ข่าว

กระบวนการออโตเคลฟเกี่ยวข้องกับการวางแผ่นพรีเพรกตามข้อกำหนดการวางแผ่นภายในแม่พิมพ์ ปิดผนึกในถุงสุญญากาศ แล้วนำชิ้นส่วนประกอบไปใส่ในเครื่องออโตเคลฟ ความร้อนและความดันภายในเครื่องออโตเคลฟจะทำให้วัสดุเกิดปฏิกิริยาการบ่ม เปลี่ยนแผ่นพรีเพรกให้เป็นรูปทรงที่ต้องการ พร้อมทั้งตรงตามข้อกำหนดด้านคุณภาพของชิ้นส่วน

ข้อดีของกระบวนการนึ่งฆ่าเชื้อ:

การกระจายแรงดันอย่างสม่ำเสมอภายในถัง: การอัดแรงดันโดยใช้ลมอัด ก๊าซเฉื่อย (N₂, CO₂) หรือก๊าซผสม ช่วยให้มั่นใจได้ว่าแรงดันจะเท่ากันทุกจุดตามแนวเส้นตั้งฉากของพื้นผิวถุงสุญญากาศ ซึ่งช่วยให้แรงดันสม่ำเสมอในระหว่างการขึ้นรูปและการอบชิ้นส่วน

อุณหภูมิอากาศภายในถังสม่ำเสมอ: ก๊าซทำความร้อน (หรือทำความเย็น) ไหลเวียนอย่างรวดเร็วภายในถัง ทำให้รักษาอุณหภูมิของก๊าซให้คงที่ในทุกจุด ด้วยโครงสร้างแม่พิมพ์ที่ออกแบบมาอย่างดี จะช่วยให้ความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างชิ้นส่วนในระหว่างรอบการทำความร้อนและการทำความเย็นขณะที่ปิดผนึกอยู่ภายในแม่พิมพ์มีน้อยที่สุด

ใช้งานได้หลากหลาย: การออกแบบแม่พิมพ์ที่ค่อนข้างเรียบง่ายช่วยให้มีประสิทธิภาพสูง เหมาะสำหรับการขึ้นรูปพื้นผิวที่ซับซ้อนขนาดใหญ่ เช่น ผิว แผ่น และเปลือก สามารถผลิตโครงสร้างและชิ้นส่วนที่ซับซ้อนต่างๆ ที่มีขนาดแตกต่างกันได้ สภาวะอุณหภูมิและความดันภายในหม้ออัดความดันสามารถตอบสนองความต้องการในการขึ้นรูปของวัสดุคอมโพสิตเมทริกซ์โพลีเมอร์เกือบทั้งหมดได้

กระบวนการขึ้นรูปที่เสถียรและเชื่อถือได้: แรงดันและอุณหภูมิที่สม่ำเสมอภายในหม้ออัดความดันช่วยให้ได้คุณภาพชิ้นส่วนที่สม่ำเสมอ ชิ้นส่วนที่ผลิตด้วยกระบวนการหม้ออัดความดันมีรูพรุนต่ำและมีปริมาณเรซินสม่ำเสมอ เมื่อเปรียบเทียบกับวิธีการขึ้นรูปอื่นๆ ชิ้นส่วนที่ผลิตด้วยหม้ออัดความดันมีคุณสมบัติทางกลที่เสถียรและเชื่อถือได้ ปัจจุบัน ชิ้นส่วนคอมโพสิตรับน้ำหนักสูงส่วนใหญ่ในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศผลิตโดยใช้กระบวนการหม้ออัดความดัน

ข้อเสียของกระบวนการนึ่งฆ่าเชื้อ:

การลงทุนและต้นทุนสูง: เมื่อเทียบกับกระบวนการอื่นๆ ระบบออโตเคลฟมีขนาดใหญ่ โครงสร้างซับซ้อน และจัดอยู่ในประเภทภาชนะรับแรงดัน ทำให้การสร้างออโตเคลฟขนาดใหญ่มีต้นทุนสูงมาก แต่ละรอบการอบแห้งใช้ปริมาณวัสดุเสริมที่มีราคาแพงจำนวนมาก เช่น ถุงสุญญากาศ ปะเก็นปิดผนึก ฟิล์มกันติด แผ่นรองที่มีรูพรุน และผ้ากันติด นอกจากนี้ กระบวนการนี้ยังใช้น้ำ ไฟฟ้า และก๊าซในปริมาณมากอีกด้วย

การประยุกต์ใช้หลักของกระบวนการออโตเคลฟ:

อุตสาหกรรมการบินและอวกาศ: แผ่นผิวตัวถัง, โครง, โครงสร้าง, ฝาครอบ ฯลฯ

ยานยนต์: แผงตัวถังและชิ้นส่วนโครงสร้าง เช่น แผงฝากระโปรงด้านใน/ด้านนอก แผงประตูด้านใน/ด้านนอก แผงหลังคา บังโคลน คานข้างตัวถัง เสา B เป็นต้น

การขนส่งทางราง: ไม้หมอน, คานรองรับราง ฯลฯ

อุตสาหกรรมทางทะเล สินค้าอุปโภคบริโภคระดับไฮเอนด์ เป็นต้น

กระบวนการออโตเคลฟเป็นวิธีการหลักในการผลิตแบบต่อเนื่องวัสดุคอมโพสิตเสริมใยส่วนประกอบต่างๆ ผลิตภัณฑ์คอมโพสิตที่ผลิตด้วยกระบวนการออโตเคลฟนั้นถูกนำไปใช้อย่างแพร่หลายในภาคส่วนเทคโนโลยีขั้นสูง เช่น การบินและอวกาศ การขนส่งทางราง กีฬาและนันทนาการ และพลังงานใหม่ โดยคิดเป็นสัดส่วนมากกว่า 50% ของผลผลิตคอมโพสิตทั้งหมด ในภาคส่วนการบินและอวกาศเพียงอย่างเดียว สัดส่วนนี้สูงกว่า 80%

วัสดุเสริมสุญญากาศสำหรับเครื่องออโตเคลฟ

ฟิล์มถุงสุญญากาศ

ฟิล์มถุงสุญญากาศใช้เป็นวัสดุเสริมในกระบวนการผลิตชิ้นส่วนคอมโพสิต ฟิล์มวัสดุนี้สามารถสร้างและรักษาสภาพสุญญากาศได้ภายใต้สภาวะแวดล้อมที่เฉพาะเจาะจง หน้าที่ของมันคือการสร้างระบบสุญญากาศ

ผ้ากันติด (Release cloth) มักใช้เป็นชั้นกั้นหลักระหว่างผลิตภัณฑ์กับวัสดุช่วยอื่นๆ ในกระบวนการสุญญากาศ ผ้าชนิดนี้ไม่เกาะติดกับผลิตภัณฑ์และสามารถลอกออกได้ง่ายหลังจากการอบแห้ง โดยสามารถทนต่ออุณหภูมิได้สูงถึงประมาณ 230°C

ผ้า PTFE ทนความร้อนสูง ผลิตจากเส้นใยแก้วคุณภาพสูง โดยนำมาทอเป็นผ้าใยแก้วขั้นสูงด้วยวิธีการทอแบบธรรมดา ทวิลล์ ซาติน หรือแบบอื่นๆ จากนั้นจึงนำวัสดุเหล่านี้ไปผ่านกระบวนการพิเศษด้วยการชุบด้วยอิมัลชัน PTFE ที่แขวนลอยอยู่ซ้ำๆ อย่างทั่วถึง เพื่อผลิตผ้าทนความร้อนสูงที่มีความหนาและความกว้างหลากหลายระดับ

ฟิล์มแยก

ในกรณีส่วนใหญ่ ฟิล์มแยกส่วนจะสัมผัสโดยตรงกับลามิเนต โดยแยกลามิเนตออกจากแผ่นสักหลาดระบายอากาศที่ไม่ปล่อยวัสดุ การเลือกใช้ฟิล์มแยกส่วนขึ้นอยู่กับอุณหภูมิการอบ ความดัน ความซับซ้อนของชิ้นส่วน และระบบเรซิน โดยทั่วไปจะใช้ฟิล์มแยกส่วนแบบมีรูพรุนเพื่อให้แน่ใจว่าอากาศและสารระเหยที่ติดอยู่ภายในลามิเนตจะถูกกำจัดออกไป

สักหลาดเจาะรู

กระบวนการเจาะเข็มช่วยให้ควบคุมคุณภาพได้อย่างเข้มงวด มีความหนาแน่นของพื้นผิวสม่ำเสมอ และมีความหนาที่เหมาะสม การตรวจจับโลหะ 100% ตลอดกระบวนการรับประกันว่าจะไม่มีเศษเข็มโลหะ วัสดุนี้มีความแข็งแรง ทนต่อแรงดัน ทนต่ออุณหภูมิ และสามารถปรับให้เข้ากับรูปทรงต่างๆ ได้ดีเยี่ยม

สักหลาดอะรามิดเจาะรู

วัสดุนี้ใช้ในกระบวนการออโตเคลฟ มีจุดอ่อนตัวที่ 170°C และจุดหลอมเหลวสูงกว่า 240°C สามารถทนต่ออุณหภูมิที่ต่ำกว่า 200°C ได้ในระยะสั้น

เทปกาวปิดผนึก

เทปกาวปิดผนึกใช้สำหรับปิดผนึกถุงสุญญากาศและชิ้นส่วนขึ้นรูป ต้องมีคุณสมบัติการยึดเกาะที่ดีพอที่จะยึดติดกับพื้นผิวแม่พิมพ์ได้อย่างแน่นหนาโดยไม่เหนียวจนเกินไป เพื่อให้สามารถลอกเทปกาวออกจากฟิล์มถุงสุญญากาศเพื่อจัดตำแหน่งใหม่ได้ นอกจากนี้ หลังจากอบแห้งแล้ว เทปกาวต้องลอกออกจากพื้นผิวแม่พิมพ์ได้อย่างสะอาด เรามีเทปกาวปิดผนึกหลากหลายชนิดสำหรับสภาวะการอบแห้งที่แตกต่างกัน

ท่อสุญญากาศ

ท่อสุญญากาศประกอบด้วยฐานสุญญากาศ ข้อต่อตัวผู้/ตัวเมียแบบกันกลับ และส่วนประกอบท่อต่างๆ สำหรับการใช้งานในระบบสุญญากาศ อุปกรณ์เหล่านี้ช่วยให้มั่นใจได้ถึงความแน่นสนิทของอากาศในระหว่างการทำงานของระบบสุญญากาศ

การประยุกต์ใช้กระบวนการขึ้นรูปด้วยเครื่องออโตเคลฟ

เนื่องจากเป็นวิธีการขึ้นรูปที่ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางสำหรับผลิตภัณฑ์คาร์บอนไฟเบอร์กระบวนการนึ่งฆ่าเชื้อด้วยความดันสูงประกอบด้วยขั้นตอนดังต่อไปนี้:

ขั้นตอนการเตรียมการ

ขั้นตอนนี้ส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับการเตรียมเครื่องมือและวัสดุ รวมถึงแม่พิมพ์ วัสดุคอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์ และวัสดุเสริมอื่นๆ

การจัดวางวัสดุ

ขั้นตอนนี้ประกอบด้วยการตัด การเรียงซ้อน และการอัดขึ้นรูปแผ่นพรีเพรก แผ่นพรีเพรกคาร์บอนไฟเบอร์จะถูกตัดให้ได้ขนาดและข้อกำหนดเฉพาะโดยใช้แม่แบบหรือเครื่องตัดอัตโนมัติ จากนั้นแผ่นพรีเพรกจะถูกตัดให้ได้ขนาดที่ต้องการ เรียงซ้อนตามข้อกำหนดการออกแบบ และสุดท้ายทำการอัดขึ้นรูปเบื้องต้น ปัจจุบัน ผลิตภัณฑ์คาร์บอนไฟเบอร์ เช่น ท่อ แผ่น หรือรูปทรงที่ซับซ้อนอื่นๆ มักจะผลิตโดยใช้การเรียงซ้อนด้วยมือ ซึ่งให้ความยืดหยุ่นสูง

กระบวนการเตรียมการบ่ม

ขั้นตอนนี้นั้นส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับการบรรจุผลิตภัณฑ์คาร์บอนไฟเบอร์ลงในถุงสุญญากาศ การตัดวัสดุเสริม และการจัดวางวัสดุเหล่านั้น โดยทั่วไปแล้ว การเตรียมการอบจะรวมถึงการเตรียมชิ้นส่วน แม่พิมพ์ ถุงสุญญากาศ และวัสดุเสริม วัสดุเสริมที่จำเป็น ได้แก่ สารกันติดและวัสดุระบายอากาศ (ใช้เพื่อกระจายสุญญากาศภายในระบบถุงสุญญากาศอย่างสม่ำเสมอ)

การบ่มและการขึ้นรูป

การอบแห้งเป็นขั้นตอนสำคัญสำหรับผลิตภัณฑ์คาร์บอนไฟเบอร์ทุกชนิด กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับการให้ความร้อนและแรงดันแก่เรซินเทอร์โมเซตติงภายในพรีเพรกภายใต้สภาวะกระบวนการที่กำหนด เพื่อสร้างโครงสร้างเครือข่ายสามมิติที่เสถียร สำหรับวัสดุคอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์แบบเทอร์โมเซตติง เมื่ออบแห้งแล้ว ข้อบกพร่องใดๆ ที่เกิดขึ้นจากการวางชั้นหรือกระบวนการอบแห้งจะไม่สามารถแก้ไขได้ ดังนั้น การควบคุมพารามิเตอร์ของกระบวนการอย่างเข้มงวดในระหว่างการอบแห้งด้วยเครื่องออโตเคลฟจึงมีความสำคัญอย่างยิ่ง

การตรวจสอบ

การตรวจสอบหลักๆ ประกอบด้วย 3 วิธี ได้แก่ การตรวจสอบด้วยสายตา การทดสอบด้วยคลื่นอัลตราโซนิค หรือการทดสอบแบบไม่ทำลายด้วยรังสีเอ็กซ์ หลังจากอบแล้ว ผลิตภัณฑ์คาร์บอนไฟเบอร์จะได้รับการตรวจสอบด้วยสายตาที่พื้นผิวเพื่อตรวจหาข้อบกพร่อง เช่น จุดขาว ช่องว่างของเรซิน หรือการรวมตัวของเรซิน การตรวจสอบภายในโดยทั่วไปจะใช้การทดสอบแบบไม่ทำลายด้วยคลื่นอัลตราโซนิคหรือรังสีเอ็กซ์ ซึ่งสามารถเปิดเผยข้อบกพร่องในรูปแบบต่างๆ ตามความหนาแน่นของวัสดุ และตรวจจับช่องว่างภายในที่มีความหนาแน่นสูงหรือการแยกชั้นได้

การประมวลผลภายหลัง

ขั้นตอนหลังการตกแต่งชิ้นส่วนมีความจำเป็น เนื่องจากชิ้นส่วนคาร์บอนไฟเบอร์ที่ผ่านการกลึงมักจะมีเสี้ยนหรือเศษวัสดุเหลืออยู่ ซึ่งสามารถกำจัดออกได้โดยใช้เครื่องขัดเงาหรือเครื่องกัด เพื่อให้ตรงตามข้อกำหนดของแบบ

นอกเหนือจากขั้นตอนมาตรฐานเหล่านี้แล้ว ชิ้นส่วนคอมโพสิตบางชนิดยังต้องใช้กระบวนการขึ้นรูปด้วยเครื่องออโตเคลฟเพิ่มเติมเพื่อการยึดติดหรือการบ่มร่วมกัน ซึ่งช่วยให้สามารถผลิตชิ้นส่วนคอมโพสิตที่มีรูปทรงซับซ้อนได้