Transferformning
Transferformning ( BrE : transfer molding ) är en tillverkningsprocess där gjutmaterial pressas in i en form . Transfergjutning skiljer sig från formpressning genom att formen är innesluten snarare än öppen mot påfyllningskolven, vilket resulterar i högre dimensionstoleranser och mindre miljöpåverkan . Jämfört med formsprutning använder överföringsformning högre tryck för att jämnt fylla formhåligheten. Detta gör att tjockare förstärkande fibermatriser blir mer fullständigt mättade med harts . Dessutom, till skillnad från formsprutning, kan överföringsformens gjutmaterial starta processen som ett fast material . Detta kan minska utrustningskostnader och tidsberoende . Överföringsprocessen kan ha en långsammare fyllningshastighet än en motsvarande formsprutningsprocess .
Bearbeta
Formens inre ytor kan vara gelbelagda . Om så önskas förladdas formen först med en förstärkande fibermatris eller förform. Fiberhalten i en överföringsgjuten komposit kan vara så hög som 60 volymprocent . Fyllmaterialet kan vara ett förvärmt fast material eller en vätska . Den laddas i en kammare som kallas potten. En kolv eller kolv tvingar material från grytan in i den uppvärmda formen. Om råvaran initialt är fast, smälter presstrycket och formtemperaturen den . Standardformfunktioner såsom inloppskanaler, en flödesport och ejektorstift kan användas. Den uppvärmda formen ser till att flödet förblir flytande för fullständig fyllning. När formen är fylld kan den kylas med en kontrollerad hastighet för optimal härdningshärdning.
Variationer
Industrin identifierar en mängd olika processer inom transferformningskategorin. Det finns områden med överlappning och distinktionerna mellan varje metod kanske inte är tydligt definierade.
Överföringsgjutning av harts
Resin transfer molding (RTM) använder ett flytande härdplast för att mätta en fiberförform placerad i en sluten form. Processen är mångsidig och kan tillverka produkter med inbäddade föremål som skumkärnor eller andra komponenter utöver fiberförformen.
Vakuumassisterad hartsöverföringsgjutning
Vacuum assisted transfer molding (VARTM) använder ett partiellt vakuum på ena sidan av en fibermatta för att dra in hartset för fullständig mättnad. VARTM använder lägre kolvkrafter vilket gör att gjutning kan utföras med billigare utrustning . Användningen av ett vakuum kan tillåta hartset att flyta och/eller härda utan att värmas upp. Detta temperaturoberoende gör att tjockare fiberförformar och större produktgeometrier är ekonomiskt . VARTM kan producera detaljer med mindre porositet än vanlig transfergjutning med en proportionell ökning av gjutstyrkan.
Mikrotransferformning
Även kallad överföringsmikrogjutning, mikroöverföringsgjutning är en process som använder en form för att bilda och sedan överföra strukturer så små som 30 nm på tunna filmer och mikrokretsar. Till skillnad från överföringsgjutning i normal skala, kan och används mikroformen med såväl metaller som icke-metaller .
Defekter
Att begränsa defekter är nyckeln när man kommersiellt producerar något slags material. Transfergjutning är inget undantag. Till exempel minskar tomrum i en överföringsgjutna delar avsevärt styrka och modul. Det kan också uppstå defekter när fibrer används runt skarpa hörn. Hartsflödet kan skapa hartsrika zoner på utsidan av dessa hörn.
Tryckfördelning
Det finns flera bidragande faktorer till tomrum i slutprodukten av transfergjutning. En är en ojämn tryckfördelning bland materialet som pressas in i formen. I detta fall viks materialet in i sig självt och genererar tomrum. En annan är tomrum i hartset som tvingas in i formen i förväg. Detta kan vara uppenbart, men det är en viktig bidragsgivare. Saker som ska göras för att begränsa dessa formar inkluderar att pressa in hartset vid ett högt tryck, hålla fiberfördelningen enhetlig och använda ett högkvalitativt korrekt avgasat basharts.
Skarpa hörn
Skarpa hörn är problemen med all formbaserad tillverkning, inklusive gjutning. Specifikt vid transferformning kan hörn bryta fibrer som har placerats i formen och kan skapa tomrum på insidan av hörnen. Denna effekt visas i figur 3 till höger. Den begränsande faktorn i dessa konstruktioner är den inre hörnradien. Denna inre radiegräns varierar beroende på val av harts och fiber, men en tumregel är att radien dock är 3 till 5 gånger laminattjockleken.
Material
Det material som oftast används för överföringsformning är en härdplastpolymer. Denna typ av polymer är lätt att forma och manipulera, men efter härdning hårdnar den till en permanent form. För enkla homogena transferformade delar är delen helt enkelt gjord av detta plastsubstrat. Å andra sidan tillåter hartsöverföringsgjutning att ett kompositmaterial kan tillverkas genom att placera en fiber i formen och därefter injicera den värmehärdande polymeren.
Defekter som är kända som hålrum och torrt harts (vid hartstransferformning) är möjliga vid transferformning och förvärras ofta av material med hög viskositet. Detta beror på att en plast med hög viskositet som flyter genom en tunn form kan missa hela lediga områden och lämna luftfickor. När luftfickor lämnas i närvaro av fiber skapar detta ett "torrt" område, vilket förhindrar att belastningen överförs genom fibrerna i det torra området.
Material som används för plasten är ofta polyuretaner eller epoxihartser. Båda dessa är mjuka och formbara före härdning, och blir mycket hårdare efter härdning. Material som används för fibrer varierar kraftigt, även om vanliga val är kol- eller kevlarfibrer, såväl som organiska fibrer, såsom hampa.
