Производство стеклопластиковых емкостей

Содержание
1. Рыночный рост 2. Характеристики резервуаров 3. Контактное формование 4. Филаментная намотка 5. Напыление 6. Центробежное литьё 7. Требования к конструкции 8. Заключение 9. Выбор материала 10. Литьё через матрицу
Содержание
1. Рыночный рост 2. Характеристики резервуаров 3. Контактное формование 4. Филаментная намотка 5. Напыление 6. Центробежное литьё 7. Требования к конструкции 8. Заключение 9. Выбор материала 10. Литьё через матрицу

Центробежное литьё

Центробежная отливка, или отливка, полученная центробежным способом, чаще используется для производства труб, чем для изготовления емкостей, однако ряд крупных производителей эффективно используют этот метод для производства резервуаров из стеклопластика. При использовании этого метода, волокна и синтетическая смола вводятся внутрь вращающегося дорна, который использует центробежную силу для выталкивания смолы и волокон на внутреннюю стенку дорна. При использовании этого метода, производство емкости идет в противоположном порядке, то есть сначала формируются структурные слои, и только в конце создается антикоррозионный слой. Угол расположения волокон чаще всего произвольный, поскольку волокно обычно наполняется снаружи внутрь конструкции.

Этот метод обеспечивает легкость добавления наполнителей. Обычно в роли наполнителя выступает песок, который добавляет изделию вес и снижает его стоимость. Также песок в качестве наполнителя обеспечивает ряд положительных характеристик изделия.

Выбор материала:

Основными компонентами при производстве резервуаров из стеклопластика обычно выступают:

  • синтетическая смола
  • армирующий наполнитель
  • вуаль
  • отверждающаяся система и
  • добавки
Для получения лучших характеристик емкости, все эти материалы должны действовать вместе, и поэтому выбор материалов должен быть произведен очень тщательно.

Выбор синтетической смолы обуславливается следующими основными факторами:

  • тип и назначение емкости, то есть, что планируется хранить в емкости и в какие условия окружающей среды ее поместят
  • метод изготовления емкости
  • стоимость синтетической смолы
  • эксплуатационные характеристики
Для большей части емкостей из стеклопластика используемым вариантом синтетических смол являются высококачественные синтетические сложные полиэфиры или виниловые эфиры. Ряд хлорированных и длинноцепочечных изо-полиэфиров для производства емкостей из стеклопластика продемонстрировали хорошие результаты в работе с холодной водой, слабыми кислотами и некоторыми растворителями. При работе с более агрессивными средами, следует сделать выбор в пользу виниловых эфиров, поскольку в сравнении со сложными полиэфирами они обладают более высокой устойчивостью к щелочи и многим растворителям. Виниловые эфиры широко используются из-за:
  • более высокой стойкости к химическому воздействию, чем у сложных полиэфиров
  • большей простоты использования в производстве
  • более низкой цены по сравнению с синтетическими смолами с более высокими характеристиками, такими как эпоксидные и фурановые смолы
В рамках группы виниловых эфиров существует несколько вариантов. Например, виниловые эфиры на основе дифенилолпропана является устойчивым к большому диапазону химических продуктов и достаточно прочен (ударопрочный). Дифенилолпропановые виниловые эфиры могут быть изменены для некоторого повышения температур допустимой деформации и дополнительного повышения устойчивости к растворителям. Если требуется еще больше повысить тепловую стойкость и устойчивости к растворителям, можно использовать виниловые эфиры на основе новолачной фенолоформальдегидной смолы. Другие синтетические смолы можно галогенировать для контроля воспламеняемости и специально упрочнены для повышения ударопрочности. Характеристики многих синтетических смол можно улучшить, выполнив дополнительное отверждение детали. Эпоксидные смолы отличаются еще более высокой устойчивостью к растворителям и температурной устойчивостью, однако их сложнее использовать в производстве из-за их высокой вязкости, низкой способности наноситься пульверизацией и частой потребности в термальном отверждении. Стоимость эпоксидных смол также выше, чем у виниловых эфиров. Фурановые смолы устойчивы ко многим химическим продуктам, и в некоторых случаях возможно использование только этих смол. Однако фурановые смолы часто требуют высокотемпературного отверждения и имеют ряд других сложностей в использовании, которые обуславливают ограниченность их применения.

В зависимости от технологический процесса в качестве армирующего наполнителя емкостей из стеклопластика применяются рубленое волокно, стеклянный мат из рубленых комплексных нитей или не рубленные волоконные материалы. Наиболее широко используемым типом стеклянного волокна является стекло типа Е (алюмоборосиликатное бесщелочное стекло), однако для обеспечения высоких характеристик или в особо неблагоприятных условиях среды можно использовать стекло с высокой антикоррозионной стойкостью и высокопрочное стекло.

Вуалью чаще всего является стойкий к химическому воздействию стеклянный поверхностный мат промышленного класса либо аналогичная ткань, или мат или ткань из органического волокна, в зависимости от области применения.

Проводится ряд разработок относительно замасливателей стекловолокна, позволяющих увеличить стойкость к химическому воздействию стеклопластикового материала. Некоторые замасливатели вызывают жесткость стеклопластика, что может привести к проблемам при филаментной намотке, поэтому стартовали новые разработки по вопросу обеспечения гибкости при использовании замасливателей.

Отверждающаяся система стандартна для большей части емкостей из стеклопластика и, разумеется, во многом зависит от типа применяемой синтетической смолы. В отверждающую систему для производства стеклопластиковых емкостей внесено небольшое число изменений.

Использование добавок обычно связывается с технологическими свойствами синтетических смол или улучшенными характеристиками. Например, тиксотропные добавки могут использоваться для регулирования вязкости синтетических смол, чтобы обеспечить хорошую пропитку волокон, но не допустить подтекания смолы с волокон и ее стекания на дно формы. Другие добавки могут включать поглотители ультрафиолетовых лучей для повышения устойчивости к погодным условиям, световые наполнители и антиокислители. Наполнители, как правило, используются для огнезащиты и снижения стоимости.