Изготовление обтекателя капота?

[Hind]

Ну, вообще-то это конечно хорошо - 140 градусов, но на практике далеко не всегда нужно так много. Собственно, это температура более характерная для т.н. "горячих" смол, которые без подобного прогрева вообще в принципе не отверждаются. В вопросе оборудования разница между 140 и 80 градусами принципиальная: 80 можно создать в небольшом закрытом ящике при поможи обычного мощного теплового вентилятора, какими вся страна обогревает зимой склады и ангары. А вот 140 без настоящей печки уже фиг получишь. У нас на Велосити камера размером 6мх4мх2м, по одной стороне имеющая вместо стены простую занавеску полиэтиленовую и не имеющая пола - то есть пол у нее это холодный бетон цеха, стабильно прогревается до 60С одним трехфазным вентилятором 15 (пятнадцать) кВт, модель ТВ-15, звод "Эконика-техно". Была бы поменьше, держала бы 80. А была бы поменьше и со всех шести сторон из чего-нить изолирующего (фанеры), так наверное и 100 бы держала. Для обычной эпоксидки, отверждающейся при комнатной температуре, термостатирование при 100С - абсолютно достаточно. Если конечно деталь не будет прогреваться до 150 ВО ВСЕМ ОБЪЕМЕ.

Капот для "Китенка" МАИ-223 выклеен "холодной" смолой (Этал-370) и нагревался максимум до 80С, или даже 65С. (Сразу после выклейки матрицу ставили в печку часа на три-четыре). И ничего. Правда, надо отметить что он в снятом состоянии совершенно нежесткий, а в установленном его замки по всему контуру удерживают.
   В полете-то капот интенсивно охлаждается. Не будет в нем по всей толщине ни 100, ни 80. Капоты ЛонгИзи, насколько я в курсе, вообще клеятся как и весь аппарат, без печки.
   Кстати, RSM забыл пояснить : смола ОДНОКРАТНО размягчается при температуре выше температуры полимеризации. Термостатирование предполагает плавный, несколько часов с постепенным повышением t, разогрев до рабочей температуры, равномерный прогрев (8-12 часов), и столь же плавное  медленное охлаждение. После этой операции размягчение при таком же нагреве не последует. Оно последует при нагреве до ЕЩЕ БОЛЬШЕЙ температуры - градусов на 20-30 горячее. Так что, "прожарив" деталь часов восемь-десять при 80С, можно уверенно сказать, что она не получит дальнейших поводок при температуре до 100С.

 

[RSM]

Не буду рекламировать какие-то марки смол, но достаточно сейчас различных производителей, у которых смола полимеризуется при комнатной температуре и обладает при этом высокими механическими свойствами. Но при термообработке свойства улучшаются. Какая будет температура под капотом, зависит от конкретного самолёта и двигателя. Самая горячая деталь - выпускная труба. Она может нагреть (а может и не нагреть) капот до достаточно высокой температуры. От местного нагрева часть капота может потерять геометрию - а это не приятно.  Я думаю, что критерий истины - практика. Если не деформируется капот, полимеризовавшийся при 60 градусах - и "слава богу".

 

[boris1]

Спасибо мужики за советы.
В том обьеме, что Вы озвучили все понятно. Что касается практической эксплуатации остаются вопросы. А на МАИ 223 установлен Ротакс 912 .Там другое поле температур нежели на Вальтере или на Лайкоминге.

 

[Hind]

А нужно ли обклеевать капот изнутри чем нибудь теплоизолирующим. Можно ли вместо бумажных сот, используемых как заполнитель при изготовлении ребер жесткости, использовать тот же утеплитель или иной материал.Почему нельзя использовать пенопласт, ну и хр-н с ним пусть плавиться: свою функцию заполнителя для ребер жесткости он выполнил?
Спасибо.

Немного почесав репу, попробую ответить так:
1) Теплоизолирующим? Лучше не надо. Рано или поздно теплоизолятор прогреется, и начнет греть пластик. Хуже голого пластика не будет, но и лучше - тоже. Короче лишние затраты: вес, материал, работа. Можно оклеивать ТЕПЛООТРАЖАЮЩИМ: фольгой и т.п. Снизит инфракрасный прогрев.
2) Пенопласт как формообразующее в ребрах жесткости? Можно, ничего особо плохого не произойдет. Как вы и написали: расплавится - и фиг с ним.
3) Ребра жесткости: лучше не надо. В композитных корках любые ребра рано или поздно (а при нагреве - очень даже скоро) "вылезут" и будут видны снаружи. Некрасиво. Предпочтительнее многочисленные часто расположенные крепления вдоль всех краев капота, не только в двух-трех ключевых точках. На корочке равномерной толщины закрепленной по краям, даже если будут поводки, они "размажутся" по площади и останутся незаметны на глаз. Не делайте капот излишне толстым, т.к. после поводки тонкий капот легко притягивать на место креплениями, а толстый - трудно. Вес опять же.
4) Продумайте вентиляцию капота, это самый надежный способ избежать перегрева. Проанализируйте: где внутри возможны зоны застойного воздуха, и организуйте их продув. Предусмотрите отверстия и возможно внутренние дефлекторы, чтобы протекающий внутри капота воздух хорошо обдувал все горячее. Сделайте капот посвободнее, чтобы нигде не подходил вплотную к горячим деталям. Особенно - к выхлопной трубе. Дырки, через которые выхлопные патрубки идут наружу, увеличьте - минимум 20 мм между краем корочки и патрубком.

 

[RSM]

Полностью поддерживаю, кроме вот этого:
3) Ребра жесткости: лучше не надо. В композитных корках любые ребра рано или поздно (а при нагреве - очень даже скоро) "вылезут" и будут видны снаружи.

Рёбра могут «вылезти» по трём причинам:
1.      Усадка смолы при полимеризации
2.      Остаточные внутренние напряжения
3.      Высокий коэффициент температурного расширения.
Учитывая, что стеклопластик состоит из двух компонентов:
стеклоткани и эпоксидной системы, указанные проблемы может создать только эпоксидная система.
Выбрав правильную эпоксидную систему и соблюдая технологию «вылезания» рёбер можно избежать.
Не много в дополнение можно прочесть тут:  http://rsm.dn.ua/rus/pages/26.html

 

[taildragger]

Полностью поддерживаю, кроме вот этого:

Скажите, а где можно почитать поподробнее о работе с углепластиком конкретно. Насколько велики отличия при выклеивании углепластиковых изделий от работы с фиберглассновыми тканями?

 

[RSM]

Думаю, что изложить все нюансы теоретически не возможно.
Принципиально большой разницы нет.
Уголь более жёсткий. Он хуже огибает малые радиусы. Изделия из углепластика значительно тоньше чем из фибергласса, поэтому зашкурить изъяны не удастся.
Для углепластика применяются смолы с более высокими прочностными характеристиками, поэтому другие режимы полимеризации. Изменение режимов может потребовать дополнительного оборудования.

 

[taildragger]

Думаю, что изложить все нюансы теоретически не возможно.
Принципиально большой разницы нет.

Но ведь почитать где-то наверное что-то можно?

 

[Hind]

Много раз видел в сети этот вопрос: "чем в изготовлении углепластик отличается от стеклопластика?" и никак не могу понять: откуда вообще взялось мнение, что есть какие-то большие отличия? Наверное, просто оттого что уголь мало кто лично держал в руках... а отличий-то нет никаких практически! Во всяком случае, чтобы заметить их, надо действительно обладать большим опытом обращения со многими-многими видами тканей. Если решили применить - смело покупайте и клейте, как из стекла. По крайней мере, про углеткани можно быть твердо уверенным что они без парафина ;D поскольку применяются ТОЛЬКО для высококачественной конструкционной выклейки. Разница между стеклом различных плетений (сатин/кеппер) гораздо больше, чем между стеклом и углем.
  Зато вот свойства ГОТОВОЙ КОНСТРУКЦИИ отличаются заметно. Тут пожалуй пусть расскажет RSM, но в целом стеклопластик упругий , а углепластик - скорее хрупкий, жесткий. (Эти определения относительны, углепластиковые удочки, лыжи и планерные крылья как мы все знаем отлично пружинят). Повышеная жесткость углепластика может где-то даже оказаться вредна.

 

[Hind]

Выбрав правильную эпоксидную систему и соблюдая технологию «вылезания» рёбер можно избежать.

Ну наверное можно. Дорогая слабоусадочная смола, обжатая вакуумом и термостатированая по всем правилам... но мы же все понимаем какой это уровень технологии. Если говорить о "домашней" выклейке в самых простых условиях и без особых навыков - ребра НАВЕРНЯКА "вылезут". Потому что три названных причины будут присутствовать во всей красе.

Хочу добавить: на прочность это не особо повлияет. Только на внешний вид, поскольку размер искривлений, делающих ребра видимыми, предельно мал.

 

[taildragger]

Дорогая слабоусадочная смола, обжатая вакуумом и термостатированая по всем правилам... но мы же все понимаем какой это уровень технологии.

Если с вакуумом для детали 2.8 метра в длину еще все нормально,то для термостатирования..... пожалуй проблематично.
Все понятно из предыдущих двух постов. Благодарю

 

[taildragger]

Еще вопрос, как  начинающего в этом деле, а где можно почитать вообще о том какие углеткани бывают (элементарно по толщине) и как определить из чего, к примеру выклеивать "скорлупу" хвостовой балки длиной 2.8 метра. Со стеклотканью ясно- там на первый слои стеклорогожа пойдет, поприличнее сверху, а к углеткани так же относиться? Ну и по характеристикам бы чуток, чтобы можно было посчитать (и поддается ли это дело подсчетам/расчетам) на всякую разрушающую гадость.

 

[RSM]

Делать балку из углеткани экономически не выгодно. Проще из углеленты. Информации по улеленте в интернете предостаточно. Углелента уложенная под 90 градусов друг к другу и 45 градусов к оси балки даёт прекрасный результат. Для проведения расчётов пользоваться справочными данными будет не корректно. Я бы рекомендовал изготовить образцы по выбранной Вами технологии и провести испытания этих образцов.
Методик расчёта тонких обшивок предостаточно. Только для пластиков в отличие от дюраля необходимо применить дополнительный коэффициент запаса прочности равный двум.
  Из стеклорогожи, думаю, не получится хвостовой балки для хорошо летающего самолёта. Кроме большого веса такая балка даст большой момент инерции вокруг поперечных осей.
Длина 2,8 метра не такая большая для термообработки. В наш термобокс входит более 5 метров.
Т.к. эта ветка начиналась по теме капотов, прикреплю два фото капота с толщиной обшивки 0,42 мм с внутренними рёбрами. Капот стоит со стороны выхлопной трубы. И  «вылезших» рёбер не просматривается.

 

[RSM]

Извиняюсь за такой формат картинки, если можно, прошу администратора подредактировать

 

[Усенко Владимир]

Не совсем согласен с тем что угл волокно имеет только активный замасливатель. Есть и те что плохо пропитываются.А импортные ткани как правило адаптированы под эпоксидную смолу. Может кто скажет обратное?

 

[RSM]

Не совсем согласен с тем что угл волокно имеет только активный замасливатель. Есть и те что плохо пропитываются.А импортные ткани как правило адаптированы под эпоксидную смолу.

Можно с этого места поподробней. :-?

 

[Усенко Владимир]

Что именно подробнее? Я уже писал что встречался с профессором кафедры композитов. Она занимается бронежилетами. Короче эксперементы. В том числе и углереродное волокно. Все наше, отеч.
Обязательно греет до 100-120 град 2-3 часа для удаления замасливателя. Иначе пропитки нет. С тонким волокном легче. А толстое не прокатывает без прогрева пропитать. А имп. не пробовал. Но по информации людей кто с ними работает проблем с пропиткой нет. Они адаптированы.

 

[RSM]

Попросил подробнее, т.к. из Вами сказанного чесно говоря ничего не понял. Ваш ответ ясности никакой не внёс. Вопросы как были, так и остались:
1."угл волокно" - это углеволокно?
2. Если да, то углеволокно, углелента и углеткань - это для Вас одно и тоже? (как следует из ваших аналогий)
3. Что такое активный замасливатель?
4. "Не совсем согласен с тем что угл волокно имеет только активный замасливатель" - в этом предложении, я с Вашего позволения заменю "угл волокно" на углеленту или углеткань, т.к. следующие вопросы будут звучать из моих уст совершенно не корректно. Теперь непосредственно вопрос:
- что вы имеете ввиду, одна и та же углелента имеет несколько замасливателей, смешанных одновременно, или разные углеленты имеют разные замасливатели?
5."Есть и те что плохо пропитываются" - это о каких конкретно марках идёт речь?
6. Какие критерии использовались для определения "хорошей" или "плохой" пропитываемости?
7. Какие использовались смолы, отвердители, в каком соотношении для хорошо и плохо пропитываемых углелент (тканей)?
8. Какие режимы выдерживались при пропитке и отверждении (температура, ВЛАЖНОСТЬ - как в помещении, так и самих материалов)?
9. Где (при какой температуре и влажности) и сколько времени хранились каждый из используемых материалов?
11. Какое волокно (чесно говоря не пойму, что Вы понимаете под словом волокно?) считается ТОЛСТЫМ, а какое ТОНКИМ?
12. 100-120 градусов - это для Вас допустимый "разбег" температур?, аналогично и 2-3 часа?

Нет времени перечислять оставшиеся вопросы (в остатке вопросов больше, чем перечислено).

Но на мой взгляд работа с углепластиком требует более точных формулировок и подходов как в вопросах, так и в ответах.
Лично я не понял как Вашего вопроса, так и ответа.

 

[Усенко Владимир]

Во первых я не профессиональны химик , а самоучка как и основная масса всех нас. Но насколько я понимаю основой всего является углеродное волокно. А из него уже делают все производное: жгуты , пряжу , ровинги, тканные и нетканные материалы и т.п. Так дает литература. Если я где и написал как то не так, я имел ввиту тканную структуру. По поводузамасливателей я уже пояснял, что работал УОЛ1-300 и еще ЛУР-0.8. Лур материал довольно тонкий в моем понятиии кстати эпоксидными смолами пропитывается довольно неплохо. А УОЛ довольно толстый и пропитывается плохо.

 

[RSM]

Давайте определимся, что мы будем понимать под пропиткой?
Если не вдаваться в глубину процессов, то эпоксидная смола должна заполнить всё пространство между угольными нитями, вытеснив воздух, растворив или вступив в реакцию с замасливателем и склеиться с поверхностью элементарной угленити.
Чтобы этого достигнуть нужно соблюсти целостную технологию формовки пластика.
Как у эпоксидной системы, так и у углеленты есть требования к хранению. Если не будут соблюдены температура, время и влажность (не говоря уже об агрессивности окружающей среды), то Вы будете использовать совершенно другой продукт, чем был произведен изготовителем.
Теперь более конкретно.
1.Для того, чтобы лента или ткань пропитались, пропитку нужно вести "снизу", т.е. материал ложить поверх нанесенной смолы.
2.В процессе отверждения смолы образуются газообразные составляющие. которые необходимо удалять на протяжении всего процесса полимеризации.
3. Слои между собой нужно хорошо сжать (в весовом соотношении в пластике должно остаться 40-50% смолы).

Под ЛУР-08, вы видимо подразумевали ЭЛУР-0,08, а под УОЛ1-300   - [highlight]УОЛ-300-1.[/highlight]
УОЛ - довольно жёсткая лента, и если её не сжать вакуумом, то на криволинейных поверхностях слои будут иметь зазоры в которые уйдёт смола и пластик будет иметь вид непроклея.
Вакууммирование необходимо ещё и для удаления газообразных продуктов реакции.
Термообработку углеленты и углеткани производят, как правило, для удаления ВЛАГИ.
Отечественные углеленты прекрасно пропитываются эпоксидной смолой при соблюдении технологии. Импортные углеленты не всегда "есть хорошо" - у них может оказаться меньший модуль упругости.