در کیسه خلاء، یک کیسه پلیمری انعطاف پذیر بر روی سطح صفحه داغ مهر و موم می شود و فشار خلاء برای یکپارچه سازی ورقه ورقه کامپوزیت اعمال می شود. کیسه باید به طور محکم در مقابل صفحه قرار گیرد در حالی که مواد زیرین جریان می یابد، فشرده می شود و در چرخه پخت خود جابجا می شود. اگر لغزش بیش از حد اتفاق بیفتد، کیسه می تواند چروک یا پل بزند و نقص هایی ایجاد کند که مستقیماً به هندسه قسمت نهایی منتقل می شود. سطح صفحه صیقلی آینه{3}}در حالی که برای عملکرد آزادسازی عالی است، ممکن است اصطکاک کافی برای پایداری کیسه ایجاد نکند. بنابراین یک بافت سطحی مهندسی شده عمدی برای کنترل برهمکنش مکانیکی معرفی شده است.
درزبری سطح چسبندگی کیسه خلاء صفحهبافت کنترل شده به جای یک اثر جانبی تولید، به یک پارامتر طراحی کاربردی تبدیل می شود.
نقش برهمکنش سطحی در کیسه خلاء
پایداری مکانیکی تحت بار خلاء
در طول یکپارچه سازی، کیسه خلاء تجربه می کند:
بارگذاری دیفرانسیل فشار
نیروهای برشی ناشی از جریان رزین
حرکت موضعی پشته لمینت
انبساط حرارتی در طول چرخه پخت
بدون اصطکاک سطحی کافی، کیسه ممکن است در سراسر صفحه حرکت کند و منجر به ناهماهنگی یا چروک شدن شود. این عیوب می توانند به طور دائم در ساختار کامپوزیت پخته شده جاسازی شوند.
اصطکاک به عنوان مکانیزم کنترل فرآیند
پایداری کیسه خلاء تا حد زیادی توسط تعامل اصطکاکی بین:
فیلم کیسه های نایلونی یا الاستومری
پوشش های سطحی یا پرداخت های سطحی
فیلم ها یا لایه های لایه برداری (در صورت وجود) را آزاد کنید
اصطکاک کنترلشده تضمین میکند که کیسه ثابت میماند و در عین حال امکان قالبگیری تمیز پس از پخت را فراهم میکند.
تابع زبری سطح مهندسی شده
اتصال مکانیکی میکروسکوپی
یک سطح ناهموار کنترل شده، ناهمواری های میکروسکوپی را ایجاد می کند که مقاومت اصطکاکی را افزایش می دهد. این ویژگی های سطحی به عنوان نقاط لنگر عمل می کنند که کیسه خلاء را تحت بار تثبیت می کند.
بافت کاغذ سنباده به دستی دوستانه و چسبنده برای کیسه لغزنده تبدیل می شود.
این قفل مکانیکی به جلوگیری از موارد زیر کمک می کند:
لغزش جانبی کیف
ایجاد چین و چروک تحت تنش برشی
پل زدن بر روی هندسه های پیچیده
نشت خلاء موضعی ناشی از جابجایی کیسه
محدوده زبری مشخص شده
زبری سطح عملکردی برای پایداری کیسه خلاء معمولاً به صورت زیر تعریف می شود:
Ra=1.6–3.2 میکرومتر
این محدوده تصادفی نیست اما از طریق فرآیندهای تکمیل سطح کنترل شده مانند:
سنگ ریزه
سنگ زنی درشت
پایان ماشینکاری کنترل شده
زبری سطح با استفاده از پروفیلومتر اندازه گیری می شود تا از تکرارپذیری و انطباق با مشخصات فرآیند اطمینان حاصل شود.
تعادل بین عملکرد گرفتن و رها کردن
دو عملکرد{0} مورد نیاز سطح
سطح صفحه باید دو شرط رقیب را برآورده کند:
اصطکاک کافی برای تثبیت کیسه خلاء فراهم کنید
برای رهاسازی قطعه کامپوزیتی پس از پخت، رفتار نچسب کافی را حفظ کنید
این عملکرد دوگانه به جای پرداخت یکنواخت یا انتخاب پوشش، به مهندسی سطح دقیق نیاز دارد.
نقش پوشش ها و استراتژی های پوشش
در جایی که PTFE یا سایر پوششهای نچسب- اعمال میشود، ممکن است نیاز به پوشش انتخابی باشد. در بسیاری از سیستم ها:
مناطق پوشش داده شده PTFE عملکرد انتشار را بهبود می بخشد
مناطق بدون پوشش یا بافت در نواحی تماس مهر و موم یا کیسه{0}} نگهداری می شوند
این جداسازی تضمین میکند که یکپارچگی خلاء بدون به خطر انداختن رفتار قالبگیری حفظ میشود.
تاثیر بر کیفیت کامپوزیت
پیشگیری از چین و چروک{0}عیب های ناشی از آن
چروک شدن کیسه وکیوم می تواند موارد زیر را معرفی کند:
مناطق غنی از رزین-
موج دار بودن فیبر محلی
تغییرات ضخامت
چاپ سطحی-از طریق نقص
زبری کنترل شده این خطرات را با تثبیت کیسه در طول جریان و پخت به حداقل می رساند.
یکنواختی تثبیت بهبود یافته
موقعیت پایدار کیسه به موارد زیر کمک می کند:
توزیع فشار یکنواخت در سراسر لمینت
رفتار جریان رزین ثابت
کاهش تشکیل فضای خالی
دقت ابعادی بهبود یافته
این اثرات مستقیماً عملکرد ساختاری و کیفیت سطح قطعه کامپوزیتی نهایی را بهبود می بخشد.
روش های مهندسی سطح
سنگ ریزه و بافت
سنگ ریزه معمولاً برای دستیابی به زبری کنترل شده توسط موارد زیر استفاده می شود:
ضربه زدن به سطح با مواد ساینده
ایجاد ریز{0}}چاله ها و نازک های یکنواخت
تنظیم Ra از طریق اندازه رسانه و زمان نوردهی
تکنیک های ماشینکاری و سنگ زنی
روش های جایگزین عبارتند از:
سنگ زنی سطح کنترل شده
تکمیل ماشینکاری جهت دار
استراتژی های مسیر ابزار الگو
هر روش بسته به جهت بافت، ویژگی های اصطکاکی متفاوتی را تولید می کند.
اندازه گیری و کنترل کیفیت
تایید پروفایل سنجی
زبری سطح با استفاده از پروفیلومتری تایید می شود که ارائه می دهد:
Ra (زبری متوسط)
Rz (قله-تا-ارتفاع دره)
توزیع پروفیل سطحی
این اندازه گیری ها تضمین می کند که صفحه در محدوده مشخصات فرآیند باقی می ماند.
نتیجه گیری
زبری سطح صفحه کیسه خلاء یک پارامتر عملکردی عمداً مهندسی شده است که برای کنترل اصطکاک، تثبیت کیسه خلاء و جلوگیری از چروک شدن در طول چرخههای پخت کامپوزیت طراحی شده است. محدوده Ra کنترل شده 1.6 تا 3.2 میکرومتر، اتصال مکانیکی کافی برای حفظ موقعیت کیسه را فراهم می کند و در عین حال اجازه می دهد قطعه قابل اطمینان پس از پردازش آزاد شود.
درزبری سطح چسبندگی کیسه خلاء صفحهبافت یک محصول جانبی-ماشین کاری نیست بلکه یک ویژگی طراحی حیاتی است که بر ثبات فرآیند و کیفیت ترکیبی حاکم است.
یک سطح صفحه ای که به درستی مهندسی شده باشد تضمین می کند که یک ناپایداری لغزشی کوچک به یک نقص ساختاری قابل توجه تبدیل نمی شود و این اصل را تقویت می کند که-تولید کامپوزیت با کیفیت بالا با سطحی شروع می شود که دقیقاً می داند چه زمانی باید چنگ بزند و چه زمانی باید رها شود.
