فرآیند ثبت اختراع اجازه می دهد تا قالب گیری فشرده در فشارهای پایین تر، صرفه جویی در هزینه های سرمایه ای تجهیزات برای تولید پانل. #چسب #خارج از اتوکلاو #ترکیب تشکیل دهنده ورقه
ممکن است شبیه یک در چوبی به نظر برسد، اما در واقع یک کپی لایه ای از سطح SMC است که با استفاده از فرآیند جدید قالب گیری SMC Acell ساخته شده است. این فرآیند از یک هسته فوم فنولیک برای ایجاد درها و سایر پانل‌های ساختمانی از طریق قالب‌گیری یکباره فشار کم استفاده می‌کند. منبع: Asell
این تصویر نصب پرس را نشان می دهد. به ریل برجسته قابل مشاهده در بالا سمت چپ توجه کنید که از سیستم اسپری روباتیک PiMC برای پوشش پودری پشتیبانی می کند. منبع: Italpresse
سطح مقطع یک پانل فشرده (بدون قاب چوبی) که نشان می دهد چگونه رزین SMC به سلول های باز هسته فوم نفوذ می کند و یک قفل مکانیکی برای جلوگیری از لایه برداری ایجاد می کند. منبع: Asell
همانطور که در اینجا نشان داده شده است، پانل های Acell در صدها پوشش، از جمله الگوهای مرمری موجود هستند. منبع: Asell
مرحله 1: در طول ریخته گری، ابتدا یک قالب آلومینیومی با روکش نیکل با استفاده از یک استاد کامپوزیت برای بازسازی سطح مورد نظر ایجاد می شود. این صفحه پایین یک پانل درب معمولی است. منبع: Asell
مرحله 2: منفی ترکیب قالب گیری پر شده با شیشه (SMC) روی ابزار قرار می گیرد. در یک سناریوی تولید، ابتدا یک پوشش سطحی روی قالب اعمال می شود تا کیفیت سطح ثابتی را حفظ کند. منبع: Asell
مرحله 3: پانل درب معمولاً شامل یک قاب چوبی است که به شما امکان می دهد سوراخ های سخت افزاری را در درب یا پانل تمام شده سوراخ کنید و آن را متناسب با نصب خود برش دهید. منبع: Asell
مرحله 4: فوم فنولیک ثبت شده Acell (در اصل آتش / دود / ویروس) در قاب چوبی قرار می گیرد. منبع: Asell
مرحله 5: ورق بالایی SMC را روی استایروفوم و قاب چوبی قرار دهید و پوسته بیرونی دیگر ساندویچ SMC و استایروفوم را تشکیل دهید. منبع: Asell
مرحله 6: پانل تمام شده را با فرم مقایسه کنید. توجه داشته باشید که فوم شل به شما امکان می دهد خطوط پانل ها را بازتولید کنید. منبع: Asell
"اگر شما آن را بسازید، آنها خواهند آمد" ممکن است یک عبارت جذاب هالیوودی باشد، اما همچنین استراتژی پیشرفتی را که صنعت کامپوزیت گاهی اوقات به کار می گیرد - معرفی نوآوری های قانع کننده به امید اینکه بازار در طول زمان تکامل یابد، توصیف می کند. تطبیق دهید و آن را بپذیرید. فناوری ترکیب ورق قالب گیری Acell (SMC) یکی از این نوآوری ها است. این فرآیند در سال 2008 در سراسر جهان ثبت شد و در سال 2010 در ایالات متحده معرفی شد، این فرآیند ترکیبی از مواد و فرآیند را برای قالب‌گیری ساندویچ سفارشی با کارایی بالا فراهم می‌کند. هزینه تجهیزات سرمایه ای پانل ها بسیار کمتر از قالب گیری فشرده سازی معمولی است.
مخترع این نوآوری، گروه فناوری شیمیایی ایتالیایی Acell (میلان، ایتالیا) است که به مدت 25 سال است که هسته فوم فنولیک سلول باز منحصر به فرد را برای سازه های ساختمانی مقاوم در برابر آتش تولید می کند. Acell می خواست بازار گسترده تری برای محصولات فوم خود پیدا کند و روشی برای استفاده از فوم در ترکیب با SMC برای تولید کارآمد درب ها و سایر محصولات پانل برای بازار ساختمان توسعه داد. شریک فنی Acell Italpresse SpA (Bagnatica، ایتالیا و Punta Gorda، فلوریدا) خط تولید کاملی را برای تولید پانل های کامپوزیت با توجه به پارامترهای مشخص شده طراحی و ساخته است. مایکل فری، مدیر بازرگانی Acell، گفت: «ما به مدل کسب و کار خود برای ایجاد فرآیندها و محصولات برای استفاده جهانی اعتقاد داریم.
شاید حق با او باشد. این امر علاقه زیادی را در این صنعت ایجاد کرد. در واقع، Ashland Performance Materials (کلمبوس، اوهایو) یک اتحاد استراتژیک با Acell برای ترویج این فناوری در آمریکای شمالی تشکیل داده است. فرآیند Acell همچنین جایزه تعالی کامپوزیت 2011 (ACE) را توسط انجمن تولیدکنندگان کامپوزیت آمریکا دریافت کرد. (ACMA، آرلینگتون، ویرجینیا) دسته نوآوری فرآیند.
فرآیند قالب‌گیری جدید تبلور حجم زیادی از تحقیق و توسعه پانل‌های ساندویچ است. دیو اورتمیر، مدیر عامل شرکت Italpresse ایالات متحده، توضیح داد که طرح‌های درب کامپوزیت موجود از طریق یک فرآیند چند مرحله‌ای و پر زحمت تولید می‌شوند که شامل ساخت قاب داخلی، لمینیت پوست SMC، مونتاژ اجزا و در نهایت، فوم پلی‌اورتان درون آن ریخته می‌شود. برای عایق حرارتی در مقابل، فرآیند Acell یک پانل درب معادل را تنها در یک مرحله و با هزینه اولیه بسیار کمتر تولید می‌کند. اورتمیر گفت: "یک قالب سنتی پوست درب SMC می تواند تا 300000 دلار هزینه داشته باشد." "فرآیند ما می تواند یک درب کامل را به شما بدهد، هزینه ابزارها 20000 تا 25000 دلار خواهد بود."
مواد نقش کلیدی در این فرآیند دارند. بر خلاف اکثر فوم های فنولی که نرم، شکننده و شکننده هستند (مانند فوم سبز گل فروشی که برای گل آرایی استفاده می شود)، فوم Acell ترکیبی از مواد اختصاصی برای ایجاد فوم ساختاری قوی تر است. متر مکعب (5 تا 50 پوند بر فوت3). فوم دارای خواص عایق حرارتی، مقاومت در برابر آتش، دود و سمیت (FST) و خاصیت جذب صدا است. فری گفت: همچنین در اندازه های مختلف سلولی موجود است. او گفت که SMC پر شیشه ای که در پانل درب ها استفاده می شود ساخت Acell است. اورتمایر می‌گوید از آنجایی که SMC در طول قالب‌گیری مستعد خروج گاز است، فوم به عنوان یک ماده قابل تنفس عمل می‌کند و به گاز اجازه می‌دهد از طریق سوراخ‌ها از قالب خارج شود.
با این حال، مسئله کلیدی دسترسی است. اورتمایر گفت که شرکا امیدوارند ابزارهای مقرون به صرفه را برای تولیدکنندگان در مقیاس کوچک یا کسانی که چندین محصول تولید می کنند در کوتاه مدت ارائه کنند. او می‌گوید در قالب‌گیری فشاری SMC، ابزارها حجیم و گران هستند، نه تنها به این دلیل که قطعات حجیم هستند، بلکه همچنین به این دلیل که باید در برابر سایش و پارگی ناشی از حرکت و جریان بسیاری از "شارژهای" SMC مقاومت کنند. در قالب . تحت فشار اعمال شده لزوما بالا.
از آنجا که فوم Acell ساختاری تر تحت فشار "شکننده" (تغییر شکل) باقی می ماند، فشار معمولی فشار آن را کاملا خرد می کند، بنابراین فشار قالب گیری باید نسبتاً کم باشد. بنابراین، فرآیند Acell تنها از یک لایه نازک SMC روی پوست استفاده می کند. حرکت نمی کند و به طرفین جریان نمی یابد، بنابراین خطر ساییدگی روی سطح ابزار وجود ندارد. در واقع، رزین SMC فقط در جهت z جریان می یابد - این فرآیند به گونه ای طراحی شده است که گرمای کافی در قالب برای مایع شدن ماتریس SMC فراهم کند و باعث می شود که مقداری از رزین به سلول های فوم مجاور نفوذ کند زیرا تحت فشار کمی خرد می شود.
فری توضیح می‌دهد: «در طول چرخه قالب‌گیری، پوسته SMC اساساً به‌صورت مکانیکی و شیمیایی در فوم ثابت می‌شود، و ادعا می‌کند که «لایه لایه شدن پوسته غیرممکن است». ابزار بسیار قوی دیگر هزینه دو درج ریخته گری نازک (بالا و پایین) با جزئیات سطح مورد نیاز تنها کسری از هزینه مورد نیاز برای تولید یک ابزار فولادی یا آلومینیومی ماشینکاری شده SMC است. شرکا می گویند که نتیجه یک فرآیند مقرون به صرفه است که طیف وسیعی از معاملات را با هزینه اسمی سرمایه ارائه می دهد.
با این حال، مقرون به صرفه بودن و مقرون به صرفه بودن، سازگاری را رد نمی کند. تعدادی آزمایش انجام شد که در آن مواد بافته شده در ورقه ورقه گنجانده شد. آنها به سادگی در لایه میانی ساخته می شوند و مقاومت خمشی پانل ها را افزایش می دهند. به گفته Free، پارچه‌های آرامید بافته شده، لانه‌های زنبوری فلزی و حتی درج‌های بافته شده را می‌توان در پانل‌های ساندویچ ادغام کرد و در حین پردازش برای مقاومت در برابر انفجار، محافظت در برابر سرقت و موارد دیگر فشرده کرد. او توضیح داد: «ما از تولیدکنندگان می‌خواهیم بفهمند که این فرآیند بسیار انعطاف‌پذیر و سازگار است. این می تواند پانل های ضخیم یا نازک سفارشی را با هزینه کم و بدون پردازش اضافی مانند چسباندن یا بست تولید کند.
کارخانه فرآیند، که توسط Italpresse به طور خاص برای Acell طراحی شده است، شامل یک پرس پایین 120 تنی با صفحات گرم شده برای قرار دادن قالب های پانل ها است. صفحه زیرین طوری طراحی شده است که به طور خودکار به داخل و خارج از پرس حرکت کند، و اورتمایر می گوید که می توان یک صفحه پایین گرم شده دوم را در طرف مقابل دستگاه اضافه کرد تا روی یک قالب قرار گیرد در حالی که دیگری با استفاده از Layup در پرس است. ایستگاه اسلب ها 2.6 متر / 8.5 فوت x 1.3 متر / 4.2 فوت برای کاربردهای "استاندارد" مانند درب های تزئینی هستند، اما اسلب ها را می توان به صورت سفارشی و متناسب با پروژه های خاص ساخت. شایان ذکر است که امکان تغییر تنظیمات پرس موجود برای مطابقت با فرآیند Acell نیز وجود دارد، مشروط بر اینکه بتوان فشار را کنترل کرد (از طریق دای استاپ) برای جلوگیری از فشرده سازی بیش از حد.
قالب ها برای هر پروژه پانل به صورت جداگانه ساخته می شوند و می توان آنها را با روش های ریخته گری سنتی ساخت. برای به دست آوردن یک سطح قالب با کیفیت بالا که مواد طبیعی مانند چوب یا سنگ را تقلید می کند، پانل های فایبرگلاس/پلی استر مستقیماً روی ماده انتخابی قرار می گیرند تا الگوهای اصلی برای ابزارهای بالایی و پایینی ایجاد کنند. دو مدل اصلی به ریخته‌گری فرستاده می‌شوند، جایی که ابزارها در آلیاژ آلومینیوم-نیکل ریخته‌گری می‌شوند. ابزار نسبتا نازک به سرعت گرم می شود و در حالت بیکار می تواند توسط دو اپراتور بلند و جابجا شود. گزینه‌های ابزار دیگری در دسترس هستند، اما تکنیک‌های ریخته‌گری ابزارهایی را با هزینه مناسب و معمولاً 0.75 اینچ تا 1 اینچ (20 تا 25 میلی‌متر) ضخامت تولید می‌کنند.
در طول تولید، قالب با توجه به سطح مورد نظر پانل آماده می شود. رایگان توضیح داد: انواع پوشش‌ها و پوشش‌های قالب‌گیری در دسترس هستند، از جمله پوشش پودری قالب‌گیری (PiMC)، یک پودر رنگدانه قابل پاشیدن پرکاربرد که ذوب می‌شود و با SMC واکنش نشان می‌دهد تا یک پوشش مقاوم در برابر UV و خراش ایجاد کند. رنگ سطح پانل. گزینه‌های دیگر عبارتند از ریختن ماسه رنگی یا طبیعی روی قالب برای شبیه‌سازی سنگ، یا اعمال یک روبند چاپی که می‌تواند بافت و الگوی اضافه کند. در مرحله بعد، فیلامنت سطحی روی قالب گذاشته می شود، سپس لایه SMC پر از شیشه به صورت مشبک بریده می شود و روی قالب آماده شده صاف قرار می گیرد.
سپس یک قطعه فوم Acell به ضخامت 1 اینچ/26 میلی متر (همچنین به شکل مش بریده شده) در بالای SMC قرار داده شد. لایه دوم SMC به همراه لایه دوم روی فوم اعمال می شود تا آزادسازی قطعات را تسهیل کند و مجرای برای فرارهای منتشر شده از SMC فراهم کند. قالب پایینی که در بالای صفحه گرم شده قرار می گیرد، سپس به صورت مکانیکی یا دستی وارد پرس می شود که در آن دمای فرآیند از 130 درجه سانتی گراد تا 150 درجه سانتی گراد (266 درجه فارنهایت تا 302 درجه فارنهایت) می رسد. قالب بالایی را روی پشته پایین بیاورید، یک شکاف هوای کوچک بین قالب ها باقی بگذارید، و لایه میانی را با نیروی 5 کیلوگرم بر سانتی متر مربع (71 psi) حدود پنج دقیقه فشار دهید تا یک صفحه جامد مانند مرحله 6 تشکیل شود. چرخه مهر زنی، مهره ها به بیرون می لغزند و قسمت برداشته می شود.
برای ایجاد یک پانل درب معمولی، فرآیند با افزودن یک قاب چوبی ساندویچی در اطراف لبه قطعه (مرحله 3) و نصب فوم در داخل قاب اصلاح شد. فریچ توضیح می‌دهد که چوب لبه‌دار اجازه می‌دهد تا درها به ابعاد دقیق بریده شوند و لولاها و اتصالات نصب به راحتی نصب شوند.
در حالی که اکثر درب‌های کامپوزیت سنتی اکنون در آسیا ساخته می‌شوند، اورت مایر می‌گوید که فرآیند Acell به دلیل هزینه پایین‌تر، امکان تولید «محلی» در زمین را فراهم می‌کند. این راهی برای ایجاد مشاغل تولیدی با هزینه سرمایه معقول است. در حال حاضر هفت دارنده مجوز در اروپا وجود دارد که از فرآیند Acell برای ساخت درب ها و سایر محصولات پانل استفاده می کنند و علاقه به ایالات متحده از زمان دریافت جایزه ACMA در سال 2011 به سرعت افزایش یافته است، او امیدوار است که بیشتر در اجزای ساختمان در فضای باز ببیند. این فرآیند که اغلب به عنوان پانل های روکش فلزی استفاده می شود (عکس را ببینید)، از نظر عایق حرارتی، مقاومت در برابر اشعه ماوراء بنفش و مقاومت در برابر ضربه بسیار عالی است.
مزیت دیگر این است که پانل های Acell 100٪ قابل بازیافت هستند: تا 20٪ از مواد بازیافتی دوباره در تولید فوم استفاده می شود. فری گفت: "ما یک فرآیند قالب گیری SMC اقتصادی و سبز ایجاد کرده ایم." مایک والنهورست گفت که اتحاد استراتژیک با اشلند انتظار می رود این فناوری را به طور گسترده ای شناخته شود. مدیر مدیریت محصول در اشلند. "این یک تکه فناوری چشمگیر است که سزاوار مخاطبان گسترده تری است."
به نظر می رسد ایالات متحده آماده سرمایه گذاری هنگفت در زیرساخت ها است. آیا صنعت کامپوزیت می تواند از عهده این امر برآید؟
پانل های کامپوزیتی مقاوم در برابر آتش، ساختار، هوابندی و نماهای نمادین را برای ساختمان های پیشگام در دبی فراهم می کنند.
مفهوم ساختمان مدولار ساختمان کامپوزیت را یک قدم فراتر برده است و طیف وسیعی از راه حل های مسکن مقرون به صرفه را برای همه نوع سازندگان ارائه می دهد.
زمان ارسال: سپتامبر 01-2023