Насосы для вакуумной инфузии

Суть этого метода заключается в создании вакуума внутри рабочей полости. Это пропитывает арматуру и притягивает смолу. Как и в других современных методах производства композитов, в качестве полости пресс-формы используется вакуум. Обычно для регулирования процесса используется специальная мешочная пленка. В отличие от обычных методов контактного литья, вакуумные инфузионные установки, содержащие специальную матрицу с сухим наполнителем, позволяют производить высокотвердые стеклопластики с минимальным количеством пористых включений. Некоторым потребителям важно еще одно отличие в технике. Это включает в себя значительное снижение вредных выбросов. В частности, он уменьшает количество стирола, что часто является проблемой при использовании в жилищном строительстве.

Преимущества и недостатки вакуумной инфузии

К преимуществам вакуумной инфузии можно отнести:

• снижение выбросов стирола в окружающую среду при использовании полиэфирной смолы;

• значительное сокращение производственных отходов;

• повышает легкость и прочность конструкции из стекловолокна.

Но есть и свои минусы:

• существуют некоторые ограничения на использование наполнителей;

• сложность производственного процесса;

• повышение требований к квалификации персонала.

Как работает вакуумная инфузия?

Смола за счет вакуума попадает в матрицу и равномерно распределяется по всей рабочей полости. Для снижения риска получения некачественного конечного продукта необходимо жестко контролировать несколько параметров организации производственного процесса. В первую очередь это вакуумная герметичность – материал оболочки не должен иметь отверстий и неплотно прилегать к наполнителю. Оно не должно превышать 600 мПа*с. В противном случае процесс замедлится и с большей вероятностью образуются пустоты. Многое зависит от качества выкладки слоев ткани. Заводской метод вакуумной инфузии особенно требователен к распределению слоев углеродного материала. Правильная укладка без неровностей увеличивает шансы на получение композита со сбалансированной внутренней структурой.

Затем смола попадает в ловушку. Этот технический элемент собирает излишки смолы, образующиеся при пропитке арматуры. Ловушка предотвращает попадание той же смолы в насос. Завершающим элементом всей цепочки является вакуумный насос. В зависимости от размера матрицы скорость откачки также будет разной.

Насосы для вакуумной инфузии

Центральным компонентом системы вакуумной инфузии является вакуумный насос. Он должен быть в состоянии создать требуемый вакуум. Требуемый уровень вакуума зависит от формы и сложности отливаемой детали. Например, детали с большим количеством контуров и сложной геометрией требуют высокого вакуума для приложения атмосферного давления к мешку и сжатия детали. Это вдавливает ламинат в полость вогнутой формы, не создавая пустот. Плоские ламинаты не имеют этих полостей и поэтому требуют более низкого вакуума.

Скорость насоса вакуумного инфузионного насоса также важна по двум причинам. 

Во-первых, первоначальная эвакуация должна удалить весь воздух из мешка за приемлимое время. Этот воздух является результатом пустот между мешком и ламинатом до того, как будет откачан, что является нормальным результатом процесса ручной укладки.Чем выше мощность вакуумного насоса, тем быстрее он удалит этот воздух. 

Вторая причина, по которой важна скорость вакуумного инфузионного насоса, связана с утечками, возникающими при полном вакууме. После выпуска воздух из-под мешка больше не нужно выпускать, но должна быть возможность выпуска воздуха, проникшего внутрь мешка, через ленту, фитинги или соединения труб. Важно понимать, что давление на входе насоса во время начальной откачки равно или близко к атмосферному, чтобы насос мог работать с максимальным расходом. После вакуумирования создается идеальный вакуум, но вакуумный инфузионный насос работает при максимальном вакууме и минимальном потоке. Следовательно, необходимо учитывать как максимальную скорость потока (называемую скоростью откачки), так и скорость потока при полном вакууме. Производители вакуумных инфузионных насосов предоставляют кривые насоса, которые показывают поток в обоих условиях.

Пластинчато-роторный вакуумный насос для инфузии

Наиболее распространенными вакуумными насосами, используемыми в системах вакуумной инфузии, являются пластинчато-роторные вакуумные насосы с масляной смазкой. Перекачиваемый воздух подвергается воздействию масла, которое используется в качестве смазки и обеспечивает уплотнение.

Этот тип вакуумного инфузионного насоса чрезвычайно надежен и очень энергоэффективен. Он имеет эксцентрично установленный ротор с двумя лопастями, которые входят в диаметрально противоположные пазы. Лопасти либо подпружинены, либо зависят от центробежной силы, толкающей стенку статора наружу. При вращении ротора концы лопастей захватывают объем поступающего воздуха и выталкивают его по периметру камеры к выходу. Это создает вакуум на входе в насос. В этом случае воздух сжимается и выпускается из насоса. Поскольку лопасти продолжают вращаться, противоположная лопасть закрывает вход, и процесс повторяется. Небольшое количество масла превращается в туман и выбрасывается вместе с воздухом. Системы фильтров используются для удаления масла из выхлопных газов.