coùtheågia coâng deãdaøng ôûhaøm löôïng sôïi cao,
sôïi daøi trong khi phöông phaùp eùp phun giôùi haïn ôûmöùc haøm löôïng sôïi thaáp vaøñoädaøi
sôïi nhoûhôn 3mm. V ì vaäy, tính chaát cô lyùcuûa caùc saûn phaåm composite laøm töøphöông
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 17/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 47
phaùp eùp khuoân laøraát toát. A ùp suaát khuoân trong phöông phaùp eùp khuoân laønhoûhôn
trong phöông eùp phun vì vaäy phöông phaùp eùp khuoân phuøhôïp cho vieäc gia coâng caùc
saûn phaåm coùdieän tích beàmaët lôùn hôn trong phöông phaùp eùp phun.
4.2 khuoân tr ong kóthuaät SM C
a. Nhieäm vuï: Taïo hình saûn phaåmb. Yeáu toáquyeát ñònh keát caáu khuoân H ình daïng saûn phaåm Tính chaát vaät l ieäu Y eâu caàu qui tr ình coâng ngheä
c. Khuoân keát hôïp (khuoân neùn)
Baèng caùch söûduïng caûdaïng khuoân aâm vaødöông, ngöôøi ta thöïc hieän khuoân
neùn. V ôùi khuoân neùn, v ieäc hôïp khuoân raát quan troïng khi saûn xuaát caùc phaàn chính xaùc.
Caùc khuoân naøy thöôøng ñöôïc queùt nhöïa vaøgi a cöôøng tröôùc khi ñoùng chaët l aïi. Nhöïa
dö ñöôïc eùp heát ra, laøm giaûm caùc choãtroáng, saûn phaåm seõboùng laùng ôûcaûhai maët.
K huoân neùn coùtheåbieán ñoåi ñeåduøng bôm hoaëc phun nhöïa vaøo khuoân.
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 18/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 48
Khuoân nöûa kín
Khuoân hô
K huoân kín
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 19/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 49
d. Vaät l ieäu laøm khuoân tr ong k óthuaät SM C
- K im loaïi
Kim loi laøvaät l ieäu caàn thieát trong cheátaïo khuoân composite, nhaát laøcaùc
khuoân yeâu caàu saûn xuaát laâu daøi , beàn, chaéc. K huoân kim loaïi daãn nhieät cao neân deã
daøng gia nhieät vaøgiaûi nhieät cho khuoân trong quaùtrình gi a coâng. Noùcuõng chòu ñöôïc
khaûnaêng maøi moøn cao, vì v aäy coùtheåsöûduïng khuoân naøy ñeåsaûn xuaát lieân tuïc maø
vaãn ñaûm baûo kích thöôùc saûn phaåm. Caùc kim loaïi thöôøng duøng trong saûn xuaát khuoân
laønhoâm (A l), ñoàng (Cu), keõm (Z n) , theùp…
Baûng t ính chaát nhieät cuûa moät soávaät lieäu kim loaïi
Tính chaát Be Mg Al Ti Fe Cu
Nhieät ñoächaûy (oC)
Heäsoádaãn nhieät (W/m.K )
Heäsoágiaõn nôûnhieät (m /m /oC)
Nhieät dung rieâng (J/kg.K )
1277
146
0.29
1883
650
153
0.68
1046
660
222
0.59
900
1668
171
0.21
519
1536
75
0.30
460
1083
393
0.41
385
- Nhoâm (A lumi num)
Nhoâm coùheäsoágiaõn nôûnhi eät töông töïnhö vaät l ieäu composi t daïng taám moûng
vaøgaáp khoaûng 2 laàn so vôùi theùp. K huoân nhoâm deãbòaên moøn hoùa hoïc khi söûduïng vôùi
PV C vaømoät soáchaát taïo xoáp. Nhoâm laøkim loaïi meàm deûo, ñoäcöùng khoâng cao, do ñoù
trong moät soátröôøng hôïp caàn ñoäbeàn vaøñoäcöùng cao nguôøi ta thay nhoâm baèng theùp.
Ngoaøi ra, nhoâm coùtheåhôïp kim hoùa vôùi moät soákim loaïi khaùc taïo thaønh A lZnM gCu
coùheäsoádaãn nhieät lôùn gaáp 4 laàn so vôùi theùp vaøcoùtyûtroïng khoaûng 2.75.
K huoân nhoâm thöôøng ñöôïc söûduïng trong khuoân thoåi, khuoân nhi eät ñònh hình,khuoân maãu,…
- Ñ oàng (Copper )
Hôïp k im ñoàng coùtheåsöûduïng thay theánhoâm, caùc loaïi nhö ñoàng-ni ken, ñoàng-
beri ñöôïc söûduïng chuûyeáu trong k huoân thoåi. M aëc duøcoùñoäcöùng cao hôn nhieàu so
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 20/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 50
vôùi nhoâm nhöng hôïp kim ñoàng vaãn khoâng ñuûñoäbeàn vaøkhaûnaêng chòu maøi moøn nhö
theùp ñoái vôùi caùc k huoân saûn xuaát laâu daøi trong eùp phun vaät l ieäu composite.
- Keõm (Zinc)
Hôïp kim keõm vôùi ñoàng, nhoâm, magieâñöôïc duøng phoåbi eán ñeåsaûn xuaát caùc
khuoân söûduïng trong thôøi gian ngaén. L oaïi naøy meàm, deãuoán v aøcaùc goùc caïnh phaûi
ñöôïc baûo veäbaèng caùch cheøn vaät vaøo ñeåtraùnh öùng suaát taâïp trung. Tính chaát cô hoïc
cuûa hôïp kim keõm seõgiaûm nhieàu ôûnhieät ñoäkhoaûng 100oC. V ì t ính chaát deãgia coâng,
deãlaøm khuoân neân hôïp kim keõm laøvaät l ieäu quan troïng duøng laøm khuoân composite
vaøkhuoân ñuùc. Khuoân keõm ñöôïc söûduïng vöôït quaù500.000 laàn tuøy thuoäc vaøo möùc ñoä
phöùc taïp cuûa khuoân vaøsai soácho pheùp.
Haàu heát caùc k im loaïi nhö nhoâm, ñoàng vaøhôïp kim keõm laønhöõng nguyeân l ieäu
reûtieàn duøng cho caùc l oaïi khuoân laøm vieäc ôûaùp suaát thaáp vaøkhuoân ñuùc. Caùc l oaïikhuoân thöôøng thaáy laø: giaõn nôûhôi , boït xoáp hoùa hoïc, khuoân thoåi, nhieät ñònh hình, ñaép
tay, suùng phun, …. Caùc kim loaïi naøy cuõng ñöôïc söûduïng cho moät soáphöông phaùp laéng
kim loaïi trong laøm khuoân. Ñaây laøquaùtr ình cuûa söï laéng k im loaïi noùng chaûy treân
khuoân chính baèng theùp hoaëc treân truï. Lôùp phuûkeáñeán ñöôïc l aáy ra vaøñöôïc l aøm nguoäi
daàn ñeåtaêng ñoäbeàn. Caùc khuoân vaøcaùc truïnaøy ñöôïc söûduïng laïi ñeåsaûn xuaát nhieàu
khuoân gioáng nhau.
- TheùpTheùp laøloaïi vaät l ieäu quan troïng, duøng laøm caùc khuoân saûn xuaát laâu daøi vôùi ñoä
chính xaùc cao, saûn phaåm chaát löôïng, chòu ñöôïc maøi moøn vaøcoùñoäbeàn nhieät cao. T a
coùtheålöïa choïn caùc l oaïi theùp khaùc nhau döïa vaøo tính chòu maøi moøn, choáng soác vaø
khaûnaêng gia coâng. N göôøi ta thöôøng phaân bieät theùp laøm 3 loaïi : theùp khoâng hôïp kim,
theùp hôïp kim vaøtheùp coùcoâng duïng ñaëc bieät.
Theùp khoâng hôïp kim
Theùp khoâng hôïp k im laøtheùp chæcoùcarbon, haøm löôïng carbon t rong theùp raát
khaùc nhau coùtheåleân tôùi 2%. Thoâng thöôøng haøm löôïng carbon trong theùp thaáp thì
theùp coùñoäbeàn va ñaäp toát, theùp coùnhieàu carbon chòu maøi moøn cao.
Theùp hôïp k im
Theùp hôïp kim laøtheùp coùtheâm caùc nguyeân toáhôïp kim (haøm löôïng caùc nguyeân
toáhôïp kim theâm vaøo phaûi < 5%). Nhöõng nguyeân toánaøy ñöôïc theâm vaøo ñeåkhaéc
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 21/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 51
phuïc caùc khuyeát ñieåm cuûa theùp carbon. Theùp nitri l hoùa ñöôïc söûduïng ñeåchoáng laïi
söïmaøi moøn cuûa vaät l ieäu composite. Hôn nöõa, chuùng cuõng chòu ñöôïc aên moøn vaøoån
ñònh ôûnhi eät ñoä427oC. Ñ eåcaûi thieän tính gia coâng cuûa theùp, ñoâi khi ngöôøi ta theâm
caùc nguyeân toánhö l öu huyønh, chì, mangan ñoàng thôøi keát hôïp vôùi quaùtrình uûvaø
thöôøng hoùa t rong quaùtrình gi a coâng. Sel en ñöôïc cho vaøo theùp khoâng ræñeåcaûi thi eäntính gia coâng vaøñoäcöùng.
Taùc duïng cuûa caùc loaïi theùp hôïp kim
K im loaïi % Taùc duïng
Nhoâm
Croâm
Chì
ManganMolypñen
Niken
Photpho
Silion
L öu huyønh
Vanadium
< 2
0.3 - 4
0.05 - 0.3
0.3 - 20.1 - 0.5
0.3 - 5
0.05 -
0.15
0.2 - 3
0.07 - 0.3
0.1 - 0.3
Hoãtrôïcho quaùtr ình ni trat hoùa, chaát khöûoxy hoùa
Gia taêng ñoäcöùng, chòu ñöôïc maøi moøn vaøchoáng aên moøn.
Caûi thieän khaûnaêng gia coâng
Gia taêng ñoäcöùng vaøchòu ñöôïc maøi moønGia taêng ñoäcöùng, taêng ñoäbeàn nhieät, beàn raõo.
Taêng ñoäcöùng, ñoädeõo dai vaøchòu ñöôïc maøi moøn
Taêng khaûnaêng gia coâng, ñoäcöùng, chòu maøi moøn
Taêng ñoäcöùng, ñoädeõo dai, choáng aên moøn
Caûi thieän khaûnaêng gia coâng cuøng vôùi mangan
Taêng ñoäcöùng, ñoädeõo dai vaøchòu ñöôïc maøi moøn
Noùi chung, theùp coùhaøm löôïng carbon vaøcroâm cao ñöôïc duøng laøm khuoân loài
(laøm coác khuoân), khuoân eùp phun, khuoân eùp neùn, dao caét kyõthuaät, ñaàu ñuøn.
Theùp ñaëc bieät
Theùp ñaëc bieät cuõng laøtheùp hôïp kim, t rong ñoùhaøm löôïng cuûa moät soánguyeân
toáhôïp kim seõcao hôn trong theùp hôïp k im thoâng thöôøng tuøy theo muïc ñích vaøcoâng
duïng r ieâng. L oaïi theùp cöùng, deãgi a coâng vaødeûo dai thì thích hôïp cho laøm khuoân. H ai
nguyeân toáhôïp k im ñöôïc söûduïng nhieàu trong l oaïi theùp ñaëc bieät laøcroâm, mangane.
Ñoái vôùi theùp laøm khuoân cho composite ta neân chuùyùloaïi theùp ngoaøi chòu ñöôïc ñoä
cöùng, ñoäbeàn phaûi chòu ñöôïc aên moøn hoùa hoïc.
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 22/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 52
e. Gia coákhuoân
M uïc ñích gia coákhuoân: laøm taêng ñoäcöùng chaéc cuûa khuoân, khuoân khoâng bò
cong veânh, ñaûm baûo kích thöôùc khuoân chính xaùc.
V aät l ieäu gi a coágoàm coù: kim loaïi, goã, PM M A , PV C xoáp, ….
Neáu vaät l ieäu gia coákhoâng töông hôïp toát vôùi nhöïa pol yester khoâng no thì
vaät l ieäu ñoùphaûi cöùng hôn vaät lieäu composi te (kim loaïi , goã).
Neáu vaät lieäu töông hôïp toát vôùi nhöïa polyester khoâng no thì ta duøng PM M A,
PV C xoáp,…(chaát phaân cöïc) .
M oät soánhaønghieân cöùu ñaõcho thaáy raèng aûnh höôûng cuûa caùc thoâng soákhuoân
ñeán tính chaát cô lyùcuûa saûn phaåm phaúng. Caùc keát quaûnghieân cöùu ñöôïc toùm taét döôùi
ñaây.
Thôøi gi an ñoùng raén: M al lick vaøRaghupathi ñaõcho thaáy raèng thôøi gian ñoùng
raén khoâng töông ñoàng giöõa caùc lôùp. V ì theátaïo ra caùc öùng suaát khaùc nhau ngang qua
saûn phaåm daøy.
Baûng 3.5 : Caùc thoâng soácô baûn trong quy trình eùp
Thoâng soákhuoân: Thoâng soáthieát bò
Nhieät ñoäkhuoân Thieát keákhuoânA ùp suaát khuoân Goùc tröôït
Toác ñoäñoùng khuoân V an
Hình daùng khoái nguyeân lieäu Heäeùp
Thoâng soávaät l ieäu: Ñöôøng phaân chia
Coâng thöùc pha cheánhöïa Baûn veõ
H oaït tính nhöïa-xt-öùc cheá V aät l ieäu l aøm thi eát bò
Thôøi gian uû Beàmaët cuoái cuøng
Ñoädaøy cuûa taám SM C
Nhieät ñoäcuûa taám SM C
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 23/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 53
Tính chaát cô lyùcuûa saûn phaåm SMC:
Tính chaát Giaùtr ò
Ñoäbeàn keùo(psi) 12.000 – 20.000
Modun keùo(psi) 0.9x106 – 2x106
Ñoäbeàn uoán 25.000 – 40.000
Modun uoán(psi) 1.25x106 - 10x106
Ñoäbeàn neùn(psi) 15.000 – 30.000
Ñoäbeàn va ñaäp(ft.lb/in) 8 - 20
Ñoäcöùng Barcol 40 - 80
Haøm löôïng sôïi(%) 35
4.3 Quy tr ình gia coâng eùp neùn: Quy trình gi a coâng theo phöông phaùp eùp neùn ñöôïc phaân ra thaønh ba coâng ñoaïn
nhö sau:
a) Coâng ñoaïn chuaån bò:
Choàng taám SM C cho phuøhôïp vôùi ñoädaøy yeâu caàu vaøñaët vaøo khuoân ñaõgia
nhieät. Taám SM C ñöôïc caét theo hình daïng vaøkích thöôùc mong muoán töøcuoän SM C ñaõ
ñöôïc uûñoàng nhaát, maøng ethy len ñöôïc l oät ra ôûmoãi maët vaøchoàng treân nhau tröôùc khi
cho vaøo khuoân.
Ñöôøng kính cuûa moãi lôùp ñöôïc choïn che phuûkhoaûng 60-70% beàmaët khuoân.K hoái löôïng cuûa khoái nguyeân l ieäu ñöôïc xaùc ñònh t röôùc khi ñaët vaøo khuoân, vì khoái
löôïng cuûa khoái nguy eân lieäu cuûa moãi saûn phaåm laøphaûi nhö nhau. Vò tr í cuûa khoái
SM C ñaët trong khuoân laømoät yeáu toáquyeát ñònh ñeán chaát löôïng saûn phaåm vì noùaûnh
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 24/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 54
höôûng ñeán söïñònh höôùng cuûa sôïi trong khuoân, soálöôïng caùc loãtroáng vaøsöïñan cheùo,
b) Söïñoùng khuoân :
Sau khi ñaët khoái SM C vaøo nöûa khuoân döôùi, nöûa k huoân treân ñöôïc ñoùng nhanh
ñeán vòtrí t ieáp xuùc vôùi khoái nguyeân lieäu. Roài giaûm toác ñoäñoùng khuoân laïi khoaûng 5-
10mm/s. Cuøng vôùi söï taêng nhieät ñoäcuûa khoái nguy eân l ieäu, ñoänhôùt cuûa taám SM Cgiaûm. A ùp suaát khuoân tieáp tuïc taêng cho ñeán khi ñoùng khuoân hoaøn toaøn, taám SM C
chaûy ra vaøñieàn ñaày khuoân, khoâng khí seõthoaùt ra ngoaøi qua caùc caïnh hoaëc van. Neáu
nhö khuoân ñoùng quaùchaäm, thì lôùp treân beàmaët cuûa khoái nguyeân l ieäu ñoùng raén tröôùc
khi ñieàn khuoân hoaøn toaøn. Trong tröôøng hôïp khaùc, neáu toác ñoäñoùng khuoân quaù
nhanh thì khoâng khí coùtheåbògi öõlaï. V ì theá, toác ñoäñoùng khuoân cuõng laømoät thoâng soá
aûnh höôûng ñeán tính chaát cuûa saûn phaåm sau cuøng.
A ùp suaát khuoân naèm trong khoaûng 1-40M Pa vaøphuï thuoäc vaøo hình daùng saûnphaåm, ñoächaûy daøi, vaøñoänhôùt cuûa taám SM C taïi nhieät ñoäkhuoân. Thöôøng, nhieät ñoä
cuûa beàmaët khuoân vaøo khoaûng 1490C. Caûhai nöûa khuoân laøraát noùng vaøthöôøng ñöôïc
duy tr ì thay ñoåi trong k hoaûng + /- 50C so vôùi nhi eät ñoäyeâu caàu. Söïchaûy trong phöông
phaùp eùp k huoân naøy laøtöông ñoái nhoûhôn phöông phaùp eùp phun. Tuy nhi eân, ñaây vaãn
laømoät thoâng soáquan troïng, noùquyeát ñònh ñeán chaát löôïng saûn phaåm. N goaøi ra, thoâng
soánaøy cuõng ñieàu khieån ñöôïc hieän töôïng taïo boït khí vaøsöï ñònh höôùng sôïi trong saûn
phaåm, do ñoùnoùaûnh höôûng ñeán tính chaát cô lyùcuûa saûn phaåm.
c) Söïñoùng r aén :
Sau khi ñieàn ñaày, khuoân vaãn coøn ñoùng cho ñeán khi taïo ñöôïc saûn phaåm raén chaéc.
Thôøi gian ñoùng raén thöôøng keùo daøi vaøi phuùt vaø phuï thuoäc vaøo moät soáyeáu toánhö
hoaït tính cuûa nhöïa-chaát xuùc taùc-chaát öùc cheá, ñoädaøy saûn phaåm vaønhieät ñoäkhuoân.
Taïi cuoái thôøi ñieåm ñoùng raén, khuoân treân ñöôïc môûra vaøsaûn phaåm ñöôïc laáy ra khoûi
khuoân döôùi baèng hôi . Phaàn saûn phaåm naøy ñöôïc laøm nguoäi beân ngoaøi khuoân, trong
khi ñoùlaøm saïch caùc maûnh vôõcoøn laïi trong khuoân vaøphun chaát roùc khuoân ngoaïi treân
beàmaët khuoân chuaån bòcho chu trình eùp ti eáp theo.
Phaàn saûn phaåm ñöôïc l aøm nguoäi ngoaøi khuoân, noùtieáp tuïc ñoùng raén vaøco ngoùt.
Bôûi vì, aùp suaát giöõkhoâng coøn ñeåchoáng laïi hieän töôïng naøy, saûn phaåm coùtheåbòcong
veïo hoaëc si nh ra öùng suaát noäi laødo möùc ñoänguoäi laïnh cuûa caùc phaàn trong saûn phaåm
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 25/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 55
khaùc nhau; tuy nhieân, caùc hieän töôïng naøy chòu aûnh höôûng raát nhieàu töøkhaâu thieát keá
saûn phaåm.
Trong nhöõng naêm gaàn ñaây, ñeåcaûi thieän hieäu suaát trong gia coâng eùp khuoân hoaëc
naâng cao chaát l öôïng cuûa saûn phaåm. Quaùtrình saûn xuaát tieán haønh theo ba böôùc sau:
1. Gia nhi eät tröôùc khoái nguyeân lieäu: khoái nguyeân lieäu ñöôïc gia nhi eät tröôùc
ñeán nhieät ñoä döôùi nhieät ñoäñoùng raén thì seõlaøm giaûm thôøi gian eùp vaøtaêng hieäu suaát
gi a coâng. Coùtheågia nhieät khoái nguyeân l ieäu baèng ñieän trôûbeân ngoaøi khuoân vì theá
toaøn boäkhoái nguyeân l ieäu ñöôïc gia nhieät moät caùch nhanh choáng ôûcuøng moät nhieät ñoä.
2. Duøng aùp suaát chaân k hoâng: ÖÙng duïng chaân khoâng trong suoát quaùtrình
chaûy cuûa taám SM C trong khuoân ñoùng ñeålaøm giaûm hieän boït khí trong saûn phaåmø
giaûm hieän töôïng roåtreân beàmaët, vaøcaûi thieän ñöôïc tính naêng cô lyùcuûa saûn phaåm.
3. Duøng lôùp phuûtrong khuoân: L ôùp phuûtrong khuoân ñöôïc duøng ñeåche chaén
söïbieán daïng treân beàmaët trong saûn phaåm eùp, nhö gôïn soùng treân beàmaët, roã, vaøloõm.
Phöông phaùp thöôøng duøng nhaát laøphuûtoaøn boäkhuoân moät lôùp polyester meàm deûo
hoaëc polyester geùp vôùi urethane daøy töø0.2-0.5mm giöõa hai chu tr ình eùp keátieáp,
ñoùng khuoân laïi vaøñoùng raén ôûaùp suaát khuoân bình thöôøng. Lôùp phuûñoùng raén neân caàn
theâm thôøi gi an, vì theálaøm taêng thôøi gian moät chu kyøeùp. Phöông phaùp thöùhai laøphuû
khuoân duøng aùp suaát cao ñeåphun lôùp phuûvaøo neân khoâng caàn môûvaøñoùng khuoân.
d)Chu tr ình ñoùng raén:
Phaûn öùng ñoùng raén xaûy ra trong khuoân chuyeån taám SM C thaønh saûn phaåm cöùng
baèng caùch taïo l ieân keát ngang giöõa caùc phaân töû. Ñoäñoùng raén ñöôïc xaùc ñònh baèng soá
löôïng l ieân keát ngang, noùaûnh höôûng ñeán t ính chaát cô lyùcuûa saûn phaåm. Thoâng
thöôøng, ñoäbeàn keùo, modun, khaùng nhieät vaøhoùa chaát taêng leân theo söï taêng soálieân
keát ngang. Thôøi gian caàn thieát ñeåsaûn phaåm ñoùng raén ñöôïc goïi laøchu trình ñoùng raén.
Trong quaùtr ình eùp khuoân, chu t rình ñoùng raén l aømoät giai ñoaïn chính cuûa chu tr ình eùp
khuoân. V ì theá, giaûm chu trình ñoùng raén thì laøm taêng hieäu suaát saûn xuaát. Giaûm thôøigian ñoùng raén baèng caùch thay ñoåi thaønh phaàn trong coâng thöùc phoái troän cuõng nhö
hoaït tính cao cuûa heänhöïa-xuùc taùc-chaát öùc cheá, hoaëc thay ñoåi caùc thoâng soágia coâng
nhö nhi eät ñoäkhuoân.
4.4 - AÛnh höôûng cuûa nhieät ñoä:
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 26/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 56
a) Söïphaân boánhieät ñoävaøthôøi gian ñoùng raén:
K hi khoái nguyeân l ieäu ñöôïc ñaët vaøo khuoân, nhieät ñoäcuûa l ôùp beàmaët taêng
nhanh ñeán nhieät ñoäcuûa beàmaët k huoân, trong khi ñoùnhi eät ñoäcuûa caùc lôùp trong thì
taêng leân töông ñoái chaäm. V ì theá, thöôøng quaùtrình ñoùng raén baét ñaàu ôûlôùp ngoaøi vaø
höôùng vaøo trong. Nhieät sinh ra töøphaûn öùng ñoùng raén ôûmoãi lôùp thuùc ñaåy quaùtrình
khôi maøo ñoùng raén caùc l ôùp trong vaølaøm taêng nhieät sinh ra cuûa khoái nguyeân lieäu.
Tuy nhieân, phaûn öùng ñoùng raén vaãn tieáp tuïc, nhieät sinh ra töøphaûn öùng ñoùng raén caùc
lôùp trong khoâng di chuyeån ra ngoaøi beàmaët khuoân vì ñoädaãn nhieät cuûa vaät l ieäu SM C
laøraát keùm. Do tính khoâng caân baèng giöõa nhieät ñoäsinh ra vaøtruyeàn nhieät ra l ôùp
ngoaøi taïo ra söï taêng nhi eät ñoätrong lôùp trong vaøcoùtheåcao hôn nhieät ñoäcuûa khuoân.
K hi phaûn öùng ñoùng raén gaàn hoaøn thaønh, nhieät sinh ra giaûm vaønhieät ñoäcuûa lôùp trong
giaûm chaäm ñeán nhieät ñoäkhuoân.b)Ñaëc tính chaûy:
Söïchaûy cuûa vaät l ieäu SM C trong khuoân laøhieän töôïng phöùc taïp; tuy nhieân, noùlaø
ñaëc ñieåm quan troïng nhaát quyeát ñònh tính chaát cuûa saûn phaåm. Noùkhoâng nhöõng quyeát
ñònh ñeán phaïm vi chaûy trong khuoân, maøcoøn aûnh höôûng ñeán ñoäñònh höôùng cuûa sôïi,
phaân boásôïi, söïroãtreân beàmaët, vaøñoäbieán daïng treân beàmaët saûn phaåm.
c) Söïñònh höôùng sôïi:
Theo quan ni eäm thì söïñònh höôùng sôïi trong vaät l ieäu SM C laøtöïdo, bôûi vì saûnphaåm theåhieän tính ñaúng höôùng vôùi tính chaát cô lyùcaân baèng theo caùc höôùng trong
saûn phaåm composite. Tuy nhieân, ñoái vôùi caùc saûn phaåm coùtính chaûy phöùc taïp, trong
quaùtr ình eùp taïo hình saûn phaåm thì seõdaãn ñeán quaùtr ình ñònh höôùng sôïi, söï ñònh
höôùng naøy laøm cho saûn phaåm maïnh hôn theo höôùng sôïi ñònh höôùng, nhöng yeáu hôn
theo höôùng ngöôïc l aïi.
5 khuyeát ñieåm:
Quaùtr ình eùp taïo saûn phaåm coùtheåtaïo ra raát nhieàu khieám khuyeát treân beàmaët vaøtrong saûn phaåm. Nhöõng k huyeát ñieåm treân beàmaët nhö laø: gôïn soùng, loãvaøco ruùt, taïo
ra beàmaët khoâng phuøhôïp vôùi öùng duïng. Caùc khuyeát taät treân beàmaët coùtheåkhaéc phuïc
baèng caùch sôn beân ngoaøi khuoân hoaëc phuûmoät lôùp phuûtreân beàmaët khuoân trong suoát
quaùtrình eùp saûn phaåm. Caùc khuyeát taät beân trong saûn phaåm nhö laø: boït khí, veát nhaên,
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 27/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 57
vaøsöï ñònh höôùng sôïi, coùtheåaûnh höôûng ñeán t ính chaát cô lyùcuûa saûn phaåm. Chuùng coù
theåñöôïc nhaän thaáy baèng caùc kyõthuaät nhö: phoåtia X , si eâu aâm.
5.1 H ieän töôïng roã:
Roãlaøkeát quaûcuûa caùc baãy khí ôûtrong khoái saûn phaåm. Caùc boït khí sinh ra
trong quaùtr ình taïo hoãn hôïp vaøtaïo taám SM C, chuùng toàn taïi trong phase nhöïa, treân beà
maët l ieân dieän giöõa nhöïa vaøsôïi, vaøgiöõa caùc boùsôïi. K hoâng khí cuõng bògiöõlaïi trong
lôùp t ieáp x uùc cuûa khoái nguyeân l ieäu SM C hay nhö trong quaùtrình ñoùng khuoân. Trong
quaùtrình chaûy, caùc boït khí ñöôïc k eùo ra caùc van vaøgoùc cuûa khuoân, coùtheåduøng chaân
khoâng ñeåtraùnh boït khí naøy. Tuy nhieân, neáu ñoänhôùt cuûa SM C ôûnhieät ñoäkhuoân l aø
quaùcao hoaëc toác ñoäñoùng khuoân khoâng ñuùng thì caùc boït khí trong saûn phaåm seõtaêng
leân. Caùc khoái hoaëc caùc van khoâng töông thích trong khuoân cuõng l aøm taêng boït khí
trong saûn phaåm. Coùtheågiaûm caùc boït khí trong taám SM C theo moät soácaùch nhö: troän hoãn
hôïp nhöïa trong aùp suaát chaân khoâng,k ieåm soaùt söïtaêng ñoänhôùt cuûa phase nhöïa tröôùc
khi taïo compound, taêng ñoäthaám öôùt cuûa nhöïa vaøo trong sôïi ôûcoâng ñoaïn neùn eùp khöû
boït khí. Bôûi vì coùraát nhieàu boït khí treân beàmaët l ieân di eän nhöïa vaøsôïi. Chuùng ta coù
theåtheâm caùc phuïgia vaøo trong phase nhöïa ñeålaøm giaûm söùc caêng beàmaët treân l ieân
dieän vaøvì theácoùtheåcaûi thieän ñöôïc ñoäthaám öôùt vaøtaêng khaûnaêng loaïi boït khí t reân
beàmaët sôïi .
.6 Öu ñi eåm
Söïña daïng:K ieåm soaùt ñöôïc löôïng sôïi trong taám SM C neân ki eåm soaùt ñöôïc tính
naêng cô lyù.
Söïñoàng nhaát: Saûn phaåm ñöôïc ñònh hình trong khuoân neân deãdaøng taïo gaân, loãvaø
caùc chi tieát phuïkhaùc.
Troïng löôïng nheï: Saûn phaåm SM C coù troïng löôïng nheïhôn caùc chi tieát ki m loaïi.
OÅn ñònh kích thöôùc: Saûn phaåm SM C coùñoän oån ñònh kích thöôùc trong caùc ñi eàukieän nhieät ñoävaømoâi tröôøng khaùc nhau..
Coùtheåñieàu khieån ñöôïc ñoäco ruùt baèng caùch theâm vaøo caùc phuïgia thích hôïp.
K yõthuaät eùp neùn coùthuaän lôïi hôn caùc kyõthuaät eùp phun laø: Tieát kieäm vaät l ieäu.
Gia coâng ñöôïc saûn phaåm lôùn.Deãgia coâng vôùi haøm löôïng sôïi cao.Thieát bòñôn giaûn
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 28/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 58
CHÖÔNG I I I : K YÕTHUAÄT HUÙT CHAÂN K HOÂNG
1 Giôùi thieäu:
K yõthuaät huùt chaân khoâng l aøphöông phaùp taïo saûn phaåm composite gia cöôøng
sôïi trong khuoân ñôn cho caûkhuoân ñöïc hay khuoân caùi. Thi eát bòlaøm cho saûn phaåm taïohình theo khuoân l aømoät maøng meàm deûo. K hi huùt heát khoâng khí taïi khoâng gian giöõa
maøng vaøkhuoân thì aùp suaát khí quyeån seõtaïo aùp löïc ñeàu leân beàmaët ngoaøi laøm cho
nhöïa, sôïi ñònh hình trong k huoân. A Ùp suaát taïo ra nhôømoät maùy huùt chaân khoâng coùaùp
löïc khoaûng 0.068 – 0.1 M Pa laøñuûcho ñoächaët vaøñoäñònh höôùng toát hôn so vôùi
phöông phaùp ñaép tay. V eàthöïc chaát quy trình nhanh hôn ñuùc khuoân thoâng thöôøng
nhöng thöïc teáñoâi khi caàn laøm chaäm hôn ñeåkòp huùt vaøkhoâng bòñoùng raén nhöïa t röôùc
khi nhöïa kòp thaám vaøo sôïi.
Coùmoät soálôïi ích sau cho vieäc söûduïng phöông phaùp huùt chaân khoâng.
Do coùaùp löïc duy trì trong suoát thôøi gi an ñònh hình trong khuoân, nhöïa bòeùp chaët
neân loang ñeàu do ñoùcoùtheåsöûduïng löôïng sôïi thuûy tinh cao hôn, laøm cho cô tính
cuûa saûn phaåm toát hôn.
V ieäc khöûboït khí toát, deãdaøng hôn so vôùi ñaép tay laøm cho saûn phaåm toát ngay caû
khi coâng nhaân coùtay ngheàthaáp.
Ñaàu tö thaáp hôn so vôùi caùc phöông phaùp eùp baèng aùp löïc hoaëc chaân khoâng khaùc
Tuy nhieân kyõthuaät naøy khoâng kinh teákhi chæsöûduïng moät khuoân. Caùc saûn phaåm
coùkích thöôùc lôùn coùtheåñöôïc saûn xuaát haøng loaït. Caáu truùc sandwich ñaõñöôïc öùng
duïng maëc duøcoùsöïkhoâng ñoàng ñeàu moät chuùt veàbeàdaøy loõi. Coùnhieàu kyõthuaät vaø
thuûtuïc khaùc nhau trong quy trình huùt chaân khoâng.
2. TH I EÁT BÒVAØDUÏNG CUï
2.1 Khuoân :
Trong kyõthuaät huùt chaân khoâng, coâng cuïkhaùñôn gi aûn khi so saùnh vôùi caùc kyõthuaät ñuùc khuoân khaùc. L oaïi khuoân ñöôïc löïa choïn caên cöùvaøo beàmaët naøo cuûa saûn
phaåm caàn ñöôïc kieåm soaùt chính xaùc. V í duï: neáu eùp moät maùi che, phaàn beân ngoaøi
cuûa noùcaàn phaûi nhaün, ta löïa l oaïi khuoân roãng (khuoân loõm) ñeåtaïo hình, khi laáy ra saûn
phaåm seõcoùmaët ngoaøi taïo hình gioáng vôùi beàmaët trong cuûa khuoân. Ngöôïc l aïi khi laøm
moät maët gheáthì phaûi duøng khuoân ñöïc (khuoân loài ).
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 29/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 59
V ì vaät l ieäu ñöôïc baét ñaàu eùp khuoân ôûpha loûng vaøaùp suaát ñöôïc duy trì trong
suoát quaùtr ình taïo hình, ñoùng raén, do vaäy chaát löôïng saûn phaåm cuoái phuï thuoäc raát
nhieàu vaøo beàmaët khuoân.
V aät l ieäu laøm khuoân tuøy thuoäc vaøo raát nhieàu yeáu toátöøsoáchi tieát ñöôïc eùp, loaïi
nhöïa ñöôïc söûduïng, nhieät ñoäñoùng raén, beàmaët caàn thieát saûn phaåm cuoái, vaøthôøi gianñoùng raén. Raát nhieàu loaïi vaät l ieäu laøm khuoân coùtheåñöôïc söûduïng, thoâng thöôøng caùc
vaät l ieäu naøy goàm: theùp, khuoân baèng epoxy hoaëc phuûepoxy, goã, thaïch cao, nhoâm, vaät
l ieäu keát hôïp (goã, k im loaïi…)
Theâm vaøo caùc vuøng nhöïa taïo hình treân ñoù, khuoân coøn caàn phaûi môûroäng
theâm caùc phaàn nhö maët bích, maët phaüng ñeågaén maøng ñònh hình, caùc loãhuùt chaân
khoâng…ñoâi khi coøn caàn theâm caùc thieát bògia nhieät beân trong.
V ieäc phaân boácaùc ñieåm huùt chaân khoâng nhaèm taïo ra söï loang ñeàu cuûa doøngnhöïa chaûy treân toaøn boäsaûn phaåm. V ì doøng nhöïa chaûy theo caùc voøng troøn ñoàng taâm
do ñoùñoâi luùc caàn phaûi hoãtrôïbaèng con laên cao su ñeåñöa nhöïa ñeán caùc goùc xa cuûa
saûn phaåm.
2.2. Caùc boäph aän, vaät l ieäu laøm kín khí
Nhö ñaõmoâtaûôûtreân, kyõthuaät huùt chaân khoâng söûduïng moät maøng phuûkín
treân khuoân roài ruùt khí trong khuoân ra. AÙp suaát khí quyeån xung quanh eùp chaët khuoân
trong thôøi gi an ñuûñeåpol ymer hoùa. Ñeåcho quaùtrình naøy coùhi eäu quaû, quan troïng
nhaát laøchaân khoâng ñöôïc duy trì trong suoát quaùtrình ñoùng raén. Ñ eåñaït tôùi ñieàu naøy
raát nhieàu phöông phaùp ñöôïc söûduïng ñeålaøm kín maøng, baûo ñaûm khoâng cho khoâng
khí xaâm nhaäp vaøo beân trong.
Thieát bò thöôøng ñöôïc söûduïng nhaát seõcoùmoät vaät l ieäu nhaøy ñöôïc söûduïng
laøm maët l ieân keát giöõa maøng vaøkhuoân. OÁng cao su ñöôïc söûduïng nhö ñöôøng huùt chaân
khoâng coùtheåñöôïc ñaép baèng môõSil icon taïi choãvaøo ñeåñaûm baûo kín khí. Sau khi
ñoùng raén xong, maøng ñöôïc loät ra khoûi khuoân vaødeãdaøng laøm saïch. M oät thuûthuaät thöùhai laøsöûduïng gaén k eát cô khí, taïi vòtrí xung quanh khuoân
taïo raõnh thoâng thöôøng coùkích thöôùc roäâng 1.2 cm saâu 1.2 cm. Sau khi ñaët maøng caån
thaän ñeåtraùnh hieän töôïng caêng khoâng ñeàu, ñaët moät boäphaän laøoáng cao su coùñöôøng
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 30/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 60
kính ngoaøi laø1.2 cm naèm leân treân raõnh (maøng naèm giöõa oáng vaøkhuoân) vaøñoùng chaët
vaøo raõnh.
Nhieàu heäthoáng khaùc cuõng ñöôïc söûduïng goàm coù: huùt 2 maët, baêng nhaïy
nhieät ñaëc bieät duøng gia coâng taám phaúng moûng, ñoâi khi duøng caùc thanh goãñaët leân
treân maøng vaøkeïp laïi baèng keïp chöõC. Söïlöïa choïn phöông phaùp raát roäng raõi vaøphuïthuoäc chuûyeáu v aøo kích thöôùc saûn phaåm, loaïi khuoân, soásaûn phaåm trong moät khuoân
vaømoät soáñieàu k ieän kinh teá. M uïc ñính chính laølaøm sao ñeåruùt khí ra hoaøn toaøn coøn
söûduïng phöông phaùp naøo thì khoâng quan troïng neáu nhö noùcoùhieäu quaû.
2.3. Caùc vaät l ieäu ruùt tr ích khí.
M aøng ñeåcaùch ly khuoân vôùi khoâng khí xung quanh trong quaùtrình ruùt chaân
khoâng thöôøng baèng PV A , PV Ac, hoaëc caùc maøng meàm deûo töông töï. Vôùi vieäc ruùt
chaân khoâng ñoàng thôøi vôùi taùc duïng neùn eùp cuûa khí quyeån beân ngoaøi coùkhuynh
höôùng laømaøng eùp töï laøm kín gaây caûn trôûcho doøng khoâng khí beân trong khoâng ñeán
loãthoaùt ñöôïc. Keát quaûlaølaøm cho tuùi bòruùm laïi vaøtaïi caùc vòtrí naøy maøng khoâng eùp
chaët ñöôïc saûn phaåm.
Ñeåhaïn cheátaùc haïi naøy, moät lôùp trung gian ñöôïc ñaët giöõa l ôùp vaät lieäu vaø
maøng. Caùc vaät l ieäu vaûi thoâ, l öôùi , vaûi thuûy tinh deät thöa, mat thuûy tinh raát thích hôïp
cho coâng vieäc naøy. Chuùng ñöôïc xem nhö vaät l ieäu ruùt khí vì cho pheùp khí ruùt trích ra
qua chuùng vaøkhoâng cho maøng töï laøm kín.
Ñeåhaïn cheácaùc vaät lieäu trích khí khoâng dính vaøo saûn phaåm, coùtheåtheâm moät
lôùp maøng coùcaùc loãgiöõa saûn phaåm vaøvaät l ieäu trích khí. Kyõthuaät naøy cho pheùp thoaùt
khí vaønhöïa thöøa, khoâng gaây khoùkhaên cho vieäc laøm saïch sau khi ñoùng raén xong.
M aøng naøy laøm cho vieäc taùch phuïl ieäu khoûi khuoân moät caùch nheïnhaøng ít toán coâng.
M oät vaät l ieäu khaùc ñöôïc söûduïng ñöôïc xem nhö “ lôùp vaûi taùch” , ñoùlaølôùp vaûi
deät daøy khoaûng 0.01 – 0.02 mm ñöôïc phuûsil icon hoaëc vaät l ieäu khoâng dính khaùc, lôùp
vaûi taùch thöôøng coùmaøu ( thöôøng maøu hoàng) ñeågiuùp deãnhaän khi tieán haønh laøm saïch.
3.4 Vaät l ieäu laøm maøng.
Ta coùtheålöïa choïn raát nhieàu caùc vaät l ieäu söûduïng laøm maøng ngaên khoâng khí
vôùi saûn phaåm. Thöôøng thì vieäc löïa choïn vaät l ieäu naøo seõtuaân theo tính kinh teá. K hi
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 31/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 61
saûn xuaát soálöôïng lôùn ta choïn maøng coùtheåsöûduïng laïi nhieàu laàn coøn khi chæsaûn xuaát
moät vaøi saûn phaåm ta choïn loaïi maøng reûtieàn nhaát.
Phöông phaùp gia coâng ñöôïc söûduïng cuõng quyeát ñònh vieäc choïn löïa maøng. V í
duï: neáu saûn xuaát 1 saûn phaåm söûduïng phöông phaùp ñoùng raén baèng tia cöïc tím hoaëc
aùnh saùng maët trôøi, khoâng caàn nhieät ñoäcao coùtheåchoïn vaät l ieäu ñôn giaûn coøn neáu söûduïng nhieät ñoäcao hoaëc autoclave thì caàn loaïi maøng oån ñònh hôn.
M oät ñieåm caàn löu yùlaøñeåcho saûn phaåm ñöôïc ñeàu vaøcoùchaát löôïng toát,
thöôøng ta phaûi quan saùt vaøtrôï gi uùp quy trình (v í duï nhöïa l an k hoâng ñeàu, boït khí
khoâng ruùt heát) baèng con laên. V ì vaäy ta phaûi choïn loaïi maøng trong suoát. M oät soávaät
l ieäu trong suoát thöôøng söûduïng coù: maøng cellophane, maøng PV A, maøng PV C maøng
PET, maøng PE…
M aøng Cel lophane: töông ñoái reû, thích hôïp cho saûn phaåm phaúng ít cong.Tuy nhieân chuùng deãraùch, khoâng chòu nhieät, khoâng phuøhôïp cho saûn phaåm coùñöôøng
cong keùp.
M aøng PV A: thöôøng daøy khoaûng 0.08mm, ñöôïc söûduïng cho nhieàu loaïi
nhöïa khaùc nhau do reûti eàn, meàm deûo. Tuy nhi eân chuùng laøvaät l ieäu tan trong nöôùc
neân khoâng phuøhôïp vôùi nhöïa phenol ic laøcaùc nhöïa thoaùt hôi nöôùc khi ñoùng raén.
M aøng PVC: ñöôïc söûduïng vôùi ñoädaøy khoaûng 0.1 – 0.2 mm chuùng reûhôn
PV A nhöng coùkhaûnaêng öùc cheávieäc ñoùng raén cuûa moät soánhöïa. M aøng PET: thöôøng ñöôïc söûduïng vôùi ñoädaøy 0.1 – 0.2 mm. M aøng naøy coù
khaûnaêng chòu nhieät raát toát, taïo beàmaët boùng ñeïp. Tuy nhieân giaùthaønh hieän nay quaù
cao.
M aøng PE: söûduïng vôùi ñoädaøy khoaûng 0.2 mm. M aøng naøy coùgiaùthaønh reû
nhöng noùkhoâng theåchòu ñöôïc nhi eät ñoätoûa ra trong quaùtrình ñoùng raén. Noùchæcoù
theåsöûduïng cho saûn phaåm moûng vaølöôïng xuùc taùc duøng raát ít.
K hi söûduïng phöông phaùp ñoùng raén trong autoclave, caùc maøng caàn ñöôïc laømtöøvaät l ieäu chòu ñöïng toát hôn. Coùraát nhieàu l oaïi laøm töøcao su toång hôïp ñöôïc söûduïng
trong phöông phaùp naøy.
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 32/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 62
3.5. Keïp vaøcô caáu keïp
Raát nhieàu thieát bòcoùtheåñöôïc söûduïng ñeåkeïp maøng vaøo khuoân khi khuoân coù
caáu truùc khoâng thích hôïp vôùi vieäc söûduïng past hay baêng dính. K hi saûn xuaát nhi eàu
caàn phaûi caân nhaéc hieäu quaûkinh teáveàgiaùthaønh vaønhaân coâng ñeåchoïn toái öu giaù
thaønh vaøsöùc löïc. Caùc thieát bònaøy coùtheålaøkhung saét hoaëc nhoâm vöøa vôùi chu vi cuûa
khuoân, chuùng coùtheåkeïp baèng keïp chöõC (caûo), keïp ñoøn khuyûu, keïp loøxo hoaëc vaøi
loaïi töông töï. Chuùng coùtheågaén lieàn ñeåcoùtheåkeïp nhanh trong vaøi giaây. B aét ñaàu huùt
chaân k hoâng ngay khi keïp vaølaøm kín xong.
3.6 Thieát bòhuùt chaân khoâng
Nhö ñaõgiaûi thích maáu choát kyõthuaät cuûa huùt chaân khoâng laøruùt khí trong vuøng
giöõa maøng vaølôùp saûn phaåm, nhôøñoùaùp suaát khí quyeån khoaûng 0.1M Pa seõtaùc ñoäng
leân toaøn boäcaùc vuøng treân maøng eùp chaët saûn phaåm trong suoát quaùtrình ñoùng raén.
Neáu ruùt khoâng heát khí hoaëc bòthuûng, saûn phaåm seõkhoâng ñöôïc eùp chaët vaøkhoâng coù
chaát löôïng toát. Neáu khuoân bòroøhoaëc maùy huùt chaân khoâng khoâng phuøhôïp ñeàu gaây
taùc haïi keåtreân. Boûqua vieäc roøræcuûa khuoân vì coùtheåtöïkhaéc phuïc söûa chöõa ta phaûi
löïa choïn maùy huùt chaân khoâng cho phuøhôïp.
V ieäc löïa choïn maùy huùt chaân khoâng tuøy thuoäc vaøo kích thöôùc vaøkhaûnaêng cuûa
maùy. M aùy phaûi ñuûsöùc taïo ñöôïc aùp suaát chaân khoâng toái thieåu laø635 mm thuûy ngaân.A Ùp löïc beân ngoaøi eùp vaøo seõkhoaûng 0.08 M Pa. M aùy huùt cuõng phaûi ñuûlôùn ñeåñaùp öùng
ñöôïc cho soákhuoân caàn vaän haønh ñoàng thôøi .
Taïi ñieåm noái giöõa ñöôøng huùt vôùi khuoân caàn phaûi ñaët moät baãy nhöïa ñeånhöïa
dö khoâng huùt vaøo maùy bôm.
Caùc thoâng soákyõthuaät cuûa maùy huùt chaân khoâng:
o Nhaõn hieäu : B ECK ER
o Nöôùc saûn xuaát: Ñöùco V aän toác: 1420 voøng/phuùto Coâng suaát: 2.2 K Wo L öu löôïng : 100m3 /gi ôø
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 33/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 63
3.7. Caùc duïng cuïkhaùc
Ngoaøi caùc duïng cuï, vaät lieäu keåtreân coøn caàn moät soáduïng cuïnhoûñeågiuùp cho
vieäc vaän haønh nhanh choùng vaøcoùlôïi hôn. Caùc coâng cuï naøy goàm caùc coâng cuïcaàm
tay vaøcaùc thieát bòphuï trôï.
Con laên: B aèng cao su hoaëc k im loaïi duøng ñeålaên nhöïa dö töøtrung taâm veàphía ñöôøng huùt vaøbaãy khí.
M aùy saáy caàm tay: söûduïng trong tröôøng hôïp muoán ruùt ngaén thôøi gian giacoâng treân saûn phaåm lôùn.
Caùc coâng cuïxöûlyùsaûn phaåm: dao, luôõi caïo, cöa, maùy maøi, khoan….
Bình ñöïng an toaøn: ñeåñöïng M EK P, acetone, chlorua methyl, sty ren vaøcaùc dung moâi höõu cô, giaáy, khaên, vaûi khoâñeålaøm veäsinh.
* quy tr ình thao taùc1. K ieåm tra khuoân saïch seõ, coùbò thuûng maøng khoâng: K huoân phaûi ñöôïc
kieåm tra thöôøng xuyeân ñeåtraùnh caùc tröôøng hôïp beàmaët khuoân bònöùt, roã…caùc ñaàu
noái huùt chaân khoâng bòroøræ.
2. Thoa kyõchaát thaùo khuoân: Söûduïng chaát thaùo khuoân nhö : wax, PV A c.
Ñaây laøquy trình raát quan troïng trong nhöõng laàn ñaàu tieân caàn phaûi ñaùnh chaát khuoân
nhieàu laàn ñeåtraùnh tröôøng hôïp saûn phaåm sau khi ñoùng raén bòbaùm dính vaøo khuoân
gaây hoûng khuoân vaøsaûn phaåm
3. Traûi caùc taám SM C: taám SM C ñöôïc ñònh löôïng saün vaøcaét theo hình daùng
khuoân ñeåcoùtheåñaët vaøo khuoân vaøkhoâng bòquaùdö.
4. Traûi l ôùp löôùi trích khí.
5. K ieåm tra chuøi saïch caùc chaát thaùo khuoân quanh luôùi tr ích khí , ñaép lôùp gaén
kín maøng (cao su baêng, ñeäm) quanh khuoân, treân vuøng vöøa laøm saïch. K ieåm tra k yõ,
caùc loãhuùt khí phaûi hoaøn toaøn thoâng.
6. Traûi lôùp maøng qua toaøn boäcaùc phaàn vöøa laép ñaët.
7. K ieåm tra xem ñaõhoaøn toaøn k ín chöa, keïp chaët maøng laïi
8. M ôûvan huùt chaân khoâng. K ieåm tra laàn cuoái xem khí coùbòroøræhay khoâng
9. M ôûvan cho nhöïa vaøo töøtöøvaøgi öõlaïi moät í t nhöïa treân ñaàu van
10. Duøng con laên giuùp cho nhöïa töøgiöõa phaân boáñeàu veàphía caùc loãhuùt.
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 34/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 64
11. Quan saùt doøng chaûy ñeåñieàu chænh aùp suaát chaân khoâng phuøhôïp nhaèm
traùnh hieän töôïng maát nhöïa nhieàu qua caùc loãhuùt hoaëc nhöïa khoâng thaám vaøo caùc goùc
xa do aùp suaát chaân khoâng thaáp.
12. K ieåm tra laïi caùc ñieåm tieáp xuùc vaøbeàmaët cuûa maøng, coùnhaên hay thuûng
khoâng, neáu coùloãthuûng chuøi saïch vaøsöûa chöõa ngay baèng caùch daùn baêng keo nhaïysuaát. Sau khi xong seõthay ngay.
13. Chôøcho saûn phaåm ñoùng raén. Coùtheåñaët t rong loøsaáy, phôi naéng hoaëc
duøng maùy saáy ñeåñoùng raén nhanh hôn.
14. Sau khi saûn phaåm ñoùng raén, thaùo maøng, thaùo saûn phaåm vaøcaùc phuï
kieän. L aøm saïch khuoân caån thaän cho saûn phaåm sau.
Treân ñaây laøquy trình huùt chaân khoâng ôûnhieät ñoäbình thöôøng. Neáu söûduïng
caùc phöông phaùp khaùc nhö: ñoùng raén baèng tia cöïc tím, ñoùng raén trong autoclave…thìquy trình seõcoùtheåñöôïc thay ñoåi cho phuøhôïp hôn.
M oâhình kyõthuaät duøng chaân khoâng bôm nhöïa ñieàn khuoân
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 35/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 65
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 36/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 66
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 37/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 67
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 38/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 68
Ch ng IV. COÂNG NGHEÄRTM VAØVARTM
I . ÑÒNH NGHÓA
RTM (resin transf er mol ding) laøphöông phaùp duøng aùp suaát thaáp ñöa nhöïa vaøo
trong khuoân kín, taïo saûn phaåm composite coùsöï kieåm soaùt chaët cheõveàhình daïng
preform (sôïi) vaønhöïa. Saûn phaåm coùhaøm löôïng sôïi cao chieám 40-50%. RTM coùtheå
taïo saûn phaåm töøñôn giaûn, tinh naêng thaáp ñeán saûn phaåm phöùc taïp coùtính naêng cao,
töøsaûn phaåm coùkích thöôùc nhoûñeán kích thöôùc raát lôùn. Phöông phaùp raát thuaän lôïi khi
ñöa vaøo saûn xuaát lôùn.
Phaàn sôïi gi a cöôøng ñöôïc ñònh hình saün (preshape) vaøñaët vaøo trong khuoân
tröôùc. M oät ñöôøng oáng noái phaàn khuoân vôùi nhöïa ñeåbôm nhöïa thaám öôùt phaàn sôïi giacöôøng trong khuoân, sau ñoùxaûy ra phaûn öùng ñoùng raén nhöïa.
Ñaëc ñi eåm ph öông ph aùp:
Öu ñieåm:
- Söûduïng nhöïa coùñoänhôùt thaáp khoaûng 100 - 000 cP. Heänhöïa thoâng
thöôøng bao goàm 2 thaønh phaàn: A (nhöïa) vaøB (xuùc tieán), tyûleätroän tuøy
theo heänhöïa. Hai thaønh phaàn naøy ñöôïc troän baèng thieát bòtroän tónh ôûaùpsuaát thaáp.
- Saûn phaåm coùtheåñöôïc gia coábaèng caùc k hung, loõi, hoaëc caùc pref orm.
- RTM taïo saûn phaåm ñeïp, khoâng coùñöôøng caét bav ia neân tieát kieäm ñöôïc
nguyeân l ieäu, nhieàu maët laùng vaøquan troïng laøít gaây haïi cho moâi tröôøng.
- Coùtheåtaïo ra nhöõng saûn phaåm lôùn baèng caùch ñöa nhieàu ñaàu phun nhöïa,
tuy nhieân phaûi tính toaùn vòtrí ñaët ñaàu phun ñeåñaûm baûo thaám nhöïa ñoàngñeàu.
- Chi phí ñaàu tö töông ñoái thaáp (so vôùi tính naêng saûn phaåm).
Nhöôïc ñieåm:
- Chi phí khuoân maãu cao.
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 39/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 69
- Toác ñoägia coâng moät saûn phaåm keùo daøi.
- M uoán taêng naêng suaát thì phaûi duøng nhieät ñeåñoùng raén vaøduøng nhieàu
khuoân.
- Caàn phaûi ñieàu chænh tæleäxuùc taùc chính xaùc. Traùnh ñoùng raén ngay ñaàutroän ñoái vôùi heäñoùng raén nguoäi.
V ôùi caùc öu ñieåm treân, ngaøy nay ôûcaùc nöôùc phaùt trieån coâng ngheänaøy ñöôïc öùng
duïng roäng raõi trong cô sôûhaï taàng, töïñoäng hoùa ñaëc bieät laøtrong ngaønh haøng khoâng
vaølónh vöïc quaân ñoäi.
Coùnhieàu phöông phaùp töông töïnhö RTM : V A RTM , RI M , HSRTM ...Trong taøi
l ieäu naøy seõgi ôùi thi eäu theâm phöông phaùp V ARTM .
VARTM (vacuum assisted resin transfer molding)
Trong phöông phaùp naøy ngoaøi vieäc duøng aùp suaát ñeåñöa nhöïa vaøo trong khuoân
coøn coùsöï hoãtrôï cuûa chaân khoâng. Chaân khoâng seõhuùt nhöïa töøoáng nhaäp l ieäu ñoàng
thôøi cuõng ñaåy boït khí ra ngoaøi.
So vôùi phöông phaùp RTM , V ARTM coùmoät soáñaëc ñieåm sau:
- Saûn phaåm coùtheåñònh hình treân khuoân ñôn vaømoät maët ñöôïc phuûbaèng
moät taám maøng nhöïa trong giuùp deãdaøng quan saùt quaùtrình thaám nhöïa
vaøo sôïi.
- Phun nhöïa keát hôïp vôùi chaân khoâng giuùp cho vieäc thaám nhöïa vaøo sôïi toát
hôn vaøkhöûboït hieäu quaûhôn.
- Naêng suaát thaáp hôn do söûduïng aùp suaát chaân khoâng
I I . MOÂTAÛQUY TRÌNH COÂNG NGHEÄ
1. SÔ ÑOÀHEÄTHOÁNG
Heäthoáng goàm caùc cuïm chöùc naêng:
- Heäthoáng boàn (ngaên chöùa)
- Heäthoáng xylanh ñònh löôïng (bôm ñònh l öôïng)
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 40/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 70
- Heäthoáng bôm troän
- Heäthoáng chaân khoâng (VA RTM )
- Heäthoáng v an chuyeån höôùng
- K huoân vaøheäthoáng kheùp khuoân vaøchuyeån ñoåi khuoân
Hình: M oâhình coâng ngheäRT M
Hình: M oâhình coâng ngheäVA RTM
1.1 Giai ñoaïn chuaån bò
- Ñaët caùc van ñònh höôùng sao cho caùc thaønh phaàn (xuùc taùc – nhöïa) tuaàn hoaøn
veàngaên chöùa.
- M ôûheäthoáng bôm ñònh löôïng
- Tieán haønh ño tæleäcaùc thaønh phaàn hoài löu
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 41/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 71
- Hieäu chænh bôm ñònh löôïng ñeåñaït tyûleäcaàn thieát
1.2 Giai ñoaïn thöïc hieän
- Chuyeån van ñònh höôùng cho chaûy xuoáng khuoân, ñoàng thôøi môûbôm troän.
- M ôûheäthoáng huùt chaân khoâng.
- K hi nhöïa ñieàn ñaày khuoân:
1. Chuyeån van chuyeån höôùng cho v eàtraïng thaùi hoãn hôïp.
2. K hoùa van.
3. M ôûcheáñoäveäsinh bôm troän.
1.3 Veäsinh
Sau khi nhöïa bôm ñaày khuoân ta phaûi tieán haønh heäthoáng bôm troän. V ieäc v eäsinhñöôïc thöïc hieän baèng caùch chæcho nhöïa vaøo heäthoáng bôm troän vaøxaûra ngoaøi .
2. KHAÛNAÊNG THI EÁT KEÁVAØHÌNH DAÏNG HÌ NH HOÏC CUÛA SAÛN
PHAÅM
M OÂHÌNH DA ÂY CHUYEÀN RT M
Lò sy
i thy tinh
và nha nhit do
m ép
nh hình
m ép nh
hìnhi gia nhit
Khuôn thép nh hình
phnnh hình
i Bõm nhaThành
phm
Khuôn áp lc
Khuôn thépcho RTM
phn kp
lõilõi
p si trên
p si dýi
Khuôn thép
nh hình
Bõm nha
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 42/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 72
Nhìn chung RTM coùtheålaøm ñöôïc saûn phaåm coùtaát caûcaùc hình daïng hình hoïc.
Tuy nhieân, coùmoät soásaûn phaåm khi laøm baèng phöông phaùp gia coâng khaùc seõcoùhieäu
quaûkinh teáhôn.
RTM coùöu ñieåm trong vieäc taïo caùc saûn phaåm lôùn vì aùp suaát ñieàn khuoân thaáp
döôùi 10 psi (0.703 kg/cm3). T rong phöông phaùp V ARTM aùp suaát coøn thaáp hôn. V ìvaäy, löïc keïp khuoân seõthaáp. Ngoaøi ra, RTM coøn thích hôïp ñeåtaïo saûn phaåm coùñoä
saâu vaøít/khoâng ba via do khuoân kín, ñoänhôùt thaáp neân thaám öôùt deãdaøng vaøgiaûm
thieåu caùc choãroãng trong saûn phaåm.
Tuy nhieân ñoái vôùi phaàn coùhình daïng phöùc taïp (coùgaân, raõnh) neân haïn cheásöû
duïng RTM . Ñeåkhaéc phuïc khoùkhaên naøy ta coùtheåthay ñoåi thieát keá, neáu saûn phaåm
coùgaân seõthay baèng phaàn coùloõi (taêng cöùng cho saûn phaåm), taïo caáu truùc ba chieàu. V ì
aùp suaát phun thaáp neân coùtheåsöûduïng xoáp coùtyûtroïng thaáp 0.064 – 0.0096 g/cm3
maøkhoâng gaây bieán daïng.
Trong moät vaøi tröôøng hôïp ñaëc bieät, phaûi duøng phöông phaùp RTM (moät maûnh
khuoân trong khi caùc phöông phaùp khaùc phaûi duøng khuoân nhieàu maûnh) nhö phaàn phía
tröôùc cuûa xe hôi (hình).
Caùc phuïtuøng gaén giöõa phaàn composi te vaøcaùc boäphaän khaùc thöôøng laømoät khoù
khaên ñoái vôùi vaät l ieäu composi te. Trong RTM , caùc phuï tuøng naøy phaûi ñöôïc ñöa vaøo
trong khi thi eát keápref orm, phaûi gi öõtính l ieân tuïc trong khoái keát caáu ñeåbaûo ñaûm öùngsuaát phaân boáhôïp lyù. Ngoaøi ra caùc RTM coøn coùtheågaén dính vaøkeát hôïp vôùi caùc chi
ti eát k im loaïi khaùc. T rong khi phöông phaùp eùp khuoân (compresion moldi ng), nhöõng
chi tieát naøy phaûi chuùyùtôùi vò trí ñaët chính xaùc vaøkieåm soaùt söï di chuyeån cuûa sôïi
trong khi eùp.
3. THIEÁT BÒGIA COÂNG
3.1 Khuoân (Tooli ng)
Tröôùc k hi thieát keákhuoân, phaûi xem xeùt möùc ñoäyeâu caàu cuûa noù. V ieäc thieát keá
phaûi caân baèng caùc yeáu toánhö tính chaát cuûa khuoân, chi phí vaøthôøi gian cheátaïo
khuoân. V ieäc caân nhaéc naøy seõlaøm giaûm caùc phaùt sinh coùtheåcoùñoái vôùi keát quaûcuoái
cuøng.
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 43/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 73
K huoân söûduïng trong phöông phaùp RTM coùnhieàu thuaän lôïi. Do phöông phaùp
thöïc hieän ôûaùp suaát khaùthaáp, neân laøm giaûm chi phí vaøñoäphöùc taïp cho khuoân. K hi
löïa choïn vaät l ieäu vaøphöông phaùp l aøm khuoân, caàn phaûi xem xeùt caùc yeáu toánhö chieàu
daøi cuûa boäkhuoân vaøchaát löôïng beàmaët khuoân mong muoán. Coùtheåsöûduïng khuoân
laøm baèng epoxy, ni kel , hôïp k im, theùp .... Tuy nhieân, khuoân phaûi kín trong quaùtrìnhñieàn nhöïa.
Khuoân epoxy:
- K huoân epoxy coùnhieàu thuaän lôïi nhö giaûm chi phí, khaùng hoùa chaát, tieát
kieäm thôøi gian, khoái löôïng thaáp, ít söûduïng maùy moùc.
- Beàmaët trong cuûa khuoân l aøm töøepoxy coùchaát löôïng, choáng traày xöôùt. Coù
theåcoùnhöõng phaàn rôøi trong hai maûnh khuoân.- Beàdaøy khuoân khoaûng 1 inch (2.54 cm), khuoân ñöôïc gia coábaèng v aûi, sôïi
vaøvaùn eùp ñeåtaêng cöùng. Caùc ñöôøng laøm nguoäi hay gia nhieät ñöôïc gaén ôû
maët sau khuoân.
- K haûnaêng truy eàn nhi eät keùm. Ñoái vôùi khuoân epoxy phaûi chuùyùkhi löïa
choïn heänhöïa ñeåtraùnh söï toaûnhi eät quaùmöùc coùtheågaây hö beàmaët
khuoân.
- Giôùi haïn söûduïng khuoân epoxy khoaûng vaøi ngaøn saûn phaåm. Tuøy theo ñoä
phöùc taïp cuûa saûn phaåm maøgiôùi haïn naøy coùtheågiaûm xuoáng do khuoân bò
maøi moøn vaøbònöùt vôõkhi ñaët pref orm.
- Coùhai phöông phaùp laøm kín khuoân: ñoái vôùi caùc saûn phaåm coùhình daïng
ñôn giaûn, chæcaàn gheùp hai maûnh k huoân laïi. Ñoái vôùi saûn phaåm coùhình
daïng phöùc taïp duøng voøng chöõO ñeålaøm kín khuoân.
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 44/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 74
Hình: Phöông phaùp l aøm kín khuoân
- K hí thoaùt ra töømoái gheùp khuoân, hay coùloãthoaùt khí treân khuoân. Loãthoaùt
khí (vent) thöôøng ñaët ôûtreân cao (ñeåkhí deãdaøng thoaùt) . V ent khí ñöôïc
laøm veäsinh sau moãi saûn phaåm, do ñoùnoùphaûi ñöôïc thieát keáñeådeãbaûo
döôõng.
Khuoân n ikel :
- Beàmaët khuoân toát vaøbeàn hôn khuoân epoxy. T ruyeàn nhi eät toát hôn vaøchòu
aùp suaát cao hôn
- Chòu ñöôïc nhi eät ñoäcao ngay caûkhi phaûn öùng toaûnhieät quaùnhieàu neân coù
theåduøng ñoùng raén noùng.
- K huoân coùtheålaøm moät nöûa töøni kel moät nöûa töøepox y. Tuy nhieân hai nöûa
khuoân k hoùaên khôùp v ôùi nhau.
- K hoùtheâm loãthoaùt khí hôn so vôùi khuoân epoxy.
- Chu kyøsöûduïng moät khuoân coùtheåleân ñeán 20.000 – 40.000 saûn phaåm
Khuoân ñuùc töøhôïp kim
K im loaïi laøvaät l ieäu caàn thi eát trong cheátaïo khuoân composite, nhaát laøcaùc khuoân
yeâu caàu saûn xuaát laâu daøi, beàn, chaéc. K huoân kim loaïi daãn nhieät cao neân deãdaøng gia
nhieät vaøgi aûi nhieät cho khuoân trong quaùtrình gia coâng. Noùcuõng chòu ñöôïc k haûnaêng
maøi moøn cao, vì vaäy coùtheåsöûduïng khuoân naøy ñeåsaûn xuaát l ieân tuïc maøvaãn ñaûm baûo
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 45/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 75
kích thöôùc saûn phaåm. Caùc k im loaïi thöôøng duøng trong saûn xuaát khuoân laønhoâm (A l),
ñoàng (Cu) , keõm (Zn) , theùp…
Baûng 1. Tính ch aát nhieät cuûa moät soávaät l ieäu kim loaïi
Tính chaát Be Mg Al Ti Fe Cu
Nhieät ñoächaûy (oC)
Heäsoádaãn nhieät (W /m.K )
Heäsoágiaõn nôûnhieät (m /m/ oC)
Nhieät dung rieâng (J/kg.K )
1277
146
0.29
1883
650
153
0.68
1046
660
222
0.59
900
1668
171
0.21
519
1536
75
0.30
460
1083
393
0.41
385
Ñaëc ñieåm:
- Ñöôïc söûduïng khi saûn phaåm coùkích thöôùc trung bình.
- K hoùtheâm l oãthoaùt khí hôn so vôùi khuoân epoxy nhöng deãhôn khuoân nikel
- Ñoái vôùi keõm vaønhoâm phaûi caån thaân trong khaâu thaùo khuoân vì khuoân coù
nhieàu loãxoáp laøm dính saûn phaåm. Nhoâm laøkim loaïi meàm deûo, ñoäcöùng
khoâng cao, do ñoùtrong moät soátröôøng hôïp caàn ñoäbeàn vaøñoäcöùng cao
nguôøi ta thay nhoâm baèng theùp.
- Hôïp kim keõm vôùi ñoàng, nhoâm, magieâñöôïc duøng phoåbieán ñeåsaûn xuaátcaùc khuoân söûduïng trong thôøi gian ngaén. Tính chaát cô hoïc cuûa hôïp kim
keõm seõgiaûm nhieàu ôûnhieät ñoäkhoaûng 100oC. V ì tính chaát deãgi a coâng,
deãlaøm khuoân neân hôïp kim keõm laøvaät l ieäu quan troïng duøng laøm khuoân
composi te vaøkhuoân ñuùc.
- Theùp laøloaïi vaät l ieäu quan troïng, duøng laøm caùc khuoân saûn xuaát laâu daøi
vôùi ñoächính xaùc cao, saûn phaåm chaát löôïng, chòu ñöôïc maøi moøn vaøcoùñoä
beàn nhieät cao. Ta coùtheålöïa choïn caùc l oaïi theùp khaùc nhau döïa vaøo tính
chòu maøi moøn, choáng soác vaøkhaûnaêng gia coâng. Khuoân theùp coùgiaùthaønh
cao nhöng chu kyøsöûduïng laø500.000-1.000.000 saûn phaåm/khuoân
3.2 M aùy eùp (pr ess):
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 46/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 76
RTM laøphöông phaùp gia coâng ôûaùp suaát thaáp nhöng laïi taïo ñöôïc saûn phaåm coù
lôïi veàmaët kinh teáñaëc bieät laønhöõng saûn phaåm lôùn. Saûn phaåm goàm nhöõng phaàn coùñoä
saâu vaøphaàn coùxoáp ôûbeân trong ... M aùy eùp seõcoùhình daïng cuûa saûn phaåm. L öïc eùp
phuïthuoäc vaøo aùp suaát ñieàn ñaày khuoân vaødieän tích saûn phaåm.
M aùy eùp ngoaøi vieäc taïi aùp suaát phun nhöïa, noùcoøn coùvaøi troøñoùng-môûkhuoân vaøgi öõkhuoân kín trong suoát quaùtrình phun. Coùtheåduøng chöông trình moâphoûng baèng
maùy tính ñeåtính toaùn aùp suaát caàn thieát ñeåñieàn khuoân.
Coùnhieàu loaïi maùy eùp aùp suaát thaáp duøng RTM :
- M aùy eùp tuùi khí (ai rbag press): söûduïng nhi eàu tuùi cao su ñeåtaïo aùp löïc l eân
khuoân. M aùy eùp naøy thích hôïp cho nhöõng saûn phaåm nhoûhay taïo saûn
phaåm maãu (prototype) . Tuy nhieân khuyeát ñieåm cuûa maùy eùp naøy laøkhoâng
theånaâng nöûa khuoân treân leân khi thaùo khuoân v ì vaäy phaûi duøng theâm moät
maùy eùp xylanh aùp suaát thaáp ñeåkeùo nöûa khuoân treân leân neân chi phí seõ
taêng leân.
- M aùy eùp thuyûlöïc: heäthoáng keïp vaøtaám phaúng ñeàu ñöôïc ñieàu khieån baèng
thuyûlöïc, toác ñoänhanh hôn nhöng chi phí cao hôn maùy eùp tuùi khí. K hiduøng maùy eùp aùp suaát cao cho nhöõng saûn phaåm nheïphaûi thaän troïng trong
vieäc kieåm soaùt aùp suaát ñeåtraùnh quaùaùp.
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 47/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 77
Heäthoáng maùy eùp phuïlaøm taêng naêng suaát
3.3 H eäthoáng chaân khoâng:
Chöùc naêng cuûa caùc thieát bòtrong heäthoáng:
Maùy bôm chaân khoâng Taïo moâi tr öôøng chaân khoâng cho heäthoáng
V an 1 chieàu Traùnh hieän töôïng maát aùp khi maùy ngöøng hoaït ñoäng
Bình chöùa chaân khoâng Giuùp duy trì aùp löïc chaân khoâng trong khoaûng thôøi
gi an gia coâng
Baãy nhöïa Taùch nhöïa dö ra khoûi heäthoáng chaân khoâng
3.4 Saûn xuaát vaøñònh hìn h sôïi
Do vaän toác ñieàn ñaày khuoân nhanh vaønhöïa chaûy trong k huoân theo doøng neân deã
laøm xoâleäch hoaëc cuoán sôïi. Thoâng thöôøng ngöôøi ta thöôøng duøng sôïi daïng roving,daïng deät vaødaïng sôïi mat l ieân tuïc. Khi duøng daïng mat ngöôøi ta coùtheåñònh vòvaøgaén
keát sôïi baèng nhöïa nhieät deûo (khoaûng 3 – 5% theo khoái löôïng).
Sôïi sau khi ñònh löôïng ñöôïc saép x eáp vaøo trong khuoân.
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 48/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 78
M oâhình taïo pr eform baèng phun sôïi
Ñònh hình sôïi:
Ñeåthöïc hi eän ñònh hình sôïi tröôùc k hi cho vaøo khuoân ngöôøi ta duøng sôïi daïng mat
ñöôïc keát dính baèng nhöïa nhieät deûo. Quaùtrình ñònh hình ñöôïc thöïc hieän theo t rình töï
gia nhieät, ñònh hình. Ñoái vôùi saûn phaåm coùcaáu truùc khoâng gian 3 chieàu ngöôøi ta
thöôøng duøng caùc loaïi xoáp taïo caùc saûn phaåm sandwich.
Thieát bòtaïo preform:
Söûphaùt tr ieån cuûa phöông phaùp taïo hình (pref orming) hi eäu quaûlaøyeáu toáquan
troïng trong phöông phaùp RT M . V ieäc löïa choïn chính xaùc kyõthuaät taïo preform, vaätl ieäu gia cöôøng (rei nforcement) vaøthieát bò taïo pref orm seõquyeát ñònh söï thaønh coâng
cuûa coâng ngheäRT M .
Coùnhieàu phöông phaùp taïo pref orm: caét - daùn, suùng phun, eùp, deät quaán
Caét – Gh eùp (Cut and sew):
L aøphöông phaùp duøng ít thi eát bònhaát nhöng naêng suaát thaáp. Phöông phaùp bao
goàm: caét sôïi baèng tay vaøbaøn caét, hay coùtheåñöôïc laøm töïñoäng baèng caùch theâm vaøo
ñaàu caét baèng theùp. Sau ñoùdaùn preform baèng tay hay töïñoäng. Quaùtrình töïñoäng ñeåtaïo nhöõng saûn phaåm öùng duïng trong khoâng gi an vuõtruï nhöng k yõthuaät taïo pref orm
naøy raát toán keùm vaøchæthích hôïp laøm caùc saûn phaåm nhoûvaøphöùc taïp ñoøi hoûi tính
naêng cao.
Suùng phun (Spray-up):
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 49/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 79
Phöông phaùp naøy taïo pref orm coùdaïng löôùi, naêng suaát cao. Thieát bò lôùn neân
chieám nhieàu dieän tích nhöng chi phí thaáp. Phöông phaùp naøy coùtheåtaïo ñöôïc saûn
phaåm raát lôùn. Tuy nhieân suùng phuùn chætaïo preform coùsôïi ngaén neân tính naêng saûn
phaåm khoâng cao.
Daäp (stamping)
L aøphöông phaùp taïo pref orm coùnaêng suaát raát cao. Taïo preform töøsôïi l ieân tuïc
neân cô tính saûn phaåm cao. Tuy nhieân preform taïo ra phaûi ñöôïc söûa chöõa (caét goït)
sau k hi eùp.
Deät, quaán (braiding, fi lament wi nding) :
L aøphöông phaùp taïo saûn phaåm coùhình daïng ñôn giaûn.
Deät: taïo saûn phaåm theo 3 chieàu neân saûn phaåm coùñoäbeàn keùo vaøñoäcöùng cao.Quaán: taïo saûn phaåm coùcô tính toát theo moät phöông, ñònh hình chính xaùc hôn.
Naêng suaát thaáp hôn phöông phaùp deät nhöng thieát bòphöùc taïp hôn neân giaùthaønh cuõng
cao hôn.
Tuy nhieân caûhai phöông phaùp naøy taïo pref orm quaùchaët neân laøm nhöïa khoù
thaám öôùt hôn.
3.5. Thieát bòphun nhöïa:
M oâhình ñôn gi aûn nhaát cuûa RTM laøsöûduïng heänhöïa moät thaønh phaàn (one-component resin system) vaømoät bình aùp suaát ñeåphun nhöïa (hình 5.28) . Ñoái vôùi
nhöïa ñoùng raén ôûnhieät ñoäphoøng, bình aùp suaát phaûi ñöôïc l aøm veäsinh sau moãi laàn
phun ñeåloaïi boûnhöïa ñaõñoùng raén coøn laïi trong heäthoáng. Boàn chöùa nhöïa neân laøm
baèng theùp khoâng ræhoaëc nhöïa (traùnh gaây ra moät soáphaûn öùng khoâng mong muoán vì
boàn coùchöùa taïp chaát).
Caùch toát nhaát ñeålaøm taêng naêng suaát vaøgiaûm chu kyølaøm veäsinh thieát bò laø
duøng nhöïa 2 thaønh phaàn (two-component resin system) (Hình 5.29). Hai thaønh phaànseõñöôïc troän vôùi nhau baèng thieát bòtroän tónh (stat ic mixer) tröôùc khi phun vaøo khuoân.
Thôøi gian troän phaûi tính toaùn ñeåhoãn hôïp phaân taùn toát vaøo nhau maøkhoâng gaây ra
phaûn öùng ñoùng raén trong thieát bòtroän. Sau moãi laàn phun maùy troän phaûi ñöôïc veäsinh.
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 50/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 80
Thi eát bò phun nhöïa vaøo khuoân goàm hai loaïi : suùng phun daïng caàm tay (hand-
hel d gun) vaøñaàu phun coáñònh (f ixed i njecti on nozzle).
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 51/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 81
Trong thieát bò phun nhöïa ngoaøi ñöôøng nhöïa ñi vaøo khuoân coøn coùñöôøng dung
moâi vaøkhoâng khí khoâñeålaøm saïch ñaàu troän sau moãi laàn phun. Ñoái vôùi ñaàu phun coá
ñònh ta phaûi duøng nöôùc laøm nguoäi khi khuoân coùgia nhieät ñeåtraùnh ñoùng raén xaûy ra ôû
ñaàu phun.
Tuy nhieân khoùkhaên cuûa phöông phaùp l aøphaûi xöûlyùlöôïng nhöïa vaødung moâi
sau thaûi ra khi laøm saïch ñaàu phun. Caàn phaûi taùch rieâng vaøchöng caát ñeåthu hoài dung
moâi.
4. LAØM SAÛN PHAÅM MAÃU BAÈNG PHÖÔNG PHAÙP RTM (PROTOTYPING
WITH RTM)
RTM laøsöï löïa choïn tuyeät vôøi ñeålaøm saûn phaåm maãu cho caùc phöông phaùp khaùc
vì taïo ñöôïc saûn phaåm coùñoächính x aùc cao maøgiaùthaønh töông ñoái thaáp.
K hi taïo saûn phaåm maãu, nhöïa söûduïng phaûi coùhoaït tính thaáp ñeåkeùo daøi thôøi
gi an ñieàn ñaày vaøthoaùt khí. K huoân laøm töøepoxy hay caùc vaät l ieäu trô khaùc nhö goã,
thaïch cao. Taïo pref orm baèng phöông phaùp “ cut and sew” . K ích thöôùc saûn phaåm töønhoûñeán raát lôùn coùcaáu truùc 3 chieàu phöùc taïp.
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 52/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 82
Baûng 2: Tính chaát vaät lyùcuûa moät soávaät l i eäu RTM (nhöïa Dow 411– C50 vinyl
ester)
Sôïi thuyûtinh (% Ñoä beàn keùo
(ksi)
Modulus keùo (M psi)
R-35
R-40
R-50
C-10/R-40 (0O)
C-20/R-30 (0O)
C-40/R-20 (0O)
C-10/R-40 (90O)
C-20/R-30 (90O)
C-40/R-20 (90O)
37.7
43.1
48.2
49.3
50.6
57.3
49.3
50.6
57.3
18.0
24.5
26.2
35.5
37.7
70.0
19.3
15.7
10.0
1.24
1.48
1.66
2.08
2.68
3.67
1.56
1.46
1.38
5. NAÊNG SUAÁT
Chu kyølaøm saûn phaåm RTM coùtheåñieàu chænh ñeåñaùp öùng caùc yeâu caàu veànaêng
suaát.
Chu kyødaøi (naêng suaát thaáp):
- Giaùthaønh vaøñoäphöùc taïp cuûa thieát bòseõgiaûm ñaùng keå.
- Duøng khuoân epoxy vaønhöïa moät thaønh phaàn coùthôøi gian ñoùng raén 1-2
giôø. Sau khi nhöïa ñieàn ñaày, coùtheånghieâng hay laéc khuoân ñeåtaêng quaù
trình thaám öôùt.
- Ñoái vôùi saûn phaåm quaùlôùn, treân khuoân seõcoùcöûa quan saùt ñeåkieåm tra
söï thaám öôùt. Vôùi thôøi gian daøi ta seõcoùthôøi gi an laøm saïch thi eát bòtrong
khi chôøsaûn phaåm ñoùng raén.
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 53/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 83
- Toång quaùt, neáu thôøi gel laøtgel thì thôøi gi an ñoùng raén seõlaø4-5x tgel, töùc
laøneáu thôøi gian laø1 giôøta coùtheåthaùo khuoân sau 4-5 giôø.
Chu kyøngaén (naêng suaát cao)
- Taïo saûn phaåm coùkích thöôùc vöøa vaønhoû- Thay ñoåi hoaït tính cuûa nhöïa, duøng nhöïa hai thaønh phaàn vaøtaêng ñoä
phöùc taïp cuûa thieát bò.
- K huoân l aøm töøkim loaïi vaøphaûi ñöôïc gia nhieät
Coùhai vaán ñeàcoùtheåaûnh höôûng ñeán naêng suaát laøquaùtrình ñoùng raén theâm
(postucure) vaøxöûlyùpheálieäu. M oät vaøi heänhöïa ñoøi hoûi phaûi coùquaùtrình postcure ñeå
ñaït tính chaát cô lyùtoái öu, khi ñoùdaây chuyeàn phaûi baûo ñaûm giöõcoáñònh ñeåkhoâng laøm
thay ñoåi kích thöôùc saûn phaåm. V ieäc kieåm soaùt pheálieäu coùyùnghóa l ôùn trong vieäc baûo
ñaûm tính k inh teátrong coâng ngheäRT M .
I I I . PHÖÔNG PHAÙP THÖÏC HIEÄN
QUI TRÌNH COÂNG NGHEÄSô ñoàtreân coùtheådieãn taûtoùm taét nhö sau:
X uùc taùc
Sôïi thuy
tinh Nhöïa +
phuïgia
Taïo preform
Troän hôïp
Taïo hình vaøñoùngraén trong khuoân
Chuyeån nhöïa
vaøo khuoân
Saûn phaåm
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 54/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 84
Hình 19. Sô ñoàbieåu dieãn quaùtr ình taïo saûn phaåm RTM
Sôïi thuyûti nh (pref orm) ñöôïc ñaët vaøo khuoân. Ñoùng khuoân. Nhöïa ñaõtroän v ôùi xuùc
taùc ñöôïc chuyeån v aøo khuoân, quaùtrình ñoùng raén xaûy ra trong k huoân. Tuøy theo yeâu
caàu khuoân coùtheåñöôïc gia nhieät hoaëc ñoùng raén ôûnhieät ñoäphoøng. Quy trình coâng
ngheäRTM ñöôïc moâtaûtheo sô ñoàtreân vôùi caùc giai ñoaïn sau:
- Chuaån bòpreform:
Taïo hình daïng vaøñònh höôùng pref orm.
K haûnaêng thaám öôùt cuûa preform.
- Chuaån bòkhuoân:
V eäsinh khuoân.
Thoa chaát roùc khuoân.
Phuûlôùp beàmaët (peel ply) laølôùp sôïi coùkhaûnaêng thaám nhöïa toát (deã
thaám nhöïa) cho pheùp phaân phoái nhöïa ñoàng nhaát. Treân cuøng seõlaølôùp
phaân boá SCRM P (Seemann composi te resin i nfusion moldind
process) coùdaïng l öôùi gi uùp nhöïa di chuyeån nhanh hôn vaøñoàng ñeàu
hôn. Lôùp naøy khoâng dính vaøo khuoân khi ñoùng raén neân coùtheålaáy ra
khi thaùo khuoân.
Chuyeån pref orm vaøo khuoân. Ñoùng khuoân.
- Chuyeån nhöïa vaøo khuoân:
K ieåm tra nhöïa, xuùc taùc ñoùng raén.
K ieåm tra heäthoáng chuyeån nhöïa, ñaàu troän.
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 55/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 85
Nhieät ñoäkhuoân (neáu caàn).
Chuyeån nhöïa vaøo khuoân.
- Ñoùng raén:
K ieåm tra nhöïa ñieàn ñaày khuoân.
K ieåm tra nhieät ñoäkhuoân v aøbieän phaùp giaûi nhieät cho khuoân.
Thôøi gian ñoùng raén.
- Thaùo khuoân
Nhieät ñoäkhuoân.
Caùch laáy saûn phaåm.
MOÄT SOÁHÌNH AÛNH VEÀCOÂNG NGHEÄVARTM
Caáu truùc saûn phaåm laøm töø coâng ngheä VARTM
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 56/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 86
OÁng chaân khoâng
Hai v i trí bôm nhöïa
M oâphoûng quaùtrình thaám öôùt nhöïa
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 57/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 87
MOÄT SOÁHÌNH AÛNH VEÀCOÂNG NGHEÄRTM
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 58/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 88
Ch ng V: Công ngh PultrusionI. Gi i thiu.I.1 Gi i thiu công ngh pultrusion.
Quy trình pultrusion là mt quy trình liên tc, t ng, dùng sn xut các sn
phm FRP dng profile ( ví d thanh hình ch U, thanh hình ch I, thanh hình ch O...).n phm có c các tính cht vt lý, tính cht hoá hc tt và có kh nng thay th các
n phm profile làm t các vt liu truyn thng nh st thép, nhôm, g....
Hình 1.1: mt s sn phm ca ph ng pháp pultrusion .
t vài c tr ng ca ph ng pháp pultrusion nh sau:
n xut c các profile có hình dng phc t p v i dài liên tc.
l ph liu th p.
phân b ca vt liu gia c ng v i v trí chính xác.
Có th chn la r ng r i các loi nha và vt liu gia c ng sn xut.
ng lao ng t th p n trung bình.
Giá khuôn t th p n trung bình
c sn xut ph thuc vào hình dng profile và vt liu s dng.
Pultrusion ã k t h p thành công nhiu loi nha s i khác nhau sn xut ra cácn phm profile có tính cht dao ng trong khong r t r ng do ó áp ng c yêu
u v tính cht ca vt liu trong r t nhiu ng dng.Quy trình pultrusion c b n nh sau.
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 59/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 89
Qui trình c b n ho t ng nh sau:
Quy trình pultrusion bt u bng cách kéo mt bó s i dài liên tc qua mt bnha thm t bó s i. Công n này òi hi nha phi thm t hoàn toàn bên
ngoài ln bên trong ca s i.. Ti p theo, bó s i ã c thm nha sau ó c kéo
xuyên qua b phn dn h ng vào khuôn nh hình s b s p x p v trí s i phù h p i thit k sn phm và bó s i s có hình dng tit din mt ct ngang nh mt ctngang ca l khuôn ( ví d hình ch I). Ti p theo, bó s i-nha ã c nh hình s c kéo xuyên qua khuôn nhit phn ng óng r n trong nha xy ra, chuyn nha
tr ng thái lng thành tr ng thái r n. Bây gi , hn h p s i-nha tr thành composite
n chc, có hình dng là mt thanh dài v i tit din mt ct ngang nh tit din mt ctngang ca khuôn. Ti p theo, thanh composite c kéo ra khi khuôn làm ngui.
Cui cùng, thanh composite c ct thành các n thanh có chiu dài theo yêu cu.
n ây là k t thúc quy trình sn xut sn phm composite pultrusion.
Hình 1.2: mô hình thc t ca máy pultrusion.
Các cun s i nh hình s b
nha Khuôn nhit Thit b kéoThit b ct
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 60/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 90
Hình 1.3: máy pultrusion dùng ch to Thanh dm.
I.2 Sn phm
n phm a công ngh
pultrusion là các profile
hình ch I, ch U, ch và,
ch L, hình tròn, hìnhvuông ...các profile này
th ng dùng trong các k t
u công trình xây dng
Các loi profile này th ng dùng thay th các profile làm t vtliu truyn thng nh thép, nhôm.
Trên hình bên có các profile dùng
thay th các profile thép hình
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 61/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 91
vuông, profile thép hình tròn, ng n c, máng n c...
ây là các loi profile dùng p ráp k t cu ca các loia, t...các loi profile này
th ng làm bng vt liu
nhôm. Tuy nhiên, các profile
pultrusion có th thay th các profile làm t vt liu truyn
thng nhôm mà tính cht sn
phm không h thua kém
nhôm.
I.3. ng dng ca sn
phmPhm vi ng dng ca sn phm composite pultrusion khá r ng. Gm các ngành sau:
Ngành n : 32 %
Ngành xây dng : 17%
Ngành công nghi p : 17%
Ngành vn ti : 10%
Ngành gii trí : 7%
Ngành khác : 17%
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 62/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 92
Sau ây là m t s hình nh minh ho cho các ng d ng c a composite pultrusion
Trong ng dng này vt
liu FRP pultrusion c dng làm k t cu công
trình xây dng thay th
cho các loi thép k t cu
truyn thng. u ma vt liu FRP
pultrusion trong ng
ng này là: bn un,
n kéo cao, d thi công p t, chng phá hu
i, bn môi tr ng vàgiá r h n vt liu kim
loi truyn thng.
Trong ng dng này, vtliu composite pultrusion
c dùng làm tay vna thành cu thang
ngoài tr i. u m khi
dùng vt liu FRP pultrusion cho ng dng
này là tránh b h hi do
môi tr ng, mt u màcác vt liu truyn thng
nh kim loi khó có
c.
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 63/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 93
Trong ng dng này vt liuFRP pultrusion c dùng làm
t cu ca cu có ti tr ng nh.
u m ca FRP pultrusiondùng trong ng dng này là: vt
liu nh d thi công l p t n i
him tr , chi phí th p h n cu
, bêtông, st. Chi phí bo ng th p do bn môi tr ng
cao, bn c hc cao.
Trong ng dng này vt liu FRP
pultrusion c dùng làm ct bumcho tàu thuyn. u m ca vt liuFRP dùng trong ng dng này là:
chng n mòn ca n c bin, chng
i do gió ngoài bin, vt liu nh
giúp cho thuyn nh và chy nhanh n.
Trong ng dng này vt liu
FRP pultrusion c s dnglàm tm l p tr n nhà và tm lót
sàn chu lc thay cho bêtông.
u m ca vt liu FRP
pultrusion trong ng dng này làtính bn chc và tính cách nhit
a vt liu FRP pultrusion .
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 64/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 94
Trong ng dng này vt liu FRP
pultrusion c s dng làm cán
a các vt dng gia ình và cána các vt dng th thao nh: cán
cây lau nhà, cán xn, cán chi, cán
a gy ánh gôn, cán ca gy khúc
côn cu. u m ca vt liu FRP pultrusion trong các ng dng này
là bn chc, vt liu nh.
Trong ng dng này vt liu
composite pultrusion c sng làm ng i cáp cho các loi
dây cáp n, cáp vin thông s
ng trong môi tr ng t ngm
ng nh ngoài tr i, nhm bo vcho dây cáp không b h hi. um ca vt liu composite
pultrusion dùng trong ng dngnày là bn môi tr ng cao, ítn bo d ng, bn c hc ca
ng ng cao.
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 65/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 95
Trong ng dng này, vt liuFRP pultrusion c s dng
làm dây cáp treo cho các
công trình cu treo. u ma vt liu FRP trong ng
ng này là: bn kéo ca
FRP pultrusion không thua
gì thép, FRP không b nmòn b i tác ng ca môi
tr ng ma, gió, chng tác
ng ca tia UV bng ph
gia chng UV.
Trong ng dng này vt
liu FRP pultrusion c dng làm vt liu thit
trang thit b ni tht
trong máy bay. u m
a FRP pultrusion trongng dng này là tn dng
u th t l bn trên
tr ng l ng cao h n nhôm,thép. Tính cht này giúpmáy bay nh h n và tit
kim nhiên liu
Trong ng dng này vt liuFRP pultrusion c s dng
làm k t cu cho các công trình
bin nh giàn khoan du. um ca FRP trong ng dngnày là: t tr ng nh giúp gim
áp lc cho công trình, bn
cao, chng n mòn ca n c bin, chi phí bo d ng th p.
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 66/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 96
IV Quy trình công ngh pultrusionThit b bao gm có 6 b phn chính : b phn c p s i, b nha, khuôn nh
hình, khuôn gia nhit, máy kéo, máy ct.
IV.1 B phn cp s i phn c p s i là
phn u ca quy trình
pultrusion, làm nhim v d
tr cung c p các loi s i cho
thng. Ti ây các loi
i nh roving, mat,fabric,veil c kéo qua các
thit b dn h ng theo úng
yêu cu sn phm. Vì pultrusion là quy trình liên
c nên các loi s i th ng
cung c p d i dng cun t
15-25 kg. Mi b phn c p i có th cha t 15-45
cun s i.
S i roving c kéo
theo ph ng ti p tuyn v icun và sau ó h ng t i b phn gom s i tr c khi s i di vào b nha hoc khuôn
nh hình. S i c kéo cng qua các h thng dn h ng hoc các tr c. Nu s i c
kéo theo ph ng tr c tâm ca cun s i thì s i s b xon. Các s i khi kéo cn phi u
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 67/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 97
chnh sao cho kéo cng ca s i phi ng u tránh s kéo cng không ng u, c sát gia các s i. t sau b phn c p s i roving là các b phn c p s i c bit
dùng cung c p các loi s i nh Mat, Fabric, Veil.
IV.2 B phn thm nh a
u nh mi quy
trình pultrusion u dùng
thm nha thmnha vào trong cu trúc
i.
Trong b phn này ,
i c dn qua mtchui các tr c ln hoc
thanh nhm làm cho s i c kéo cng và dàn tr i
u trên b mt tr c. Skéo cng giúp s i không b
chùn xung, s i s không
r i vào nhau và cng
u chnh h ng s i.
dàn tr i giúp din tích
mt s i ti p xúc nhanhiu h n, giúp s i thm
lên b mt nhiu. c bit
b mt ti p xúc ca s i
i s i, nha s c gii nhiu h n do sc cng
mt. Ngoài ra các tr c
này còn có tác dng nén ép
i, giúp cho nha c
nhào tr n và nén ép sâuvào bên trong s i. Tc
thm t s i ph thuc vào
vic x lý s b b mt s ivà công thc nha. Vic
thm t cng b nh
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 68/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 98
ng b i các cht h trên b mt s i, s còn sót li ca các cht bôi tr n trên b mti và cui cùng là các cht k t dính bên trong Mat, Veil.
3. Khuôn nh hìnhCó hai loi khuôn c s
ng trong pultrusion là khuôn nh
hình và khuôn gia nhit. S nh
hình th ng c hình thành sau
quy trình tm nha. Mt vài tr ng p roving, mat vào khuôn nh
hình trong u kin khô tr c khi
tr c b c tm nha, l p Veil khô
này có tác dng bao bc l p nha bên ngoài là tng th tích nha
trong bó s i . Khuôn nh hìnhth ng k t ni v i khuôn gia nhit
m s k t ni chính xác b cnh hình và gia nhit.
Kích th c khe trong khuôn
nh hình tránh kéo cng s i quá mc. Trong giai n này s i yu và d dn n
t s i, mat và fabric có th b xô lch. Khuôn nh hình cng c thit k loi b ng nha d tha, u này ngn cn áp lc thu tnh cao bt th ng ti cng vào
khuôn gia nhit.
4. Khuôn gia nhit
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 69/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 99
Khuôn gia nhit phi c t vng chc trên khung ca máy pultrusion chng li lc kéo. Lc kéo th ng trong khong 6-8 tn, tuy nhiên nhng máy sn xut
các b phn r ng 1,52m cao 0,6m có th yêu cu lc kéo lên n 8-20 tn, khuôn phi
c l p ráp thng hàng, úng tâm v i lc kéo.
u khin nhit khuôn là thông s quan tr ng nht trong quy trình
pultrusion. Profile nhit khuôn s u khin tc polymer hóa ca h thng nha
và v trí ca m gel i v i khuôn. Nó cng nh h ng profile to nhit ca nha quacác dày khác nhau ca sn phm pultrusion .
Khuôn th ng c gia nhit bng các c p nhit n hoc bng du nóng. Vic
óng r n nhit bng hai ph ng pháp c p nhit này khá chm b i thép công c làm
khuôn có tc truyn nhit kém và hn ch s óng r n ng nht. Nng l ng nhitn óng r n composite phi c c p qua mt ngoài ca composite. Vic a nhit
vào yêu cu phi làm ông c toàn b composite. Khi composite pultrusion có b phndày thì vic c p nhit phi lâu h n và u này làm chm tc ca quy trình. Vic
ng tc gia nhit tng tc kéo là gii pháp không cn thit cho vn này vàt qu a n là s óng r n quá nhanh ca l p ngoài v i s quá nhit l p b mt
và làm nt mt ngoài ca sn phm. u kin nhit khuôn có th u chnh bng
cách t vào trong khuôn các c p nhit n và u này có th giúp ta u chnh nhit
tng n ca khuôn.n phi làm lnh ngay ti u vào ca khuôn tránh nha b gel s m. Nh ã
c p profile nhit trong Khuôn là thông s quan tr ng nht u khin tc
quy trình. Ng i ta cng ã dùng sóng radio gia nhit s b cho quy trình. Vic sng sóng radio cùng v i ph ng pháp gia nhit khuôn truyn thng có th làm tngáng k tc ca quy trình. Công ngh này b hn ch là không c dùng i v icomposite s i cacbon.
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 70/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 100
5. Máy kéo
Máy kéo dùng kéo profile pultrusion trong toàn b quy trình. Các vn cn
quan tâm trong máy kéo là lc kéo và tc kéo. Tc kéo nhanh thì tc ca quy
trình nhanh. Tuy nhiên tc kéo còn ph thuc nhiu vào các quá trình óng r n canha trong khuôn.
6 . Máy ct
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 71/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 101
Máy ct làm nhim v ct profile pultrusion thành n có kích th c theo yêuu. m bo tc ca quy trình, khi ct b phn ct s di chuyn cùng v i tc
kéo ca quy trình.
V. Các yu t nh h ng n ch gia công trong pultrusionV.1 Quá trình chuyn trng thái ca nh a trong khuôn
Trong nhng nm gn ây ã có vic s dng ca nha epoxy và phenolic trong
công ngh pultrusion. G.a Hunter ca công ty shell ã so sánh tính cht ca các h nha
nh sau.
Hunter cung c p mt mô hình có ba vùng trong khuôn pultrusion. Khi so sánhcác h thng nha cn chú ý n din bin bên trong khuôn, profile nhit ca khuôn
và nha, và s chuyn tr ng thái ca nha khi nó bt u i qua khuôn. Mô hình cho
thy ba vùng ca khuôn nhit và s chuyn pha ca nha t tr ng thái lng vùng 1
sang tr ng thái gel vùng 2 và thành tr ng thái r n vùng 3.Trong vùng 1, ti ây vt liu vào khuôn nhit phòng, tr ng n khi nó h p
th nhit và ây chính là nguyên nhân khin áp sut vùng này tng lên.
Khi vt liu tin vào vùng 2 hay còn gi là vùng gel, nó h p th nhiu nhit h n,
t u to liên k t ngang gia các mch polymer và chuyn tr ng thái t lng nh tsang tr ng thái vt liu c không chy, và sau ó ging nh cao su.
Khi chuyn vào vùng 3 mt ni ngang tng lên, vt liu chuyn sang tr ng
thái r n, s co th tích bt u xut hin làm gii phóng áp xut và hình dng sn phm
co li tách r i mt trong ca khuôn. Trong vùng này, vì s tách ca b mt sn phm và mt khuôn nên ma sát tr c là r t th p.
a trên dày khe ca khuôn và tc quy trình mà u mi hình viên n s
gin ra hoc thu nh li
Hình: mô hình chuyn trng thái ca nh a trong khuôn
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 72/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 102
V.2 L c kéoTrong vùng 1 ch sinh ra lc xé nh t. Trong vùng gel (vùng 2) lc k t dính bt
u xut hin trong khi vt liu và vt liu chuyn sang tr ng thái gn nh cao su,khi vt liu dng gel này bám sát vào thành khuôn và ây chính là nguyên nhân gây ra
c masát áng k . Khi sang vùng 3 nha cng và co li làm b mt sn phm tách khi
mt khuôn làm cho lc masát gim áng k . Rõ ràng là lc kéo là do lc masát sinh
ra gia b mt ti p xúc ca nha và khuôn và u này c quyt nh b i kích th cvùng gel. c bit khi tc quy trình tng lên làm kích th c vùng gel dài ra và k t
qu là lc kéo tng lên áng k .
V.3 Áp xutHunter ã chng minh r ng áp xut tht thoát trong vùng 3 tr c khi vt liu
c làm lnh. Vì vy không có s co do gim nhit nhng co th tích là do óng
n nha.Vì vy s t ng tác ca áp xut và co th tích gi mt vai trò quan tr ng
trong ng lc hc pultrusion. Áp xut không gây nên vn tróc l p. co không
gây nên lc kéo cao quá mc. Tc co rút nha tác ng n tc gim áp xutvà hai diu này u này b quyt nh b i tc óng r n nha. Vì vy s cân bng
nhy cm gia áp xut, tc óng r n và co rút phi t c quy trình
pultrusion din ra nhanh h n.
s giãn n nhit ca vt liu làm khuôn cng c chú ý n. v i s chênhch nhit khong 120 , ng kính ca phn có nhit cao nht ca khuôn
pultrusion có s l n h n 0,3% so v i u vào.
V.4 co rútHunter ã tin hành các thí nghim v co trên nha polyester và epoxy. K t
qu cho thy r ng nha polyester hu nh co g p hai ln nha epoxy. Tuy nhiên Hunter báo cáo r ng profile ca co quan tr ng h n co.
Polyester ti p tc gin n sau n gel, sau ó tc co tng nhanh và hình
thành trên profile ca co mt mi nh búp mng. So v i epoxy, nha epoxy co tr c
khi nó gel và ti p tc co v i tc u u cho n khi nó óng r n hoàn toàn. Thôngtin này ã a ra mt quan nim m i giúp hiu r h n c tính pultrusion ca nha
epoxy so v i nha polyester.
Trong hu ht các quy trình sn xut composite, vic áp dng áp xut trong khi
óng r n pha luôn luôn có l i cho phm cht ca sn phm. Pultrusion không ngoi l i quy lut này và vic tng lên ca áp xut trong khuôn pultrusion cho n khi nha
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 73/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 103
óng r n hoàn toàn là r t có ích cho phm cht sn phm. T ng t nh vy áp xuttrong pha gel m bo r ng sn phm c gi cht v i b mt khuôn và vì vy b mt
phng láng s c to ra vì áp xut giúp ngn cn s tróc ra ca l p b mt.
Vì vy t vic so sánh k t qu, nó ch ra mt u hin nhiên r ng profile coa polyester tt h n so v i epoxy trong u kin gel và óng r n d i áp xut. Ngoài
ra tc co tng t ngt sau khi gel ca polyester có l i cho vic áp xut giãm nhanh
và vì vy lc ma sát cng gim nhanh.
i epoxy, nha bt u co cùng v i s tin trin ca quá trình gel và gel d iu kin suy gim ca áp xut. Vì vy nhiu áp xut b mt trong th i gian gel b i s
co th tích. Sau khi gel tc co r t chm. Vì vy lc ma sat ch giãm dn dn. Vì vy
vùng gel ca nha epoxy không áp xut chng li s bong tróc b mt. u
này gii thích ti sao vn này th ng xuyên bt g p khi nha epoxy c thay thtr c ti p cho nha polyester mà không chú ý n vn óng r n và co th tích. Hunter
ã ngh mt gii pháp n gin bù p cho c tính co rút này ca epoxy. S hindin ca cht n d i dng s i hay bt trong h thng nha cng làm gim mt phn
co th tích ca nha. Ngoài ra áp xut t vic gin n nhit cng t ng ng v i th tích ca n và s i
gia c ng. Vic tng l ng gia c ng trong t l nha s i s làm gim khuynh h ng
co và ng th i áp xut cng tng. Thm chí dù nha epoxy có co tr c khi vào vùng
gel, áp xut vn tránh bong tróc b mt. u này gii thích ti sao t l s i/nhacao th ng có l i cho nha epoxy trong quy trình pultrusion h n nha polyester.
Hình : s thay i th tích trong khi óng rn ca nh a polyester
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 74/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 104
Hình: s thay i th tích trong khi óng rn ca nh a epoxy
V.5 Nhit khuônTrong pultrusion có th s dng các thí nghim xác nh ch cài t nhit
sn xut các sn phm có cht l ng nh mong mun. Ch cài t da trênnhit phn ng trong quá trình óng r n.
Hình: profile nhit nh a và profile nhit khuôn
Hình 5.4 mô t profile nhit nha và profile nhit khuôn dc theo chiu
dài ca khuôn. Trong quá trình cài t profile nhit khuôn cn phi chú tc thayi nhit t u khuôn n m xy ra óng r n, tc tng nhit ca profile
không c quá nhanh so v i tc truyn nhit ca nha vì nu nhit tng quá
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 75/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 105
nhanh làm chên lch nhit quá l n gia l p b mt và l p gia ca profile, làm sinhra hin t ng óng r n khuôn ng u, quá nhit trên b mt profile, c tính sn phm
không tt.
Nhit cài t khuôn ti m xy ra óng r n cn phi th p h n nhit óngn vì phn ng óng r n to nhit làm cho nhit tng cao t ngt ti m óng
n. Sau khi qua m óng r n nhit khuôn gim v i tc chm dn và nhit
ng còn li s giúp nha óng r n hoàn toàn.
Nhit ti u vào ca khuôn cn gi nhit phòng cho profile có th i gian n nh kích th c và gin n nhit.
Hình 5.5 biu din các profile nhit khuôn, tm gia nhit, nha và profile
óng r n ca nha dc theo chiu dài khuôn sn xut profile hình ch I
Hình: các profile nhit khuôn, tm gia nhit, nh a vàprofile óng rn ca nh a dc theo chiu dài khuôn
u nhit cài t quá cao: ví d i v i pultrusion epoxy nhit không c v c quá 225oC trong vùng nóng nht ca khuôn và composite. Ti nhit này
quá trình vòng hoá ni phân t s xy ra bên trong h thng nha epoxy và nha s
không cn cht óng r n kích thích quá trình óng r n. Tính cht c hc và vt lý
a nha s b gim c p d i u kin này.
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 76/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 106
u nhit cài t th p, tc óng r n s gim xung và u này làm chokích th c ca vùng gel tng lên. ng th i tc co và tc suy gim áp xut b
gim và u này a n k t qu kích th c vùng gel l n và áp xut trong vùng gel l n
và u này làm tng lc kéo. Khi nhit khuôn tng, u kin bt u làm giãm lckéo. Hình 5.6 mô t mi quan h ca lc kéo và nhit cài c trong h nha epoxy.
Hình: t ng tác gi a l c kéo và nhit khuôn
i v i nhng profile mng(d i 12,7 mm), th i gian truyn nhit vào nha
ngn cho nên tc tng nhit ca profile nhit khuôn s nhanh, chiu dài khuôn
ngn, kích th c vùng gel ngn, lc kéo th p và u quan tr ng là tc quy trình snhanh h n profile dày.
i v i nhng profile dày trên 12,7 mm, cn gia nhit s b bng tn s radio ngn chn s cracking bên trong nha. Tuy nhiên, tc kéo s th p h n nhiu so v i
profile mng. Trong tr ng h p này Ph ng pháp gia nhit s b bng tn s radio làmc quy trình pultrusion nhanh h n mà không làm cracking.
Gia nhit s b làm gim s chên lch nhit gia b mt và trung tâm ca
composite, th i gian c p nhit cho nha gim xung, kích th c vùng gel nh h n a
n gim lc kéo. Vic tng tc quy trình s mang áp xut , kích th c vùng gel tr i u kin bình th ng. ây là lý do ti sao ph ng pháp gia nhit s b bng tn s
radio làm cho tc quy trình nhanh h n mà không phi tng lc kéo quá cao. Hình 5.7
biu din mô hình óng r n bng sóng n t.
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 77/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 107
Hình: mô hình óng rn bng sóng n t
V.6 Tc óng rn Nh ã trình bày trên tc co th tích chu s nh h ng ca tc óng r n
nha. Tc co th tích cao làm áp xut gim nhanh và gim lc masát. T nhng
m này, vic nha có tc óng r n nhanh là r t quan tr ng. u này làm chochiu dài vùng gel ngn h n và do ó tc quy trình cng nhanh h n.
c óng r n polyester thay i bng cách thay i l ng và loi xúc tác
peroxide dùng kh i mào cho phn ng. Vic thay i tc óng r n ca epoxy là
không n gin.
Vic la chn tác nhân óng r n cho nha epoxy da trên c s ca nhng thông biu hin cn có trong sn phm composite. Th i gian sng ca nha cng tác ng
n s chn la này. Cht xúc tin nhit cng có th c s dng trong tr ng h pnày. Tuy nhiên hiu qu làm tng tc óng r n ca cht xúc tin có th làm gimth i gian sng ca nha.
u tc óng r n chm mà kéo v i tc cao s a n hu qu là nha ch
óng r n l p bên ngoài, không k p óng r n l p bên trong. vic này a n k tqu xut hin s tách l p bên trong composite, làm gim phm cht ca composite
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 78/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 108
Hình: s tách l p do kéo v i tc quá cao
V.7 Th tích vt liu gia c ngi quan h tng quát gia hàm l ng s i và lc kéo trong h nha epoxy c
biu din trong hình. Trên ng cong ti tr ng ta thy có mt n nm ngang r ngkhong 2% so v i tr c hàm l ng s i. ây là khong hàm l ng s i ti u cho sn
phm pultrusion epoxy dng que có ng kính 12.7 mm. Bên d i khong ti u, s
bong tróc xut hin trên b mt sn phm vì áp xut không ti m gel. Bên trênkhong ti u, áp xut quá cao trong vùng gel và sau vùng gel làm tng lc kéo quá
c .
hai h nha epoxy và polyester phn ng t ng t i v i các loi vt liu
gia c ng khác nhau. i v i hai hê thng nha này, hàm l ng vt liu gia c ng tithiu “ chng li s bong tróc” khi s dng mat và roving th p h n so v i khi s
ng tt c là roving .
Hình 5.9 : nh h ng ca th tích vt liu gia c ng n l c kéo
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 79/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 109
V.8 Trn nh aKhi các thành phn nh xúc tác, xúc tin, pigments, cht tr nh t, cht tr phân
tán, n c thêm vào nha, hn h p c tr n v i th i gian ngn nht có th. Chtóng r n c ra ngoài hn h p cho n khi hn h p sn sàng cho vào b nha
thì m i c thêm vào. Vic tr n các vt liu n nên tr n v i lc ct xé cao và nên
n ch th i gian tr n vì khi tr n nó sinh ra mt l ng nhit áng k trong nha. Chkhi tr c khi bt u s dng, cht óng r n m i c thêm vào và c tr n v i tc tr n r t th p. Sau khi h thng bt u hot ng, nha b xung nên c thêm vào
m bo t ca quy trình. Nu tc tiêu th nha là 2 galon mi gi thì thêm 2
galon mi gi . Thì s thêm vào này s tr giúp th i gian sng ca nha và pha long
nha c v i nha m i th ng xuyên. Nu b nha nh, hiu qu pha long ca vt liuthêm vào s cao. Da trên kích th c ca b, công ngh này s làm tng th i gian sng
a b nha lên n 800% hoc h n. Mt b cha nha l n có th c tr n và t bên
nh dây chuyn sn xut. B cha này không có cht óng r n có th n nh trong 3ngày. Cht óng r n ch có th c tr n v i nha trong b cha ti mt b nh kháctr c khi c cho vào b nha ca h thng.
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 80/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 110
COÂNG NGHEÄRRIM
I . ÑÒNH NGHÓA
RRIM (reaction reinforced injecti on molading) l aøphöông phaùp ñöôïc caûi tieán töø
phöông phaùp RIM .Phöông phaùp RI M laøphöông phaùp duøng aùp suaát cao phun hoån hôïp
nhöïa hai thaønh phaàn vaøo trong khuoân k ín.
Phöông thöùc caûi tieán hôn so vôùi phöông phaùp RIM ôûchoålaøcoùsöûduïng theâm sôïi
gi a cöôøng ñeåtaêng theâm ñaëc tính cô lyùcuûa saûn phaåm. Phöông phaùp RRIM , sôïi gia
cöôøng ñöôïc troän chung v ôùi nhöïa vaøñöôïc phun ñoàng thôøi vaøo trong khuoân thoâng qua
heäthoáng bôm ñònh löôïng vaøñaàu phun troän.
RRIM coùtheåtaïo saûn phaåm töøñôn giaûn ñeán saûn phaåm phöùc taïp, caùc saûn phaåmcoùtính naêng cao, coùkích thöôùc vöøa phaûi vaøthöôøng ñöôïc söûduïng t rong ngaønh coâng
nghieäp oâtoâ.
Phöông phaùp RRIM laømoät löïa choïn phuøhôïp k hi caàn saûn xuaát vôùi soálöôïng saûn
phaåm lôùn trong thôøi gian ngaén.
Söï löïa choïn hoån hôïp nhöaï hai thaønh phaàn caàn phaûi ñaùp öùng tuaân theo nhöõng
ñieàu kieän sau:
- Toác ñoäphaûn öùng hay ñoùng raén töông ñoái nhanh.
- Ñoänhôùt cuûa saûn phaåm taïo thaønh phaûi töông ñoái thaáp vaøtaêng nhanh theo
thôøi gian.
- Tuaân theo caùc raøng buoäc veàkinh teá, maùy moùc thieát bò.
- Ñaït ñoäbeàn cô lyùvaøtính thaåm myõnhaát ñònh.
- Chu kyøsaûn phaåm töông ñoái ngaén ñeåsaûn xuaát soálöôïng nhieàu.
Thoâng thöôøng hoån hôïp phaûn öùng ñöôïc löïa choïn laøPol yol vaøIsocyanate ñeåtaïo neânsaûn phaåm thuoäc doøng Polyurethane (vieát taét laøPU)
M oät hình thöùc k haùc (bieán theåcuûa coâng ngheäRRIM ) laøSRIM vôùi ñi eåm khaùc bi eät côbaûn laøôûcoâng ngheäSRIM , sôïi ñöôïc taïo hình tröôùc(do ñoùcoùtheåñònh höôùng sôïi
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 81/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 111
tröôùc, taïo keát caáu sôïi, taêng ñoäbeàn cô lyùkhaéc phuïc nhöôïc ñieåm RRIM ) vaøsôïi ñöôïcñöa vaøo khuoân tröôùc roài môùi phun hoån hôïp nhöaïvaøo khuoân.
M oät vaøi saûn phaåm duøng coâng ngheäRRI M :
Ñaëc ñi eåm ph öông ph aùp:
Öu ñieåm:
- Söûduïng hoån hôïp nhöïa hai thaønh phaàn coùñoänhôùt töông ñoái thaáp khoaûng
100 - 1000 cP. Heänhöïa thoâng thöôøng bao goàm 2 thaønh phaàn: A (Pol yol )
vaøB (Isocyanate), tyûleätroän tuøy theo yeâu caàu chaát löôïng cuûa saûn phaåm
vaøtæleäthoâng thöôøng l aøtæleä1:1.
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 82/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 112
- Ñeåñònh l öôïng tæleähai thaønh phaàn troän chính x aùc caàn coùsöï trôïgiuùp cuûa
moät thi eát bò ñaëc bieät ñoùlaøheäthoáng bôm ñònh löôïng vôùi ñoächính xaùc
cao.
- RRIM taïo saûn phaåm ñeïp, khoâng coùñöôøng caét bavia, laùng caûhai maët vaø
saûn phaåm saûn xuaát ra l aøsaûn phaåm cuoái cuøng vaøquan troïng laøít gaây haïi
cho moâi tröôøng.
- Coâng ngheäRRIM vaøSRIM laøcoâng ngheäcuûa toác ñoä, chu kyøsaûn phaåm
thöôøng laø2 phuùt neân raát thích hôïp cho caùc ñôn haøng saûn xuaát vôùi soá
löôïng lôùn.
- Do phaûn öùng giöõa Polyol vaøIso l aøphaûn öùng toaûnhieàu nhieät giuùp trôï
gi uùp ti eán trình gia nhi eät ôûkhuoân.T uy nhieân vaån caàn cung caáp nhieät cho
khuoân ñeåbaûo ñaûm söïtoác ñoänguoäi giöaõbeàmaët saûn phaåm vaøloõi khuoân.
- Ñoätöïñoäng hoùa cuûa qui tr ình RRIM vaøSRI M raát cao.
- Rieâng coâng ngheäSRIM coùtheåkhaéc phuïc nhöôïc ñieåm cuûa coâng ngheä
RRIM veàtæleäsôïi gi a cöôøng(coùtheåtaêng leân 50%) vaøsôïi ñöôïc ñònh hình
tröôùc neân coùtheåtaïo keát caáu sôïi vaønaâng cao ñoäbeàn cô lyùcuûa saûn phaåm.
Nhöôïc ñieåm:- Chi phí ñaàu tö heäthoáng maùy moùc, khuoân cao.
- Haïn cheáveàchuûng loaïi nguyeân lieäu ñaàu vaøo( hoån hôïp nhöïa hai thaønh
phaàn)
- Rieâng coâng ngheäSRIM chöa taïo ñöôïc beàmaët laùng boùng, caàn phaûi gi a
coâng beàmaët theâm.
- K ích thöôùc saûn phaåm coùphaàn bò haïn cheá, thöôøng duøng ñeåtaïo caùc saûnphaåm coùkích côûtrung bình.
- Coâng ngheäRRIM coùhaïn cheálaøchæduøng ñöôïc sôïi gia cöôøng raát ngaén,
döôí daïng boät hay sôïi ngaén ñeåbaûo ñaûm hoån hôïp nhöaïsôïi khoâng bòngheït
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 83/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 113
trong ñöôøng ñi cuûa heäthoáng neân tính cô lyùcuûa saûn phaåm treân coâng ngheä
RRIM coùphaàn haïn cheáveàñaëc t ính cô lyù.
I I . M OÂTAÛQUY TRÌ NH COÂNG NGHEÄ
1. SÔ ÑOÀHEÄTHOÁNG
Heäthoáng goàm caùc cuïm chöùc naêng:
- Heäthoáng boàn chöaùPolyol vaøIsocyanate (ngaên chöùa)
- Heäthoáng bôm xylanh ñònh l öôïng (bôm ñònh löôïng)
- Heäthoáng bôm troän
- Ñaàu phun troän
- K huoân vaøheäthoáng ñoùng khuoân.
Polyol vaøIsocyanate ñöôïc baûo quaûn rieâng reõtrong hai boàn chöaù. Löu yùraèng
Isocyanate laøchaát nhaïy caûm vôùi hôi nöôùc.
Sôïi gi a cöôøng thöôøng ñöôïc troän chung vôùi Polyol .
Nhôøheäthoáng bôm ñi eàu hoaøaùp löïc vaøbôm ñònh löôïng maølöôïng nhöaïñöôïc ñöa vaøo
ñaàu troän vôùi löôïng raát chính xaùc nhaèm ñaûm baûo tæleähoån hôïp phaûn öùng.
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 84/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 114
Hình: M oâhình coâng ngheäRRIM
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 85/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 115
M oâhình coâng ngheäSRI M
- Ñaët caùc van ñònh höôùng sao cho caùc thaønh phaàn (xuùc taùc – nhöïa) tuaàn hoaøn
veàngaên chöùa.
- M ôûheäthoáng bôm ñònh löôïng
- Tieán haønh ño tæleäcaùc thaønh phaàn hoài löu
- Hieäu chænh bôm ñònh löôïng ñeåñaït tyûleäcaàn thieát
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 86/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 116
2. CAÙC YEÁU TOÁQUAN TROÏNG TRONG QUI TRÌNH:
2.1 Bôm ñònh löôïng:
Thieát bòbôm ñònh löôïng söûduïng boäkhueách ñaïi goàm coù3 phaàn:
+ 1) Ñoäng cô böôùc+ 2) Boäkhueách ñaïi
+ 3) Bôm ñònh löôïng
Caùc tín hieäu xung phaùt töøboäñieàu khieån maùy ñöôïc bieán ñoåi bôûi boä
khueách ñaïi seõkích cho bôm hoaït ñoäng (baèng caùch söûduïng ñoäng cô
böôùc) . Ñaëc ñieåm cuûa quaùtrình naøy laøcoùtheåñaït ñöôïc ñoächính xaùc raát
cao. Töøng xung rieâng leûtöông öùng vôùi moät böôùc nhoûtrong bôm ñònh
löôïng. Taàn soáxung ( tuyøloaïi maùy maøcoùtheåñaït tôùi 10kHz) quyeát ñònhtoác ñoäbôm vaødo ñoù, quyeát ñònh caûnaêng suaát.
2.2 Ñ aàu troän:(M ixhead)Ñöôïc ñieàu khieån baèng heäthoáng maùy tínhneân tính töïñoäng hoaùcaoHoån hôïp nguyeân l ieäu ñöôïc vi ñònh löôïngtheâm moät laàn nöaõtaïi ñaàu troän.
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 87/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 117
Chöùc naêng cuûa ñaàu troän: chuûyeáu laøtroän vaøphun hoån hôïp nhöïa hai thaønh phaàn
vôùi toác ñoäcao vaøo khuoân.
Ñöôïc ñoàng boävôùi heäthoáng bôm ñònh löôïng.Hieän nay coùraát nhieàu loaïi ñaàøu troän tuyøtheo muïc ñích vaøyeâu caàu cuûa saûn
phaåm, ví duï: ñaàu troän 2, 4 ñaàu.
3. KHAÛNAÊNG THI EÁT KEÁVAØHÌ NH DAÏNG HÌ NH HOÏC CUÛA SAÛN
PHAÅM
RRIM coøn thích hôïp ñeåtaïo saûn phaåm coùñoäsaâu vaøít/khoâng ba v ia do khuoân
kín, ñoänhôùt thaáp neân thaám öôùt deãdaøng v aøgiaûm thieåu caùc choãroãng t rong saûn phaåm.Trong moät vaøi tröôøng hôïp ñaëc bieät, phaûi duøng phöông phaùp RRIM (moät maûnh
khuoân trong khi caùc phöông phaùp khaùc phaûi duøng khuoân nhieàu maûnh) nhö phaàn phía
tröôùc cuûa xe hôi (hình).
Caùc phuïtuøng gaén giöõa phaàn composi te vaøcaùc boäphaän khaùc thöôøng laømoät khoù
khaên ñoái vôùi vaät l ieäu composite. Trong SRIM , caùc phuï tuøng naøy phaûi ñöôïc ñöa vaøo
trong khi thi eát keápref orm, phaûi gi öõtính l ieân tuïc trong khoái keát caáu ñeåbaûo ñaûm öùng
suaát phaân boáhôïp lyù. N goaøi ra caùc SRIM coøn coùtheågaén dính vaøkeát hôïp vôùi caùc chi
ti eát k im loaïi khaùc. T rong khi phöông phaùp eùp khuoân (compresion moldi ng), nhöõng
chi tieát naøy phaûi chuùyùtôùi vò trí ñaët chính xaùc vaøkieåm soaùt söï di chuyeån cuûa sôïi
trong khi eùp.
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 88/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 118
4. THIEÁT BÒGI A COÂNG
4.1 Khuoân (Tooli ng)
Tröôùc khi thieát keákhuoân, phaûi xem xeùt möùc ñoäyeâu caàu cuûa noù. V ieäc thieát keá
phaûi caân baèng caùc yeáu toánhö tính chaát cuûa khuoân, chi phí vaøthôøi gian cheátaïokhuoân. V ieäc caân nhaéc naøy seõlaøm giaûm caùc phaùt sinh coùtheåcoùñoái vôùi keát quaûcuoái
cuøng.
K huoân söûduïng trong phöông phaùp RRI M coùnhieàu thuaän l ôïi . K hi löïa choïn vaät
l ieäu vaøphöông phaùp l aøm khuoân, caàn phaûi xem xeùt caùc yeáu toánhö chieàu daøi cuûa boä
khuoân vaøchaát löôïng beàmaët khuoân mong muoán. Coùtheåsöûduïng khuoân laøm baèng
epoxy, nikel , hôïp k im, theùp .... Tuy nhieân, khuoân phaûi kín trong quaùtr ình ñieàn nhöïa.
Tuy nhieân, do ñaëc ñieåm quaùtr ình laøphun hoån hôïp nhöïa vôùi aùp suaát lôùn vaøo
khuoân neân caàn chuùyù thieát keáboäphaän ngaèm khuoân.
Khuoân epoxy:
- K huoân epoxy coùnhieàu thuaän lôïi nhö giaûm chi phí, khaùng hoùa chaát, tieát
kieäm thôøi gian, khoái löôïng thaáp, í t söûduïng maùy moùc.
- Beàmaët trong cuûa khuoân l aøm töøepoxy coùchaát löôïng, choáng traày xöôùt. Coù
theåcoùnhöõng phaàn rôøi trong hai maûnh khuoân.
- Beàdaøy khuoân khoaûng 1 inch (2.54 cm), khuoân ñöôïc gia coábaèng vaûi, sôïi
vaøvaùn eùp ñeåtaêng cöùng. Caùc ñöôøng laøm nguoäi hay gia nhieät ñöôïc gaén ôû
maët sau khuoân.
- K haûnaêng truy eàn nhi eät keùm. Ñoái vôùi khuoân epoxy phaûi chuùyùkhi löïa
choïn heänhöïa ñeåtraùnh söï toaûnhi eät quaùmöùc coùtheågaây hö beàmaët
khuoân.
- Giôùi haïn söûduïng khuoân epoxy khoaûng vaøi ngaøn saûn phaåm. Tuøy theo ñoä
phöùc taïp cuûa saûn phaåm maøgiôùi haïn naøy coùtheågiaûm xuoáng do khuoân bò
maøi moøn vaøbònöùt vôõkhi ñaët pref orm.
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 89/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 119
- Coùhai phöông phaùp laøm kín khuoân: ñoái vôùi caùc saûn phaåm coùhình daïng
ñôn giaûn, chæcaàn gheùp hai maûnh khuoân laïi. Ñoái vôùi saûn phaåm coùhình
daïng phöùc taïp duøng voøng chöõO ñeålaøm kín khuoân.
Hình: Phöông phaùp l aøm kín khuoân
- K hí thoaùt ra töømoái gheùp khuoân, hay coùloãthoaùt khí treân khuoân. Loãthoaùt
khí (vent) thöôøng ñaët ôûtreân cao (ñeåkhí deãdaøng thoaùt) . V ent khí ñöôïc
laøm veäsinh sau moãi saûn phaåm, do ñoùnoùphaûi ñöôïc thieát keáñeådeãbaûo
döôõng.
Khuoân n ikel :
- Beàmaët khuoân toát vaøbeàn hôn khuoân epoxy. T ruyeàn nhi eät toát hôn vaøchòu
aùp suaát cao hôn
- Chòu ñöôïc nhi eät ñoäcao ngay caûkhi phaûn öùng toaûnhieät quaùnhieàu neân coù
theåduøng ñoùng raén noùng.
- K huoân coùtheålaøm moät nöûa töønikel moät nöûa töøepoxy. Tuy nhieân hai nöûa
khuoân k hoùaên khôùp v ôùi nhau.
- K hoùtheâm loãthoaùt khí hôn so vôùi khuoân epoxy.
- Chu kyøsöûduïng moät khuoân coùtheåleân ñeán 20.000 – 40.000 saûn phaåm
Khuoân ñuùc töøhôïp kim
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 90/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 120
K im loaïi laøvaät l ieäu caàn thi eát trong cheátaïo khuoân composite, nhaát laøcaùc khuoân
yeâu caàu saûn xuaát laâu daøi, beàn, chaéc. K huoân kim loaïi daãn nhieät cao neân deãdaøng gia
nhieät vaøgi aûi nhieät cho khuoân trong quaùtrình gia coâng. Noùcuõng chòu ñöôïc k haûnaêng
maøi moøn cao, vì vaäy coùtheåsöûduïng khuoân naøy ñeåsaûn xuaát l ieân tuïc maøvaãn ñaûm baûo
kích thöôùc saûn phaåm. Caùc k im loaïi thöôøng duøng trong saûn xuaát khuoân laønhoâm (A l),ñoàng (Cu) , keõm (Zn) , theùp…
Baûng 1. Tính ch aát nhieät cuûa moät soávaät l ieäu kim loaïi
Tính chaát Be Mg Al Ti Fe Cu
Nhieät ñoächaûy (oC)
Heäsoádaãn nhieät (W/m.K)
Heäsoágiaõn nôûnhieät (m /m/ oC)Nhieät dung rieâng (J/kg.K )
1277
146
0.291883
650
153
0.681046
660
222
0.59900
1668
171
0.21519
1536
75
0.30460
1083
393
0.41385
Ñaëc ñieåm:
- Ñöôïc söûduïng khi saûn phaåm coùkích thöôùc trung bình.
- K hoùtheâm l oãthoaùt khí hôn so vôùi khuoân epoxy nhöng deãhôn khuoân nikel
- Ñoái vôùi keõm vaønhoâm phaûi caån thaân trong khaâu thaùo khuoân vì khuoân coù
nhieàu loãxoáp laøm dính saûn phaåm. Nhoâm laøkim loaïi meàm deûo, ñoäcöùng
khoâng cao, do ñoùtrong moät soátröôøng hôïp caàn ñoäbeàn vaøñoäcöùng cao
nguôøi ta thay nhoâm baèng theùp.
- Hôïp kim keõm vôùi ñoàng, nhoâm, magieâñöôïc duøng phoåbieán ñeåsaûn xuaát
caùc khuoân söûduïng trong thôøi gian ngaén. Tính chaát cô hoïc cuûa hôïp kim
keõm seõgiaûm nhieàu ôûnhieät ñoäkhoaûng 100oC. V ì tính chaát deãgi a coâng,
deãlaøm khuoân neân hôïp kim keõm laøvaät l ieäu quan troïng duøng laøm khuoâncomposi te vaøkhuoân ñuùc.
- Theùp laøloaïi vaät l ieäu quan troïng, duøng laøm caùc khuoân saûn xuaát laâu daøi
vôùi ñoächính xaùc cao, saûn phaåm chaát löôïng, chòu ñöôïc maøi moøn vaøcoùñoä
beàn nhieät cao. Ta coùtheålöïa choïn caùc l oaïi theùp khaùc nhau döïa vaøo tính
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 91/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 121
chòu maøi moøn, choáng soác vaøkhaûnaêng gia coâng. Khuoân theùp coùgiaùthaønh
cao nhöng chu kyøsöûduïng laø500.000-1.000.000 saûn phaåm/khuoân
4.2 Ngaøm khuoân (pr ess):
Ngaøm khuoân coùvaøi troøñoùng-môûkhuoân vaøgi öõkhuoân k ín trong suoát quaùtr ình
phun. Do coâng ngheäphun RRIM (phun vôùi aùp löïc l ôùn 12 M pa), SRIM (3-4 M Pa) neân
caàn coùheäthoáng ngaøm khuoân chaët.
Coùtheåduøng caùc loaïi ngaøm sau :
- M aùy eùp tuùi khí (ai rbag press): söûduïng nhi eàu tuùi cao su ñeåtaïo aùp löïc leân
khuoân. M aùy eùp naøy thích hôïp cho nhöõng saûn phaåm nhoûhay taïo saûn
phaåm maãu (prototype) . Tuy nhieân khuyeát ñieåm cuûa maùy eùp naøy laøkhoâng
theånaâng nöûa khuoân treân leân khi thaùo khuoân v ì vaäy phaûi duøng theâm moätmaùy eùp xylanh aùp suaát thaáp ñeåkeùo nöûa khuoân treân leân neân chi phí seõ
taêng leân.
- M aùy eùp thuyûlöïc: heäthoáng keïp vaøtaám phaúng ñeàu ñöôïc ñieàu khieån baèng
thuyûlöïc, toác ñoänhanh hôn nhöng chi phí cao hôn maùy eùp tuùi khí. K hi
duøng maùy eùp aùp suaát cao cho nhöõng saûn phaåm nheïphaûi thaän troïng trong
vieäc kieåm soaùt aùp suaát ñeåtraùnh quaùaùp.
-
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 92/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 122
Heäthoáng maùy eùp phuïlaøm taêng naêng suaát
4.3 Saûn xuaát vaøñònh hìn h sôïi
Do vaän toác ñieàn ñaày khuoân nhanh vaønhöïa chaûy trong k huoân theo doøng neân deã
laøm xoâleäch hoaëc cuoán sôïi . Thoâng thöôøng ngöôøi ta thöôøng duøng sôïi daïng boät ñoái vôùi
RRIM .Rieâng ñoái vôùi coâng ngheäSRIM , ta phaûi ñònh hình sôïi tröôùc neân coùtheåduøng
daïng mat (ngöôøi ta coùtheåñònh vòvaøgaén keát sôïi baèng nhöïa nhieät deûo).
Sôïi sau khi ñònh löôïng ñöôïc saép x eáp vaøo trong khuoân.
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 93/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 123
M oâhình t aïo preform baèng phun sôïi tr ong coâng ngheäSRIM
Thieát bòtaïo preform:
Söûphaùt tr ieån cuûa phöông phaùp taïo hình (pref orming) hi eäu quaûlaøyeáu toáquan
troïng trong phöông phaùp SRI M . V ieäc l öïa choïn chính xaùc kyõthuaät taïo preform, vaätl ieäu gia cöôøng (rei nforcement) vaøthieát bò taïo preform seõquyeát ñònh söï thaønh coâng
cuûa coâng ngheäSRIM .
Coùnhieàu phöông phaùp taïo pref orm: caét - daùn, suùng phun, eùp, deät quaán
Caét – Gh eùp (Cut and sew):
L aøphöông phaùp duøng ít thi eát bònhaát nhöng naêng suaát thaáp. Phöông phaùp bao
goàm: caét sôïi baèng tay vaøbaøn caét, hay coùtheåñöôïc laøm töïñoäng baèng caùch theâm vaøo
ñaàu caét baèng theùp. Sau ñoùdaùn preform baèng tay hay töïñoäng. Quaùtrình töïñoäng ñeåtaïo nhöõng saûn phaåm öùng duïng trong khoâng gi an vuõtruï nhöng k yõthuaät taïo pref orm
naøy raát toán keùm vaøchæthích hôïp laøm caùc saûn phaåm nhoûvaøphöùc taïp ñoøi hoûi tính
naêng cao.
Suùng phun (Spray-up):
Phöông phaùp naøy taïo pref orm coùdaïng löôùi, naêng suaát cao. Thieát bò lôùn neân
chieám nhieàu dieän tích nhöng chi phí thaáp. Phöông phaùp naøy coùtheåtaïo ñöôïc saûn
phaåm raát lôùn. Tuy nhieân suùng phuùn chætaïo preform coùsôïi ngaén neân tính naêng saûnphaåm khoâng cao.
Daäp (stamping)
L aøphöông phaùp taïo pref orm coùnaêng suaát raát cao. Taïo preform töøsôïi l ieân tuïc
neân cô tính saûn phaåm cao. T uy nhieân preform taïo ra phaûi ñöôïc söûa chöõa (caét goït)
sau k hi eùp.
Deät, quaán (braiding, fi lament wi nding) :
L aøphöông phaùp taïo saûn phaåm coùhình daïng ñôn giaûn.
Deät: taïo saûn phaåm theo 3 chieàu neân saûn phaåm coùñoäbeàn keùo vaøñoäcöùng cao.
Quaán: taïo saûn phaåm coùcô tính toát theo moät phöông, ñònh hình chính xaùc hôn.
Naêng suaát thaáp hôn phöông phaùp deät nhöng thieát bòphöùc taïp hôn neân giaùthaønh cuõng
cao hôn.
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 94/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 124
Tuy nhieân caûhai phöông phaùp naøy taïo pref orm quaùchaët neân laøm nhöïa khoù
thaám öôùt hôn.
4.4 Ñaàu phun n höïa : (M óxhead)
Do heäthoáng söûduïng nhöïa hai thaønh phaàn, hai thaønh phaàn seõñöôïc troän vôùi
nhau baèng thieát bòtroän tónh (stat ic mixer) tröôùc khi phun vaøo khuoân. Thôøi gi an t roän
phaûi tính toaùn ñeåhoãn hôïp phaân taùn toát vaøo nhau maøkhoâng gaây ra phaûn öùng ñoùng
raén trong thieát bòtroän. Sau moãi laàn phun maùy troän phaûi ñöôïc veäsinh.
Caùch toát nhaát ñeålaøm taêng naêng suaát vaøgiaûm chu kyølaøm veäsinh thieát bò laø
duøng nhöïa 2 thaønh phaàn ( two-component resin system) (Hình 5.29).
Thi eát bò phun nhöïa vaøo khuoân goàm hai loaïi : suùng phun daïng caàm tay (hand-
hel d gun) vaøñaàu phun coáñònh (f ixed i njecti on nozzle).
Trong thieát bò phun nhöïa ngoaøi ñöôøng nhöïa ñi vaøo khuoân coøn coùñöôøng dung
moâi vaøkhoâng khí khoâñeålaøm saïch ñaàu troän sau moãi laàn phun. Ñoái vôùi ñaàu phun coá
ñònh ta phaûi duøng nöôùc laøm nguoäi khi khuoân coùgia nhieät ñeåtraùnh ñoùng raén xaûy ra ôû
ñaàu phun.Tuy nhieân khoùkhaên cuûa phöông phaùp l aøphaûi xöûlyùlöôïng nhöïa vaødung moâi
sau thaûi ra khi laøm saïch ñaàu phun. Caàn phaûi taùch rieâng vaøchöng caát ñeåthu hoài dung
moâi.
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 95/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 125
5. LAØM SAÛN PHAÅM MAÃU BAÈNG PHÖÔNG PHAÙP RRIM
(PROTOTYPING WI TH RRIM)
RRIM laøsöï löïa choïn tuyeät vôøi ñeålaøm saûn phaåm maãu cho caùc phöông phaùp
khaùc vì taïo ñöôïc saûn phaåm coùñoächính xaùc cao maøgiaùthaønh töông ñoái thaáp.
K hi taïo saûn phaåm maãu, nhöïa söûduïng phaûi coùhoaït tính thaáp ñeåkeùo daøi thôøi
gi an ñieàn ñaày vaøthoaùt khí. K huoân laøm töøepoxy hay caùc vaät l ieäu trô khaùc nhö goã,
thaïch cao. Taïo pref orm baèng phöông phaùp “ cut and sew” . K ích thöôùc saûn phaåm töø
nhoûñeán raát lôùn coùcaáu truùc 3 chieàu phöùc taïp.
6. NAÊNG SUAÁT
Chu kyølaøm saûn phaåm RRIM mang ñaëc ñieåm sau:
Chu kyøngaén (naêng suaát cao)
- Taïo saûn phaåm coùkích thöôùc vöøa vaønhoû
- Duøng nhöïa hai thaønh phaàn vaøtaêng ñoäphöùc taïp cuûa thieát bò.
- K huoân laøm töøkim loaïi vaøphaûi ñöôïc gia nhieät
Coùhai vaán ñeàcoùtheåaûnh höôûng ñeán naêng suaát laøquaùtrình ñoùng raén theâm
(postucure) vaøxöûlyùpheálieäu. M oät vaøi heänhöïa ñoøi hoûi phaûi coùquaùtrình postcure ñeå
ñaït tính chaát cô lyùtoái öu, khi ñoùdaây chuyeàn phaûi baûo ñaûm giöõcoáñònh ñeåkhoâng laøm
thay ñoåi kích thöôùc saûn phaåm. V ieäc kieåm soaùt pheálieäu coùyùnghóa lôùn trong vieäc baûo
ñaûm tính kinh teátrong coâng ngheäRRIM .
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 96/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 126
IV. PHÖÔNG PHAÙP THÖÏC HIEÄN QUI TRÌNH COÂNG NGHEÄSRIMQUI TRÌ NH COÂNG NGHEÄSRI M
Sô ñoàtreân coùtheådieãn taûtoùm taét nhö sau:
Hình 20. Sô ñoà bieåu dieãn quaù trình taïo saûn phaåm SRIM
Sôïi thuyûti nh (pref orm) ñöôïc ñaët vaøo khuoân. Ñoùng khuoân. Nhöïa ñaõtroän v ôùi xuùctaùc ñöôïc chuyeån v aøo khuoân, quaùtrình ñoùng raén xaûy ra trong k huoân. Tuøy theo yeâu
caàu khuoân coùtheåñöôïc gia nhieät hoaëc ñoùng raén ôûnhieät ñoäphoøng. Quy trình coâng
ngheäRTM ñöôïc moâtaûtheo sô ñoàtreân v ôùi caùc giai ñoaïn sau:
- Chuaån bòpreform:
Xuùc taùc
Sôïi thuy
tinhNhöïa +
phuïgia
Taïo preform
Troän hôïp
Taïo hình vaøñoùngraén trong khuoân
Chuyeån nhöïa
vaøo khuoân
Saûn phaåm
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 97/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 127
Taïo hình daïng vaøñònh höôùng pref orm.
K haûnaêng thaám öôùt cuûa preform.
- Chuaån bòkhuoân:
V eäsinh khuoân.
Thoa chaát roùc khuoân.
Phuûlôùp beàmaët (peel ply) laølôùp sôïi coùkhaûnaêng thaám nhöïa toát (deã
thaám nhöïa) cho pheùp phaân phoái nhöïa ñoàng nhaát. Treân cuøng seõlaølôùp
phaân boá SCRM P (Seemann composi te resin inf usion moldind
process) coùdaïng l öôùi gi uùp nhöïa di chuyeån nhanh hôn vaøñoàng ñeàu
hôn. Lôùp naøy khoâng dính vaøo khuoân khi ñoùng raén neân coùtheålaáy ra
khi thaùo khuoân. Chuyeån pref orm vaøo khuoân.
Ñoùng khuoân.
- Chuyeån nhöïa vaøo khuoân:
K ieåm tra nhöïa, xuùc taùc ñoùng raén.
K ieåm tra heäthoáng chuyeån nhöïa, ñaàu troän.
Nhieät ñoäkhuoân (neáu caàn).
Chuyeån nhöïa vaøo khuoân.
- Ñoùng raén:
K ieåm tra nhöïa ñieàn ñaày khuoân.
K ieåm tra nhieät ñoäkhuoân v aøbieän phaùp giaûi nhieät cho khuoân.
Thôøi gian ñoùng raén.
- Thaùo khuoân
Nhieät ñoäkhuoân. Caùch laáy saûn phaåm.
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 98/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 128
Ch ng VI: Công Ngh Qun S i (Finlement winding)
I. GII THIU PHNG PHÁP QUN SI
- H thng nha và si gia cng c cung cp liên tc lên mt lõi quay.
- Góc np si c xác nh bi mi quan h gia tr c quay và s di chuyn
a b phn chuyn ng ngang
- Si c kéo cng, to ng sut, do ó làm gim bt khí —> sn phm có
tính tt.
- Nha c óng r n nhit thng hoc có th c gia nhit tùy
thuc vào quy trình sn xut và polymer c s dng.
- Tháo sn phm, hòan tt sn phm.
- Filament Winding là quá trình cun si, mt di si liên tc ( si n hoc
i xe ) ã c tm nha lên b mt ca mt lõi quay ã c to hình
chính xác, sau ó c lu hóa nhit phòng hoc gia nhit to ra
n phm. Trong khi lõi cun quay, mt u cp si nh v chính xác trên b
t lõi. Lõi qun có th là hình tr , hình tròn hoc bt k hình dng nào mà
không b gh gh ln sóng u c.
- bn c hc ca sn phm không nhng ph thuc vào thành phn cat liu mà còn ph thuc vào các thông s ca quá trình nh : góc cun,
ng si, thành phn hóa hc ca nha và thi gian óng r n.
- Si s dng là lai si bn liên tc nh si Carbon, Si thy tinh…. Cu
trúc to ra có tính cht bn hn thép và có tr ng lng nh hn nhiu so vi
thép.
- Ngày nay, hu ht các máy dùng trong phng pháp Filament Winding c
u khin t ng vi nhit làm vic và t do cao hn, si c xp
theo v trí mong mun theo yêu cu thit k sn phm có hình dáng phc
p. Hng ca si s quyt nh n bn ca vt liu composite.
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 99/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 129
II. QUY TRÌNH SN XUT
t quy trình sn xut composites bng phng pháp qun si bao gm 6 giai
n nh sau:
Giai n chun b lõi qun
Giai n qun si
Giai n óng r n cho sn phm sau khi qun
Giai n ly lõi qun ra khi sn phm Giai an hình thành sn phm cui cùng
Giai n kim tra cht lng
Trong phn này, ta ch gii thiu 4 giai n u: giai n chun b lõi qun,
giai n qun si, giai n óng r n cho sn phm sau khi qun và giai n
tháo lõi.
II. 1.Giai n chun b lõi qun
phn qun lp si ã c thm nha lên trên ó c gi là lõi
qun. Lõi qun là mt b phn quan tr ng vì nó to ra hình dng ca sn
phm. Nhng lõi qun thng c dùng trong phng pháp qun si ch
u loi cát có kh nng hòa tan trong nc, thch cao i vi nhng sn
phm có dung tích nh, loi lõi gm nhiu khúc n, có th gp li c i
i nhng sn phm dng hình ng, i vi sn phm không tháo lõi nh
nhng thùng cha cht lng hay khí nén thì thng c làm bng kim lai có
th chu c ti.
Loi lõi làm t cát có th hòa tan bng nc c dùng trong tr ng
p motor rocket và lp phân cách hu ht luôn luôn lp sn vi lõi. Tr c qun,
phn u ch nh và nhng thit b khác c lp sn, dung dch cát có th
hòa tan trong nc c úc vào khuôn. Khi cát óng r n, hai na ca lõi s
c ráp li và gn cht vi nhau. Hai na lp phân cách c ni vi nhau
Mandrel
preparatio
Filament
winding
Curing Mandrel
removal
Finishing Quality
Inspection
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 100/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 130
ng cao su cha lu hóa mà chúng có th óng r n ng thi vi nhau. B
t lp phân cách g gh và c làm sch bng dung môi. Dùng mt lai gel
coat ph lên b mt cht phân cách óng vai trò nh là mt cht kt dính
gia lp phân cách và composite. Cách s dng màng kt dính trong lp nha
gel coat tr nên thông dng hn. u này cho phép ta có th u ch nh c dày ca lp kt dính vi nhng c tính lp li nhng giá thành r t cao.
i vi loi lõi làm t thch cao cung cp mt b mt chu lc cao bng
cách quét lp thch cao trên mt thi b có kh nng di chuyn hoc có kh
ng gp li. Thch cao óng r n, sau ó ph lên lp Teflon hoc mt loi
màng phân cách, cùng vi quá trình óng r n thit b tháo d, thch cao b v
và ly lp màng phân cách ra và li ng nét bên trong.
i vi loi lõi có dng khúc an, có th gp c là tr ng hp c
bit và t, nhng giá thành s c u ch nh bi sn phm áp dng cao vì
kh nng s dng c và quá trình qun liên tc. Chun b b mt tr c khi
qun bao gm quá trình m khuôn và lp gel coat ln b mt bên trong liên
c. Lp gel coat trong tr ng hp này dùng to ra chng ngi mm do
ngn chn l h ng sut thp.
i vi loi lõi dng ng c dùng trong mt vài ng dng nh là lõi
kim loi dng tròn, trong ó composite c y hoc kéo ra sau khi óng r n,
u này yêu cu thit b phi có cht lng cao không gây vn khi s dng.Thit b m crom có cng và có b mt bóng láng giúp quá trình tháo
lõi d dàng. S dng mt dây mng t theo chiu dài lõi là u cn thit và có
i.
p kim loi bên trong ca thùng cha khí có mt bn –t tr ng cao
thun li qun mt composite lp mng không thm nc. ây là mt loi
lõi không cn tháo d sau khi óng r n. Theo quan m này, khí có tr ng
ng phân t thp áp lc ln nh Helium hoc Hyrogen có th c cha
ng mà không b rò r . Lp kim lai bên trong là mt phn quan tr ng trong
bình cha khí. S chun b lõi là thay i loi cht kt dính gia lp kim loi
bên trong và lp composite bên ngoài.
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 101/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 131
II. 2. Giai n qun si
Quá trình qun c bt u nh sau : mt lng gm nhiu bó si hoc
i roving c kéo t mt dãy các cun si, gm nhiu u si t các cun
i, c kéo qua máng nhúng nha ( ã có xúc tác và các thành phn cn
thit nh màu, cht kháng tia UV…). Khi bt u vn hành máy, các u si
c công nhân thao tác cho kéo qua máng nha, dao gt nha d và qua
các lc chia si. Si c kéo cng và cho qua u hng si, sau ó công
nhân s c nh u si vào lõi qun và cho máy vn hành. Quá trình qun liên
c làm cho các vòng si k tip s gi cho si c c nh trên lõi qun
c sit cht cho n khi hình thành sn phm, sau ó tháo lõi qun ra và
tip tc quá trình óng r n c sn phm cui cùng.
II.2.1.Mô hình máy qun si:
Hình 1. Mô hình quy tr ình qun si
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 102/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 132
II.2.2. Nhng phng pháp qun si:
Có 2 phng pháp qun si:
II.2.2.1.Phng pháp qun t (Wet winding)
Hình 2. Phng pháp qun t
i Roving khô c kéo qua mt bn cha hn hp nha lng, sau ó
c cung cp liên tc cho b phn cun bi u mt cp si. c to hình
trên mt lõi quay t c hình dng mong mun. Quá trình óng r n xy
ra nhit thnghoc avào lò gia nhit óng r n nóng.
Phng pháp wet winding thng c dùng sn xut nhng loi
composites s dng nha nhit r n. Bi vì, phng pháp wet winding có
nhng u m sau: giá thành vt liu thp, thi gian qun ngn và d dàng
o ra hn hp nha theo yêu cu. Trong phn này, chúng ta ch cp n
quy trình sn xut composites bng phng pháp qun si s dng phng
pháp wet winding.
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 103/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 133
II.2.2.2. Ph ng pháp qun khô (Prepreg winding)
Hình 3. Phng pháp qun khô
i gia cng và nha c cung cp ng thi : bó si c tm nha (Towpreg ).
Ban u, prepreg c to ra nh sau : dung dch nha dng dung dch
ng hoc dng chy nht, ã c tính tóan công thc cho vào b cha. K
tip nhúng si gia cng vào cho n khi bo hòa nha, sau ó con ln ép kéo
i bão hòa nha lên và si tip tc i qua lò sy to ra dng prepreg. Sau
ó, prepreg c cun li thành cun, trong khi cun prepreg thì có chèn các
p giy hoc màng poly vào nó không dính li vi nhau.
Nha trong h thng Towpreg c hóa cng dn và dính cha hòan tòan
i nhau, nhng ch óng r n tng phn.
* Ph ng pháp th m nh a vào s i (dùng trong phng pháp qun khô):
ây là giai n thm hn hp nha và tác nhân óng r n lên si nha gia
ng, giai n này to ra s liên kt gia nha và si gia cng.
u tiên, ta chun b hn hp nha thm lên si gia cng. Hn hp này
c to ra bng cách tr n nha vi mt s cht ph gia khác nh tác nhânóng r n, cht xúc tin, cht xúc tác, dung môi pha loãng, bt màu…
i gia cng c dùng thng là nhng loi sau: si ã thiêu dt thành
m, cun si và tm si có nh hng mt cách ngu nhiên.
Có 2 cách th m nh a lên s i gia c ng
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 104/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 134
Cách 1: dùng nha dng dung dch (solution form)
Quy trình thm nha vào si gia cng din ra theo s nh sau:
Hình 4. Quy tr ình nhúng si
i gia c ng c thm sâu vào trong dung d ch nh a
Cách 2: dùng nha dng nóng chy (hot melt form)
i gia cng c thm nha bng cách dùng nhit & áp sut
Hình 5. Quy tr ình nhúng si
Khi hn hp nha c thm lên si gia cng thì phi lu gi lnh n
khi tin hành qun si. u này giúp ngn chn nhng phn ng hóa hc xy
ra quá sm làm h hng si.
II.3. Các kiu qun si:
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 105/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 135
Có 3 kiu qun si : helical , hoop và polar winding.
II.3.1. Helical winding
Mô hình qun si theo kiu Helical winding:
Hình 6. Mô hình qun si k iu Helical
Vòng qun chuyn ng qua li song song nh mô hình, ây là k thut
thông dng nht dùng to ra nhng cu trúc hình ng. Bng cách u ch nh
l gia tc quay và tc i hng u ch nh góc qun ca si.
t s k thut qun c s dng: mt hoc nhiu vòng qun không thay
i trong khi lõi qun chuyn ng quay và i hng, vòng qun chuyn ng
quay quanh lõi qun không i và chuyn hng quanh tr c ca nó…
Helical winding là phng pháp s dng chim u th hin nay. Nó thích
p cho nhng hình dng dài mng nh là ng áp lc và ng th di nc,
có góc qun t 20-90o. Hu ht các lai ng qun góc 54.7o
i vi nhng cu trúc ln, phi c bit chú ý n thit k lõi qun. Tr ng
ng lõi qun là nguyên nhân dn n s hao mòn tr c quay.
Nhng góc qun r t nh (0-10o) thng không dùng trong tr ng hp t l
chiu dài-ng kính ln. Vi nhng cu trúc có ng kính ln nh rocket
motor có t l chiu dài-ng kính là 2:1 hoc ln hn, thì qun vi góc nh là
n thit hp thu ng sut theo chiu dc ca cu trúc.
II.3.2. Hoop winding:
Mô hình qun si theo cách thc Hoop winding nh sau:
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 106/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 136
Hình 7. Mô hình qun si k iu Hoop
Vòng qun không thay i mà ch di chuyn theo chiu dài ca lõi qun theo
l r ng ca di si trên s vòng qun, lõi qun quay quanh tr c. Hoop
winding là mt tr ng hp t bit ca Helical winding có góc qun là 90o
Hoop winding thng c dùng chung vi Helical và Polar winding. i
i loi máy Polar winding, hoop winding s c tin hành bng cách lõi qun
chuyn ng to kt cu qun theo kiu Hoop. i vi tr ng hp máy
Helical thì d dàng hn vì trong ch cài t theo kiu Helical thì có thêm vào
ch cài theo kiu Hoop winding. Hoop winding c dùng vi 2 mc ích.
c ích th nht là chng li ng sut tròn ca hình tr , bi vì ng sut
này là ng sut ch yu xy ra theo chiu dc i vi nhng loi thùng cha
khí, cht lng. Mt khác, nhng lp qun theo kiu Hoop winding c dùng
nén cht nhng lp Helical hoc Polar winding khi nhng lp này c
qun trên mt cu trúc sn phm
n phm to thành có nhng hình dng nh sau: vòng tròn, dt (tròn hình
a), lai ng ngn, khúc ni hoc mt vài dng khác.
II.3.3. Polar w ind ing
Mô hình qun si theo kiu Polar winding:
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 107/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 137
Hình 8. Quy trình qun si kiu Polar
Kiu qun này bao gm mt vài quy trình qun khác nhau, nó cng có
nhng chuyn ng gilõi nh là kiu qun Helical nhng tr c ngn nht là tr cchuyn ng. K thut qun này bao gm hai chuyn ng quay. Trong sut
quá trình lõi qun quay quanh tr c ca nó và vòng qun vuông góc vi tr c
thng ng. Trong kiu qun này, h thlõi phân phát si quay theo mt hng
có ngh a là hng si hoc là phân b theo chiu dc hoc là theo chiu
ngang, lõi qun quay liên tc trong mt phng. Máy qun theo kiu Polar c
n thì r t n gin so vi máy qun theo kiu Helical. Gm 2 mc là s
chuyn ng ca lõi qun và s chuyn ng xung quanh lõi qun ca cánh
tay thng ng.
Quy trình Polar winding t di si ang qun gn k vi di si ã qun
tr c. Nhng di tip theo c qun tip theo to thành mng hoc cu trúc
ng kim cng gilõi nh Helical winding. Vì vy nhng m bt u qun ca
i si là tòan b mt li u hoc là cui ca lõi qun (Trong tr ng hp
Helical, m bt u qun si là trong vùng hình tr )
i si c qun theo hng tip tuyn vi mt li hai u ca lõi qun.
Quy trình này có th to ra 2 mt li có kích thc khác nhau, u kin qun
t nht s là 2 mt li có kích thc ng nht.
Nhc m ca kiu qun này khung ng cun si không th t c nh
trong quá trình qun. ngn chn di si xon li vi nhau cng nh là
chuyn ng quay ca cánh tay quanh chiu dc ca lõi qun, khung cha
cun si phi c t trên khung vi cánh tay. Kt qu là chiu r ng ca di
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 108/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 138
qun thng gii hn khang 25mm (1 inch), gm 8 cun si. Mt s cân
nhc na là máy qun không thích hp qun theo kiu Hoop winding. Tt
nht là t cánh tay nm ngang và sau ó di chuyn chm tr c cánh tay v v
trí thng ng.
Quy trình này dùng to ra nhng bình cha có kích thc hai u khác
nhau.
II.4. óng r n
Trong phng pháp qun si, yêu cu v thi gian sng dài ca nha và
khâu mng nhanh là mâu thun nhau. Nhìn chung, các loi nha có th gi
c nht khi qun trong mt thi gian dài-khong mt vài gi n mt
ngày-s có òi hi hoc là thi gian óng r n dài hn nhit thp hoc là
nhit bt u cao hn nhiu, u này ph thuc vào cht xúc tin và chtxúc tác. Nhit óng r n cao hn có th to ra nhng vt r n nh trong lp
a sn phm cui cùng. Nhng nguyên nhân khác to to nên nhng vt r n
nh này còn ph thuc vào h s giãn n nhit gia lõi qun, si và nha, tc
nung nóng và làm ngui, co ngót ca nha khi óng r n và khâu mng,
nh hng ca si.
i nng lng vi sóng, quá trình óng r n c bt u hoc là bên
trong hoc là bên ngòai b mt, u này ph thuc vào v trí ca ngun
nhit. C hai phng pháp u có nhng u m. Khi óng r n bên trong bt, hàm lng si cao hn bi vì nha có th b y ra ngòai. Vì vy hàm
ng bt khí s gim, do ó xu hng to ra nhiu l hng không khí gim.
i phng pháp óng r n t b mt bên ngòai, hàm lng nha có th cao
n và có th tránh c s chy nh git ca nha.
Trong phng pháp qun si, thng thì h thng óng r n t sn ti ni
n xut. Nha phi c s dng vi hàm lng va .
Các phng pháp óng r n: lò, du nóng, èn, hi nc, ni hp chânkhông, vi sóng
II.4.1. óng r n bng lò
Thng dùng lò gas hoc lò n óng r n. u m là giá thành r và
có th óng r n c nhng sn phm có kích thc ln. Aùp sut óng r n
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 109/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 139
thêm vào s dng túi chân không (hoc shrin tape). Trong nhiu tr ng hp,
i vi dng hình ng hoc hình tròn, quay sn phm trong quá trình óng r n
tránh hin tng sn phm b cong và chy nha. Nng lng tiêu tn
nhiu hn so vi nhng phng pháp khác bi vì ngoài lng nhit cho phn
n phm thì còn cho môi tr ng không khí xung quanh và thit b nh là lõiqun và b phn nâng .
II.4.2. óng r n bng du móng
thng du nóng dùng óng r n lai nha có c tính óng r n nhanh, thông
thng kh nng óng r n ít hn 15 phút. S dng du nóng m bo gim
nhit ca lõi qun mt cách nhanh chóng và không cn phi óng r n bng
lò. Trong h thng du nóng, dòng du nóng chy qua lõi qun làm lõi nóng lên
tr c tiên, nhit s to ra môi tr ng nóng n m nhit mà composite b
nòng lên và óng r n và kt hp vi u kin giãn n. Sau ó khi dng dòng
u nóng và nhit lõi gim xung, co rút do composite óng r n và u
này cho phép ta tháo lõi mt cách d dàng. Nhit ca du nóng thng 150-
2400C
II.4.3. óng r n bng èn
Là s kt hp gia èn nhit vi b mt phn chiu và s quay ca lõi, có
th cung cp nhit khang 1710C. èn nhit thng có th di chuyn
hoc có th d tr . Bi vì ngun có tính nh hng cao s tng kh nng
cung cp nhit óng r n tòan b các vùng ca sn phm.
èn hng ngoi thng c dùng cung cp nhit óng r n nha trong
composite. Tuy nhiên lai èn này thì him khi s dng cho quá trình sn
xut. Chuyn i nha t tr ng thái A sang tr ng thái B-stage. ây là cách
thc hin thông dng dùng mt dãy èn có mt hình dng thun li sao cho h
thng nhn c nng lng nhit, h thng quay tròn khi cung cp nhit.
Cui cùng nha chuyn sang tr ng thái B-stage và ông li nhng vn có thcó kh nng n y và khâu mng trong quá trình cui cùng. B-stage ngn
chn s chy và s rút nha trong cu trúc hình tr , to ra tr ng thái có th
m nm c.
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 110/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 140
dng nhng lai èn khác thì có kh nng phóng n nh èn Xenon.
xúc tin quá trình óng r n khi s dng lai èn này, phi s dng mt cht
nhy quang trong hn hp nha.
t trong nhng bt li ca h thng óng r n bng èn thng hình thành
t lp phía trên b mt nha và lp này ngn chn s truyn nhit xa hn
n h thng óng r n.
II.4.4. óng r n bng hi
t s quy trình sn xut ng thì s dng hi nóng óng r n nha. Hai
u ca lõi kim loi có mt thit b dn hi và nc. Sau khi ng c
qun, hi nóng i qua l r ng ca lõi. Khi quá trình óng r n hòan tt, lõi c
làm lnh bng nc có th vn chuyn và to ra co rút va tháo
lõi.
II.4.5. óng r n bng ni hp chân không
Khi sn xut nhng sn phm có cht lng s dng trong không gian v
tr thì cn phi có phc tp tinh vi, các loi nha nh epoxy, bismalemide
hoc polyimide c dùng, u này r t cn thit óng r n sn phm trong
i hp chân không. Ni hp dùng óng r n có th cung cp mt áp sut
khang 1.4-2.1Mpa vi nhit cao 371oC. Nhc m c bn ca cáchóng r n này là thi gian óng r n lâu, ph thuc vào kích thc sn phm và
ai nha epoxy s dng.
i hp chân không dùng óng r n nhng b phn ca máy bay. i vi
tên la, thì mt s phn s c qun t cun si ã c thm nha t
tr c, ph thuc vào tng loi nha có th òi hi quy trình hp và óng r n
tht k lng và s loi tr bng khí.
II.4.6. óng r n bng vi sóng
óng r n bng vi sóng có nhng thun li ln i vi composite làm t si
thy tinh và si aramid. Nng lng vi sóng hp th r t nhanh bng c nha
và si, kt qu là quá trình óng r n có th xy ra trong vòng vài phút so vi
quá trình óng r n xy ra trong vòng vài gi nh tr c ây. Mc nng lng
yêu cu cho phng pháp này thì cao; do ó quy trình r t tn kém. Tuy nhiên
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 111/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 141
n ch chính ca quy trình này là không có th dùng phng pháp óng r n
ng vi sóng cho nhng lai si có tính dn nh là si cacbon. Vì lý do này,
loi si dùng làm composite t bit quan tr ng trong quá trình óng r n bng
vi sóng, vì vy ngi sn xut ch dùng phng pháp này nh là mt phng
pháp h tr gia tng nhit .
II.5. Tháo sn phm
o i vi lõi làm t cát có th hòa tan bng nc thì hu ht r t d ly ra,
c c cho vào tr c qun, cát b tan ra và sau ó tháo d các thit b lp
ráp ra. Quá trình tháo lõi s gp nhiu khó khn nu nu thit b có nhiu
khúc n hoc có th gp li c. i vi lõi bng thch cao có th làm
bng tay. Quá trình này ói hi phi ht sc cn cù và phi mnh
phá v thành phn
o Hòan tt sn phm cui cùng: machinel, cut, assemble (lp ráp)
o Kim tra cht lng
III. Nguyên liu
Phng pháp qun si yêu cu si gia cng liên tc và hn hp nha liên
t li vi nhau. Có mt vài loi nguyên liu có th c s dng trong quy
trình gia công. S la chn nguyên liu cho sn phm da vào tính kinh t,
nh hng ca môi tr ng, kh nng chng n mòn, tr ng lng gii hn và bn ca sn phm hình thành.
III.1. Mt s loi s i gia c ng: si gia cng yêu cu phi có liên tc.
i là thành phn góp phn to ra cng và bn ca composite. Mt vài
loi si có tính thng mi nh: E-glass, S-glass, aramid và carbon/ graphite.
i dùng trong phng pháp này ch yu là có hình dng cun si:
III.1.1. Si thy tinh:
Trong phng pháp qun si hu ht là sa dng si thy tinh, ây là loii có tính thng mi vi ba lai nh E-glass, S-glass và R-glass. Si thy
tinh c dùng cho phng pháp này là do loi si này có giá thành thp, n
nh kích thc, có bn và modul va phi, vn chuyn d dàng.
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 112/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 142
i thy tinh dùng cho phng pháp qun si thng là dùng lai cun“single-
end” hoc là dùng cun “multistrand”. Cun “single-end” là cun si thu c
bó r i r c trong sut quá trình qun si (cun n). Mi cun thng có
chiu dài t 47 n 747m/kg.
E-Glass: loi si này có bn kéo tt (3450MPa), modul kéo thp(70GPa), có giá thành thp nht, có nhiu dng, t tr ng 2.60g/cm3, giãn dài
khang 5%, s dng r ng rãi cho các sn phm thng mi và công nghip,
u ht là dùng trong phng pháp qun si.
S-Glass: loi si này có bn cao (4600MPa), có modul kéo cao
n E-glass (85GPa), giá thành t hn, t tr ng 2.55g/cm3, c dùng trong
nh vc không gian v tr và các loi bình cha khí nén.
III.1.2. Si Aramidi aramid theo Pont’s Kevlar c s dng r ng rãi. Tùy thuc vào loi
cun và si mà mi cun si aramid dai t 124 9540m/kg. Vi phng
pháp qun si, mi cun si dài t 1307 n 1626m/kg i vi cun n và t
261 406m/kg i vi cun a.
i Aramid có bn tt (2750MPa), modul kéo cao hn loi si E-glass và
S-glass, h s bin i thp nên d to ra sn phm có kích thc nh thit k
ban u, có giá thành cao hn, có t tr ng r y thp (bng mt na ca si thy
tinh), có nhng c tính kháng va p và pháy hy r t tt, có bn nén và xé
thp nên không c s dng sn xut các loi bình cha khí nén.
III.1.3. Si Carbon/Graphite
i Carbon/Graphite có bn trong khong (2050 n 5500MPa), modul
cao nht (210 n 830GPa), loi si này có giá thành cao nht, t tr ng trung
bình, kháng va p và phá hy kém, có bn và cng tt nht. Lng
graphit hóa càng tng làm tng modul và dn n – nhit cao hn.
Cun si carbon cho phng pháp qun si thng là loi 3000, 6000,
12000 và 50000 si. Mi cun si carbon dài 996, 498, 294 và 62m/kg. Si
carbon không có cun a. Si carbon khác so vi si thy tinh và si armid,
chúng giòn, d b mài mòn và gãy v.
III.2. Mt s loi nha
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 113/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 143
Nha òng vai trò là cht nn gn kt mi th li vi nhau, cung cp mt c
u truyn ti gia si. Bên cnh ó, cht nn còn cung cp kháng n mòn,
o v cho si khi s phá hy bên ngòai, to dai composite khi va p
mt, ct, mài mòn và khi vn chuyn. Cht nn gm nhiu lai, s la chn
ph thuc vào cu trúc hình thành, có tính thng mi, nh hng n môitr ng hoc là nh hng ca môi tr ng i vi sn phm, c bit kh nng
t dính vi nha là c tính quan tr ng ca cht nn. Mt vài loi nha thông
ng dùng trong phng pháp này là polyester, epoxy, vinyl ester, Bisphenol-A
Fumarate, Chlorendic, Phenolic. Trong ó polyester, epoxy, vinyl ester là ba
loi nha s dng r ng rãi nht.
III.2.1. Polyester
III.2.2. Epoxy
ây là loi nha c s dng r ng rãi, có bn tt nht, óng r n
nhit cao, có kh nng kháng hóa cht tt, nht cao, giá thành cao hn.
III.2.3. Vinyl Ester
ai nha này là s kt hp ca epoxy và polyester, kh nng kháng n
mòn cc kì tt, giá thành cao, có nhng bn và dai r t tt, c s dng
ng rãi cho nhng sn phm FRP chng n mòn.
III.2.4. Bisphenol-A Fumarate, Chlorendic: ây là loi nha có kh nng chng n mòn tt trong u kin môi tr ng
khc nghit, có giá thành cao, kh nng chu c nhit cao…
III.2.5. Phenolic:
ai nha này có c tính kháng cháy cc kì tt, phát tán khói thp, có
giá thành cao, giãn dài thp, có bn trung bình, ng dng vào l nh vc
chng cháy.
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 114/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 144
ng tóm tt các loi nha ng dng trong mt s l nh vc nh sau:
Công ngh Loi nha
Polyester (mch thng hoc mch
nhánh), Vinyl ester
Aên mòn
Polyester (mch thng hoc mch
nhánh), Vinyl ester, Epoxy, Phenolic
u m Epoxy, Phenolic
Giy và bt giy Vinyl ester, Epoxy
s h tng, dân dng Polyester (mch thng hoc mchnhánh), Vinyl ester, Epoxy
Bình cha khí nén Polyester (mch thng hoc mch
nhánh), Vinyl ester, Epoxy
Không gian v tr , hàng không Epoxy, Bismelamide (BMI),
Phenolic, Vinyl ester
Hàng hi Epoxy
Th thao và gii trí Epoxy
III.3. Cht ph gia
ng cách s dng nhng loi ph gia khác nhau trong nha mà có th to
ra nhng c tính sn phm thích hp.
Cht n là ph gia có nhiu nht trong hn hp nha nn. Lai cht n
thông dng nht là calcium carbonate, alumina silicate (clay) và aluminatrihydrate. Calcium carbonate dùng tng th tích to ra mt loi nha nn có
giá thành thp. Alumina trihydrate là lai ph gia to ra kh nng chng cháy
và ngn chn s to khói. Cht n có th tr n vào nha nn vi hàm lng
trên 50% tr ng hàm lng nha (mt cht n trên mt nha hay t l 1:1). S
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 115/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 145
gii hn th tích tông thng da trên nht, u này ph thuc kích thc
t và c tính ca nha.
Ngoài ra còn mt s cht ph gia khác nh: cht chng tia UV cung cp
n thi tit cho sn phm, antimony oxide tng kháng cháy, bt màu cung
p màu sc cho sn phm và cht h tr b mt giúp b mt sn phm bóng
p…
IV. THIT B
IV.1.Lõi (Tr c qun)
Các lõi có cu trúc hình hc da vào hình dng ca vt. Nhng nó phi
t c nhng u kin là không óng r n trong quá trình qun và không
bin dng trong quá trình óng r n.
Lõi có th phân làm nhiu loi : c nh. có th s dng nhiu ln, có th tháo
i...
IV.1.1.Lõi c nh
c s dng cho nhng can thùng chu áp sut. ó là s kt hp gia
tính chu lc, chng thm t ca kim loi và u m t tr ng nh ca
composite. Nhng sn phm này dùng cha các loi khí có áp sut cao và
tr ng lng phân t nh nh: Hellium, Hydrogen... mà không b rò r . u này
cho thy r ng lp kt ni tr thành mt phn quan tr ng ca loi vt liu chu
áp sut này.
Hình 10: Lõi bng kim loi
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 116/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 146
IV.1.2.Lõi có th tháo r i.
Lõi cát có th hoà tan trong nc. sau khi óng r n nh hình sn phm thì
lõi c xt nc và tan ra.
Lõi bng thch cao, chân nhn (nh hình 2, 3). Sn phm sau khi óng r n
c tách r i bng cách gp khuông chân nhn và tháo lõi, thch cao làm
thm m và to hình cho sn phm.
Hình 11: LÕI CHÂN NHN C TRÉT
THCH CAO
Hình 12: Lõi bng chân nhn
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 117/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 147
IV.2.Heäthoáng ñieøu khieån söùc caên cuûa sôïi.
c cng ca si trong phng pháp qun si là 1 phn ko th thiu ca quy
trình và nó là chìa khoá cho vic ti u hoá cu trúc ca vt liu composite.
Bôûi vì sôïi gia cöôøng ñöôïc cuoán thaønh töøng cuoän, söùc caên ñöôïc theåhieän ôûcuoän.Nhöõng thieát bò keùo caên bao goàm nhöõng thaéng ma saùt hoaëc tö (hình
4) hay s nhã cun bng n (hình 5) và nhng thanh kéo.
Hình 14: H thng u khin sc cn bng n.
IV.3.B nhúng si và h thng phân phi si.
Hin nay có 2 loi b nha c s dng ph bin:b nhúng, b ln.
IV.3.1. B nhúng si.
i t các cun ch c qua các lc r i nhúng sâu vào trong b nha
thm t hoàn toàn si c mô t nh hình 6 và 7.
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 118/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 148
Hình 15: B nhúng si
Hình 16: S si nha i qua b nhúng
IV.3.2. Phng pháp ln
i không c nhúng vào trong si mà chy qua trên mt cái tr ng, cái tr ng
này c nhúng vào b nhavà mang theo nha lên tâm vào si nh hình
7 và 8.
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 119/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 149
Hình 17: Si c tm trên con ln.
Hình 18 Quy tr ình ng i ca si trong phng pháp ln.
IV.4. Các loi lc phân phi si.
IV.4.1 Cung phân phi si
r ng cacung c thit k cho s lng si và d r ng ca di. Kích
thc chun ph thuôc vào s lng r nh ca lc trong b nha và s lc
phân phi
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 120/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 150
IV.4.2.Lc phân phi si hình cung.
thng lc c t tr c tip ngay sau cung phân phi si. H thng này
nó nh hng chính xác si t cung phân phi si không phá hy si. H
thng lc này nó u khin r ng ca dãi si bi các inh ca lc, v trí
a lc và khong cách t cung phân phi n lc phân phi nh hình 10.
Hình 20 Lc phân phi si
IV.5. H thng óng r n.
Trong phng pháp qun si h thng óng r n óng mt vai trò quan tr ng.
thng nha phi c chn phù hp vi thi gian óng r n. Mt s
phng pháp thông dng s dng óng r n là:Lò, èn, hi, vi sóng, du
nóng...
IV.5.1 Lò: sn phm sau khi qun xong c cho qua lò liên tc thi gian và
nhit xác nh tu thuc vào tng h nha.
V. c im a ph ng pháp qun s i
V.1. c m :
Quá trình sn xut c t ng hóa cao.
S sp t si có tính u n cao, sp xp ht lp này n lp khác, ht
phn này n phn khác.
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 121/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 151
Kh nng s dng si liên tc trên tòan b mt vt liu và có th nh
ng si theo hng ca ti tr ng.
Có th làm c các sm phm ln dng tròn xoay.
Làm c sn phm có lng si cao.
Giá thành thp khi làm vi s lng nhiu.
ây là phng pháp chính xác to ra vt liu có nhiu lp.
Sn phm kháng n mòn tt, tính cht n tr tt.
ây là phng pháp tt sn xut nhng sn phm dng tròn xoay ( nh
ng, tube, bình, thùng cha…) vi bn r t cao vì si dng liên tc.
Có th sn xut nhng b phn có nhng hình dng mà có nhng phn ct
nhau không u (nh dng ng hình ch nht, vuông ).
Si c kéo cng trong quá trình qun, do ó làm gim bt khí --> sn
phm có c tính tt.
kéo si và góc qun si có nh hng nhiu n bn c ca sn
phm.
Chi phí u t vn cao.
Yêu cu máy móc thit b phc tp.
Khó khn qun dc tr c lõi quay.
Khi qun nhng góc cong thì khó khn
Thay i ng dn si khó
Hình dáng sn phm phi ging vi lõi qun có th tháo ra.
Thay i bn cha nha nhúng si khó.
Phi có lõi cun, u này phc tp vàgiá thành cao khi sn xut s lng
ít.
B mt ngòai không láng, gây cn tr v mt khí ng.
c m c a wet winding :
nht nha thp
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 122/123
http://www.ebook.edu.vn
Công ngh v t liu Composite
Trang 152
Thi gian sng ca nha dài
Nha có th b gel trên ng dn ti lõi qun.
Aûnh hng môi tr ng.
Quá trình mt giai an, giá thành gim. u ch nh nha khó.
K hach tr n nha phi theo s hat ng ca máy.
c m C a Dry Winding :
nht nha cao.
óng r n t t.
Không phi tr n nha theo k hach ca máy hat ng. Tc sn xut t ng hóa cao hn.
Giá thành cao hn.
Yêu cu lèn vt liu vào cun prepreg.
V.2. L nh Vc ng Dng :
o Sn xut nhng thùng chu áp sut hình tr , hình cu. Làm sn phm dng
ng, các ng dn Oxy, gas và khí khác.
o Làm v ng c phn lc, cánh máy bay tr c thng, các b phn ca tàu v
tr .
o Nhng thùng cha r t ln t ngm di t ( cha xng, du, mui,
acid, kim, nc v.v…)
o Có th làm nhng cu trúc i xng tr c nh nhng sn phm dng lng
tr , hoc nhng c cu phc tp hn nh : c ni T, co ni có th c
cun trên nhng máy c trang b nhit và t do thích hp.
o Nhng máy cun hin i c vn hành vi nhit và t do cao hn
to ra nhng lp gia cng chính xác.
o Nhng sn phm ng bng vt liu composite c sn xut theo phng
pháp Filament Winding c thay th tt hn cho ng thép và ng kim lai,
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON
8/12/2019 Giáo trình Công nghệ composite
http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-cong-nghe-composite 123/123
Công ngh v t liu Composite
c s dng trong ngành cp nc, gas và xng du vì nó chu môi tr ng
t.composite
o Vic nâng cp và sa cha tt c các ng ng trong ô th dn nc
và h thng cng rãnh là r t cn thit. ng bng vt liu composite làm vic
lâu bn, không b n mòn, gim s phá hy ng ng ngay c áp sutcao.
WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM