Моделирование процесса пропитки под давлением стеклянных тканей полиэфирным связующим

Abstract

В работе приведен анализ необходимости использования моделирования технологических процессов при отработке новых способов изготовления габаритных изделий из стекло-пластиков, в частности при переходе от технологии ручного формования к технологии пропитки под давлением. Показаны результаты определения основных параметров стекловолокнистого наполнителя (ткань), его поведения под приложенным сжимающим усилием и при изменении пористости пакета. На физической модели изучено течение связующего через образующееся пористое пространство и определены коэффициенты проницаемости в двух направлениях. Определено время пропитки пакета заданных размеров и степени наполнения на определенную глубину. Результаты эксперимента сравнили с результатами численного расчета по модифицированной теории теплопроводности ортотропного тела. Полученные результаты расчета продолжительности пропитки для модельных плоских образцов дают высокие показатели сходимости с результатами эксперимента, что делает возможным использование численных методов для моделирования процесса применительно к реальным конструкциям. Используя экспериментально полученные данные по коэффициентам проницаемости волокнистой системы, проведен расчет времени полной пропитки реального изделия. В ходе расчетов изменяли исходные данные по прикладываемому давлению и, варьируя схемой подачи и отвода связующего, определили оптимальные параметры, при которых время заполнения порового пространства волокнистой системы не превышает времени жизни связующего. Моделирование дает возможность визуально наблюдать распределение фронта связующего в ходе процесса пропитки. Применение численного метода позволяет достичь высокого качества изделия и улучшить понимание процесса производства.