Kako odabrati ploču za grijanje za proces vakuum-potpomognutog prijenosa smole (VARTM) procesa za velike dijelove?

VARTM vam omogućava da pod vakuumom unesete veliki, složeni sloj vlakana-oblikovanog oblika sa smolom kako biste napravili trup čamca ili lopaticu vjetroturbine. Ova smola zahtijeva jednu veliku ploču da bi se očvrsnula, ali se mora podijeliti na zone kojima se može upravljati neovisno kako bi se suzbili prirodni nagib tako širokog područja za stvaranje toplih i hladnih područja, zbog neujednačene debljine, gubitaka rubova i egzotermne reakcije same smole. Ovaj kriterijum ističe glavni problem u dizajnu VARTM velikih delova sa grejnim pločama.

Termički zahtjevi za VARTM obradu velikih-razmjera
Protok i stvrdnjavanje smole u VARTM obradi događa se preko struktura na skali mjerača gdje termička homogenost direktno utiče na kvalitet dijelova. Temperaturne razlike doprinose ne-ujednačenoj viskoznosti tokom infuzije i ne-ujednačenoj kinetici očvršćavanja što dovodi do suvih područja, zona bogatih smolom ili djelomičnog umrežavanja.

Sam sistem smole proizvodi egzotermnu toplotu tokom sušenja. Ovo unutarnje stvaranje topline komplikuje regulaciju vanjskog grijanja jer se lokalizirani temperaturni vrhovi mogu pojaviti u prisustvu ravnomjernog vanjskog grijanja.

Zbog toga ploča za grijanje mora garantirati ujednačen unos energije kao i dinamičku toplinsku ravnotežu na cijeloj površini alata.

Više{0}}Sklop ploča sa više zona segmentiran
Konstrukcija ploče obično je nekoliko modula pričvršćenih zajedno od precizno obrađenog čelika ili aluminija. Svaki modul uključuje:

Ugrađeni kertridž grijači za lokalnu proizvodnju topline

Distribuirani termoparovi za povratnu-temperaturnu povratnu informaciju u stvarnom vremenu

Izolacijski slojevi za minimiziranje toplotnih poremećaja u-zonama

Kompletan sistem je razbijen na mrežu odvojeno kontrolisanih PID zona, kojih može biti na desetine ili stotine za veoma veliku vazduhoplovnu opremu.

Ploča je termalni mozaik, svaka pločica je mikro, pametni grijač koji radi zajedno kako bi se očuvala konzistentnost globalne temperature.

Svaka zona se može posebno modificirati radi kompenzacije za:

Rubni gubici toplote (konvekcija, zračenje,

Varijacije debljine laminata

Lokalne varijacije u ponašanju egzotermnih smola

Toplotni gradijenti zbog geometrije alata

Napredna kontrola temperature i kontrola očvršćavanja
Centralizovani kontrolni sistem prati podatke o temperaturi iz svake zone tokom ciklusa sušenja. Uske tolerancije za uniformnost se održavaju upotrebom dinamičke modulacije snage u zonama.

U područjima egzotermnog vrha smole, ulazna snaga se smanjuje ili privremeno zaustavlja kako bi se izbjegao toplinski bijeg. Ova metoda kontrole je važna za sprječavanje:

Degradacija smole

Izobličenje vlakana

Lokalizirano stvaranje praznine

Ekstremni slučajevi oštećenja od požara ili toplote

Za konstrukcije za vazduhoplovstvo, kompletna termalna istorija mora biti zabeležena. Temperatura svake zone se bilježi tokom ciklusa sušenja radi sljedivosti procesa i zahtjeva za sertifikaciju.

Mehanički, površinski dizajn Razmatranja
Toplotne performanse su važne kao i strukturna krutost. Vakumsko pakiranje daje veliku raspršenu silu na površinu ploče. Nedovoljna krutost može dovesti do otklona i rezultirati geometrijskim izobličenjem i smanjenom preciznošću dimenzija dijela.

Ključne potrebe dizajna uključuju

Struktura krutosti-prema-težini za otpornost na deformaciju izazvanu vakuumom{2}}

Precizna ravnost brušene površine po cijeloj površini ploče

Površinski premaz visoke emisivnosti za bolji prijenos topline kroz vakuumske materijale

Sprečavanje adhezije smole i kompatibilnost filma visoke izdržljivosti

VARTM sistemima u vakuumskim okolnostima dominira radijacijski prijenos topline i površinska emisivnost je važna karakteristika u dizajnu ploče.

Praćenje procesa i potrebe za podacima
Prikupljanje podataka je veoma važno za moderne VARTM sisteme grijanja. Kontinuirano evidentiranje

Temperature u zoni

Toplotni kapacitet

Temperaturni gradijenti

Vrijeme ciklusa za stvrdnjavanje

Neophodan je kako bi se osigurao kvalitet i ponovljivost dijela u odobrenim pogonima za proizvodnju kompozita.

Zaključak
Velika VARTM ploča za grijanje je visoko razvijen termički sistem sa jednom površinom za očvršćavanje razdvojenom u precizno kontrolisanu mrežu nezavisnih grejnih zona. Modularna tehnika obezbeđuje homogene termičke uslove na veoma velikim kompozitnim strukturama, kontrolišući ponašanje egzotermne reakcije i geometrijsku složenost.

Ogromna VARTM ploča za grijanje je inženjersko remek-djelo modularnog termičkog inženjeringa koje razlaže ogroman problem grijanja na upravljivu, preciznu i dobro{0}}nadziranu mrežu.

Najveći, najpametniji topli stolovi-gdje kontrolirana toplina diktira strukturalne performanse-omogućavaju najveće, najlakše kompozitne konstrukcije budućnosti.