Запатэнтаваны працэс дазваляе вырабляць кампрэсійнае фармаванне пры больш нізкім ціску, што дазваляе зэканоміць капітальныя выдаткі на абсталяванне для вытворчасці панэляў. #клеі #па-за аўтаклавам #ліставы склад
Гэта можа выглядаць як драўляная дзверы, але на самой справе гэта шматслойная копія паверхні SMC, зробленая з выкарыстаннем новага працэсу фармавання Acell SMC. У гэтым працэсе выкарыстоўваецца пенапластавы фенольны стрыжань для стварэння дзвярэй і іншых будаўнічых панэляў шляхам аднаразовага фармавання пад нізкім ціскам. Крыніца: Asell
На гэтым малюнку паказана ўстаноўка прэса. Звярніце ўвагу на прыпаднятую рэйку, бачную ў левым верхнім куце, якая падтрымлівае рабатызаваную сістэму распылення PiMC для парашковага пакрыцця. Крыніца: Italpresse
Папярочны разрэз прэсаванай панэлі (без драўлянага каркаса), які паказвае, як смала SMC пранікае ў адкрытыя вочкі асяродку з пенапласту, ствараючы механічную блакіроўку для прадухілення расслаення. Крыніца: Asell
Панэлі Acell даступныя ў сотнях аздабленняў, уключаючы мармуровыя ўзоры, як паказана тут. Крыніца: Asell
Крок 1: падчас адліўкі спачатку ствараецца нікеляваная алюмініевая форма з дапамогай кампазітнага майстра, каб аднавіць жаданую аздабленне паверхні. Гэтая ніжняя грань - тыповая дзвярная панэль. Крыніца: Asell
Крок 2: Негатыў напоўненай шклом фармовачнай масы (SMC) змяшчаецца на інструмент; у вытворчым сцэнарыі павярхоўная вэлюм спачатку наносіцца на форму для падтрымання стабільнай якасці паверхні. Крыніца: Asell
Крок 3: Дзвярная панэль звычайна ўключае драўляную раму, што дазваляе прасвідраваць адтуліны для фурнітуры ў гатовых дзвярах або панэлі і выразаць іх у адпаведнасці з устаноўкай. Крыніца: Asell
Крок 4: запатэнтаваная фенольная пена Acell (па сутнасці агонь/дым/вірус) змяшчаецца ў драўляны каркас. Крыніца: Asell
Крок 5: Пакладзеце верхні ліст SMC на пенаполістырол і драўляны каркас і сфармуйце іншую знешнюю абалонку SMC і сэндвіча з пенаполістыролу. Крыніца: Asell
Крок 6: Параўнайце гатовую панэль з формай. Адзначым, што сыпкі пенапласт дазваляе прайграць контуры панэляў. Крыніца: Asell
«Калі вы пабудуеце гэта, яны прыйдуць» - можа быць галівудскай крылатай фразай, але яна таксама апісвае стратэгію прасоўвання, якую часам выкарыстоўвае індустрыя кампазітаў - укараненне пераканаўчых інавацый у надзеі, што рынак будзе развівацца з цягам часу. Адаптуйцеся і прыміце гэта. Тэхналогія ліставай фармовачнай масы (SMC) кампаніі Acell з'яўляецца адным з такіх новаўвядзенняў. Запатэнтаваны ва ўсім свеце ў 2008 годзе і ўведзены ў ЗША ў 2010 годзе, гэты працэс забяспечвае спалучэнне матэрыялу і працэсу для высокапрадукцыйнага індывідуальнага фармавання сэндвічаў. Кошт капітальнага абсталявання для панэляў значна ніжэй, чым пры звычайным прэсаванні.
Вынаходнікам гэтага новаўвядзення з'яўляецца італьянская хіміка-тэхналагічная група Acell (Мілан, Італія), якая на працягу 25 гадоў вырабляе унікальны стрыжань з пенапласту з адкрытымі ячэйкамі для вогнеўстойлівых будаўнічых канструкцый. Кампанія Acell хацела знайсці больш шырокі рынак для сваёй прадукцыі з пенапласту і распрацавала метад выкарыстання пенапласту ў спалучэнні з SMC для эфектыўнай вытворчасці дзвярэй і іншых панэльных вырабаў для будаўнічага рынку. Тэхнічны партнёр Acell Italpresse SpA (Баньятыка, Італія і Пунта-Горда, Фларыда) спраектаваў і пабудаваў поўную вытворчую лінію па вытворчасці кампазітных панэляў па зададзеных параметрах. «Мы верым у нашу бізнес-мадэль стварэння працэсаў і прадуктаў для глабальнага выкарыстання», — сказаў галоўны камерцыйны дырэктар Acell Майкл Фры.
Магчыма, ён мае рацыю. Гэта выклікала вялікую цікавасць у галіны. Фактычна Ashland Performance Materials (Калумбус, Агаё) заключыла стратэгічны альянс з Acell для прасоўвання гэтай тэхналогіі ў Паўночнай Амерыцы. Працэс Acell таксама быў узнагароджаны Амерыканскай асацыяцыяй вытворцаў кампазітаў прэміяй Composites Excellence Award (ACE) у 2011 годзе. (ACMA, Арлінгтан, штат Вірджынія) Катэгорыя інавацыйных працэсаў.
Новы працэс фармавання - гэта крышталізацыя вялікай колькасці даследаванняў і распрацовак сэндвіч-панэляў. Дэйв Ортмайер, галоўны аперацыйны дырэктар Italpresse USA, растлумачыў, што існуючыя кампазітныя канструкцыі дзвярэй вырабляюцца з дапамогай шматэтапнага і працаёмкага працэсу, які ўключае ў сябе выраб унутранай рамы, ламініраванне скуры SMC, зборку кампанентаў і, нарэшце, унутр заліваецца пенаполіурэтану. для цеплаізаляцыі. Наадварот, працэс Acell вырабляе эквівалентную дзвярную панэль усяго за адзін этап і па значна меншых першапачатковых выдатках. "Традыцыйная форма для дзвярной абшыўкі SMC можа каштаваць да 300 000 долараў", - сказаў Ортмайер. «Наш працэс можа даць вам гатовыя дзверы за адзін раз, кошт інструментаў складзе ад 20 000 да 25 000 долараў».
Матэрыялы гуляюць ключавую ролю ў працэсе. У адрозненне ад большасці фенольных пенапластаў, якія з'яўляюцца мяккімі, ломкімі і далікатнымі (як зялёная пена для фларыстаў, якая выкарыстоўваецца для кветкавых кампазіцый), пена Acell - гэта камбінацыя запатэнтаваных інгрэдыентаў для стварэння больш трывалай структурнай пены. м3 (ад 5 да 50 фунтаў/фут3). Пенапласт валодае цеплаізаляцыйнымі ўласцівасцямі, вогнеўстойлівасцю, дымо- і таксічнасцю (ДДТ), а таксама гукаізаляцыйнымі ўласцівасцямі. Ён таксама даступны ў розных памерах ячэек, сказаў Фры. Напоўнены шклом SMC, які выкарыстоўваецца ў дзвярных панэлях, вырабляецца Acell, сказаў ён. Паколькі SMC схільны да газаўтварэння падчас фармавання, кажа Ортмайер, пенапласт дзейнічае як дыхаючы матэрыял, дазваляючы газу выходзіць з формы праз адтуліны.
Аднак галоўнае пытанне - гэта даступнасць. Ортмаер сказаў, што партнёры спадзяюцца забяспечыць рэнтабельныя інструменты для дробных вытворцаў або тых, хто вырабляе некалькі прадуктаў у кароткія тэрміны. У звычайным кампрэсійным фармаванні SMC інструменты грувасткія і дарагія, кажа ён, не толькі таму, што дэталі грувасткія, але і таму, што яны павінны супрацьстаяць зносу, выкліканаму рухам і патокам шматлікіх «зарадаў» SMC. у форме. . пад абавязковым высокім ціскам.
Паколькі больш структурны пенапласт Acell застаецца «ломкім» (дэфармуецца) пад ціскам, звычайны ціск прэсавання цалкам раздушыць яго, таму ціск фармавання павінен быць адносна нізкім. Такім чынам, працэс Acell выкарыстоўвае толькі тонкі пласт SMC на скуры. Ён не рухаецца і не цячэ ўбок, таму няма рызыкі зносу паверхні інструмента. Фактычна, смала SMC цячэ толькі ў Z-напрамку - працэс прызначаны для забеспячэння дастатковай колькасці цяпла ў форме для звадкавання матрыцы SMC, у выніку чаго частка смалы прасочваецца ў суседнія ячэйкі пены, калі яна злёгку крышыцца пад ціскам.
«Падчас цыкла фармавання абалонка SMC механічна і хімічна фіксуецца ў пенапласце», — тлумачыць Фрэй і сцвярджае, што «адслойванне абалонкі немагчыма». іншае Занадта моцнае сродак. Кошт дзвюх тонкіх літых уставак (верхняй і ніжняй) з неабходнымі дэталямі паверхні складае толькі долю кошту, неабходнага для вытворчасці стальнога або апрацаванага алюмінія інструмента SMC. У выніку, па словах партнёраў, атрымліваецца даступны працэс, які прапануе шырокі спектр транзакцый па намінальным кошце капіталу.
Аднак даступнасць і даступнасць не выключаюць адаптыўнасці. Быў праведзены шэраг выпрабаванняў, у якіх у склад ламінату ўваходзілі тканыя матэрыялы. Яны проста ўбудоўваюцца ў прамежкавы пласт, павялічваючы трываласць панэляў на выгіб. Згодна з Free, тканыя арамідныя тканіны, металічныя соты і нават пултрузійныя ўстаўкі могуць быць інтэграваныя ў сэндвіч-панэлі і прэсаваныя падчас апрацоўкі для дадатковай выбухаўстойлівасці, абароны ад крадзяжу і шмат іншага. «Мы хочам, каб вытворцы разумелі, што гэты працэс вельмі гнуткі і адаптыўны», — растлумачыў ён. «Ён можа вырабляць вырабленыя на заказ тоўстыя або тонкія панэлі па нізкай цане без дадатковай апрацоўкі, такой як склейванне або мацаванне».
Тэхналагічная ўстаноўка, распрацаваная Italpresse спецыяльна для Acell, складаецца з 120-тоннага прэса з нагрэтым пласцінамі для размяшчэння формаў для панэляў. Ніжняя пліта прызначана для аўтаматычнага перамяшчэння і выхаду з прэса, і Ортмайер кажа, што можна дадаць другую ніжнюю пліту з падагрэвам на супрацьлеглым баку машыны, каб ляжаць на адной форме, пакуль іншая знаходзіцца ў прэсе з дапамогай Layup. вакзал. Пліты маюць памеры 2,6 м/8,5 фута х 1,3 м/4,2 фута для «стандартных» прыкладанняў, такіх як дэкаратыўныя дзверы, але пліты можна вырабляць на заказ у адпаведнасці з канкрэтнымі праектамі. Варта адзначыць, што таксама можна змяніць існуючыя ўстаноўкі прэса ў адпаведнасці з працэсам Acell пры ўмове, што ціск можна кантраляваць (праз штампы), каб пазбегнуць празмернага сціску.
Формы вырабляюцца індывідуальна для кожнага праекта панэлі і могуць быць выраблены традыцыйнымі метадамі ліцця. Каб атрымаць паверхню прэс-формы высокай выразнасці, якая імітуе натуральныя матэрыялы, такія як дрэва або камень, панэлі са шкловалакна/поліэстэру ўкладваюцца непасрэдна на абраны матэрыял для стварэння шаблонаў для верхніх і ніжніх інструментаў. Дзве майстар-мадэлі адпраўляюцца ў ліцейны цэх, дзе інструменты адліваюцца з алюмініева-нікелевага сплаву. Адносна тонкі інструмент хутка награваецца і можа быць падняты і перамешчаны двума аператарамі ў рэжыме чакання. Даступныя іншыя варыянты інструментаў, але метады ліцця вырабляюць інструменты па разумнай цане і звычайна таўшчынёй ад 0,75 да 1 цалі (ад 20 да 25 мм).
Падчас вытворчасці форма рыхтуецца ў адпаведнасці з жаданай аздабленнем паверхні панэлі. Даступна мноства фармовачных пакрыццяў і аздабленняў, патлумачыў Фры, у тым ліку фармовачнае парашковае пакрыццё (PiMC), шырока выкарыстоўваны распыляемы пігментны парашок, які плавіцца і рэагуе з SMC, утвараючы ўстойлівае да УФ-прамянёў і драпін пакрыццё. Колер паверхні панэлі. Іншыя варыянты ўключаюць засыпанне каляровага або натуральнага пяску на форму для імітацыі каменя або нанясенне друкаванай вэлюму, які можа дадаць тэкстуру і малюнак. Затым павярхоўная нітка ўкладваецца на форму, затым пласт SMC, напоўнены шклом, наразаецца ў форме сеткі і кладзецца плазам на падрыхтаваную форму.
Кавалак пенапласту Acell таўшчынёй 1"/26 мм (таксама нарэзанага ў форму сеткі) быў размешчаны на верхняй частцы SMC. Другі пласт SMC наносіцца на пенапласт разам з другой плёнкай, каб палегчыць вызваленне дэталяў і забяспечыць канал для лятучых рэчываў, якія вылучаюцца SMC. Ніжняя плашка, якая размяшчаецца на нагрэтым валіку, затым механічна або ўручную падаецца ў прэс, дзе дасягаецца тэмпература працэсу ад 130°C да 150°C (266°F да 302°F). Апусціце верхнюю форму на стос, пакідаючы невялікі паветраны зазор паміж формамі, і прыцісніце прамежкавы пласт з сілай 5 кг/см2 (71 psi) на працягу прыблізна пяці хвілін, каб сфармаваць суцэльную панэль, як на этапе 6. цыкл штампоўкі, бісер выслізгваюць і дэталь выдаляецца.
Каб стварыць тыповую дзвярную панэль, працэс быў зменены шляхам дадання сэндвіч-драўлянай рамы вакол краю дэталі (этап 3) і ўстаноўкі пенапласту ўнутры рамы. Абрэзаная драўніна дазваляе выразаць дзверы па дакладных памерах, а мантажныя завесы і фурнітуру можна лёгка ўсталяваць, тлумачыць Фрыч.
У той час як большасць традыцыйных кампазітных дзвярэй цяпер вырабляецца ў Азіі, Ортмайер кажа, што працэс Acell «дазваляе «мясцовую» вытворчасць на сушы з-за яго меншага кошту. Гэта спосаб стварыць працоўныя месцы на вытворчасці пры разумных капітальных выдатках. У цяперашні час у Еўропе сем ліцэнзіятаў выкарыстоўваюць працэс Acell для вырабу дзвярэй і іншых панэльных вырабаў, і цікавасць да ЗША імкліва вырасла пасля атрымання ўзнагароды ACMA ў 2011 годзе, кажа Фры, які спадзяецца ўбачыць больш у вонкавых будаўнічых кампанентах. Часта выкарыстоўваецца, напрыклад, у якасці абліцавальных панэляў (гл. фота), гэты працэс выдатны з пункту гледжання цеплаізаляцыі, устойлівасці да ультрафіялету і ўдаратрываласці.
Яшчэ адна перавага заключаецца ў тым, што панэлі Acell на 100% падлягаюць перапрацоўцы: да 20% перапрацаванага матэрыялу паўторна выкарыстоўваецца ў вытворчасці пенапласту. "Мы стварылі эканамічны і экалагічна чысты працэс фармавання SMC", - сказаў Фры. Майк Валенхорст сказаў, што стратэгічны альянс з Ashland, як чакаецца, зробіць тэхналогію больш шырока вядомай. Дырэктар па кіраванні прадуктамі ў Ashland. «Гэта ўражлівая тэхналогія, якая заслугоўвае больш шырокай аўдыторыі».
Здаецца, ЗША гатовыя інвеставаць значныя сродкі ў інфраструктуру. Ці зможа прамысловасць кампазітаў справіцца з гэтым?
Вогнеахоўныя кампазітныя панэлі забяспечваюць структуру, герметычнасць і знакавыя фасады наватарскіх будынкаў у Дубаі.
Канцэпцыя модульнага будынка зрабіла кампазітнае будаўніцтва на крок далей, прапаноўваючы шырокі спектр даступных рашэнняў для жылля для ўсіх тыпаў будаўнікоў.
Час публікацыі: 1 верасня 2023 г