Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 10972-5:2015 về Chất dẻo gia cường sợi - Phần 5: Quấn sợi

• Số hiệu: TCVN10972-5:2015
• Loại văn bản: Tiêu chuẩn Việt Nam
• Nơi ban hành: ***
• Người ký: ***
• Ngày ban hành: Năm 2015

1	Rroving	4 Trục dẫn
2	Trục	5 Lưỡi gạt
3	Nhựa

Hình 2 - Trục tẩm

8.4  Khuôn tạo hình (xem Hình 3)

Khuôn bao gồm một khung tạo hình, được mài phẳng ở cả hai mặt, mà trên đó roving được quấn vào và các tấm khuôn ngoài được thiết kế để đặt lên cả hai mặt quấn và ép lên cạnh của khuôn tạo hình, do đó sẽ xác định chính xác độ dày của phần quấn. Bề mặt của các tấm khuôn ngoài phải rất phẳng và song song với mặt của khuôn tạo hình.

Sử dụng các miếng chặn đầu dạng thanh bằng cao su silicon để bịt kín khe hở giữa khuôn tạo hình và tấm khuôn ngoài để ngăn thất thoát nhựa trong quá trình đóng rắn.

CHÚ DẪN

1 Khung tạo hình

2 Tấm khuôn ngoài

3 Trục quay

...

...

...

5 Độ dày quấn

6 Miếng chặn bằng cao su silicon

7 Roving

Hình 3 - Khuôn quấn và đóng rắn

8.5  Máy ép có bàn gia nhiệt

Máy ép phải có các đặc tính sau:

- lực tối thiểu: 20 kN;

- nhiệt độ điều chỉnh được theo chu kỳ đóng rắn yêu cầu theo nhựa và hệ xúc tác.

Nếu không có máy ép có bàn gia nhiệt thì có thể sử dụng thay thế như sau:

...

...

...

- một tủ sấy có thể duy trì nhiệt độ chu kỳ đóng rắn yêu cầu theo hệ nhựa.

9  Cách tiến hành

Trừ khi có quy định khác, roving phải được gia công mà không cần điều hòa trước.

Gắn khuôn tạo hình lên trục quay của máy quấn. Khi bể tẩm được giữ ở nhiệt độ lớn hơn 50 ^oC, khuôn tạo hình nên được duy trì ở một nhiệt độ càng không đổi càng tốt (ví dụ bằng cách sử dụng tấm bức xạ nhiệt).

Điều chỉnh tốc độ của trục quay để đạt được tốc độ roving từ 5 m/min đến 15 m/min; tốc độ này phải được chọn sao cho việc quấn có thể hoàn thành trong khoảng thời gian sống của nhựa (xem 5.2).

Chọn thông số quấn như sau:

- bước quấn, p : 0,5 mm < p < 4 mm

- số lớp: n : 2 ≤ n ≤ 12

Ví dụ về các thông số quấn thích hợp xem trong Phụ lục A và cách tính toán xem trong Phụ lục B, nếu cần.

...

...

...

Tháo một chiều dài roving thích hợp theo phương tiếp tuyến hoặc hướng lên phía trên, cho sợi chạy qua hệ thống kéo căng, qua các trục dẫn hướng bên trong bể và qua trục dẫn sợi rồi gắn vào khuôn tạo hình.

Bằng cách sử dụng hệ thống kéo căng, điều chỉnh độ căng của roving để đảm bảo roving sẽ được quấn đều lên khuôn tạo hình.

Đổ nhựa vào trong bể tẩm.

Duy trì nhiệt độ của bể tại nhiệt độ đã lựa chọn.

Phủ tấm khuôn ngoài bằng chất chống dính ổn định ở nhiệt độ vận hành hoặc phủ bằng màng chịu nhiệt.

Nếu sử dụng một khuôn tạo hình không khía để cắt tấm quấn, gắn ở mỗi đầu của khuôn tạo hình một thanh nhựa để dễ dàng tháo tấm ra và ngăn chặn hư hỏng khuôn tạo hình khi cắt tấm quấn.

Đặt các miếng chặn đầu bằng cao su silicon vào mỗi đầu của hai cạnh khuôn tạo hình như trong Hình 3. Các miếng này được sử dụng để giữ roving căng trong khi quấn và tránh làm thất thoát nhựa ở trong khuôn. Vị trí và đường kính của miếng này phải đảm bảo sao cho phần quấn ở giữa chúng phẳng.

Phủ tấm khuôn ngoài bằng một lớp nhựa mỏng.

Quấn một lớp roving. Nếu cần, loại bỏ nhựa có trên bề mặt bằng một cái bay mềm hoặc bằng một con lăn. Lặp lại với từng lớp quấn.

...

...

...

Đặt tổ hợp này vào giữa các bàn gia nhiệt của máy ép hoặc trong tủ sấy với tấm khuôn ngoài được gắn đúng vị trí.

Đóng rắn khuôn ở nhiệt độ và thời gian được khuyến cáo đối với hệ nhựa sử dụng.

Tiếp tục quá trình sau đóng rắn của vật đúc (điều này có thể được thực hiện khi có hoặc không có tấm khuôn ngoài).

Để nguội đến nhiệt độ phòng

Tách riêng các tấm bằng cách cưa như cho trong Hình 4.

CHÚ DẪN

1  Trục quay của cưa vòng

2  Lưỡi cưa vòng

...

...

...

4  Tấm thử

5  Khuôn tạo hình

Hình 4 - Cách lấy tấm thử ra khỏi khuôn tạo hình

Cắt gọt tấm đến chiều dài và chiều rộng yêu cầu. Để tránh phá hủy mép, nên dùng cưa kim cương.

Mẫu thử được dùng cho các phép thử cơ học phải được lấy từ các tấm này và được cắt đến kích thước yêu cầu trong các tiêu chuẩn thử tương ứng.

10  Đánh giá đặc tính của các tấm thu được

10.1  Hàm lượng sợi

Xem TCVN 10972-1 (ISO 1268-1).

Hàm lượng sợi không được sai khác nhiều hơn 2 % so với giá trị quy định.

...

...

...

Xem TCVN 10972-1 (ISO 1268-1).

10.3  Ngoại quan và độ tẩm nhựa

Sau khi đúc, ngoại quan và chất lượng tẩm của tấm phải được kiểm tra để khẳng định rằng tấm nhiều lớp có chất lượng phù hợp.

10.4  Kích thước của tấm

Đo độ dày, chiều rộng và chiều dài của tấm

11  Báo cáo chế tạo mẫu thử

a) Viện dẫn tiêu chuẩn này;

b) Thời gian và địa điểm chế tạo tấm thử;

c) Chi tiết số lớp và bước quấn, tính theo mm;

...

...

...

e) Mô tả thiết bị tẩm sử dụng (bể, con lăn hoặc loại khác);

f) Điều kiện vận hành (nhiệt độ hệ nhựa, theo ^oC và tốc độ roving, theo m/min);

g) Sử dụng máy ép hay tủ sấy;

h) Kích thước của tấm được chế tạo;

i) Hàm lượng sợi và hàm lượng chất độn, nếu có;

j) Chất lượng của tấm thử (ngoại quan, độ tẩm nhựa);

k) Thông tin bất kỳ cần thiết để chế tạo lại tấm một cách chính xác;

l) Bất kỳ sai khác nào so với tiêu chuẩn này.

Phụ lục A

...

...

...

Ví dụ về thông số quấn

Bảng A.1 đưa ra các thông số dùng để chế tạo các tấm đơn hướng dày 3 mm có hàm lượng thủy tinh cuối cùng gần 70 % khối lượng khi sử dụng nhựa có khối lượng riêng 1,2 g/cm^3.

Hàm lượng thủy tinh có thể được tăng lên bằng cách tăng số lượng lớp hoặc giảm bước quấn và giảm đi bằng phương pháp ngược lại.

Mật độ sợi tuyến tính của roving

tex

Số lượng roving

Tổng mật độ sợi tuyến tính

tex

Thông số tính toán

...

...

...

Số lớp

Bước quấn

mm

Số lớp

Bước quấn

mm

210

2

420

...

...

...

1,14

6

0,56

210

3

630

9

1,40

6

...

...

...

300

1

300

13

0,97

8

0,47

300

2

...

...

...

9

1,33

6

0,67

300

3

900

7

1,56

...

...

...

0,82

800

1

800

8

1,59

4

0,77

1200

...

...

...

1200

6

1,79

4

0,94

1600

1

1600

6

...

...

...

4

1,09

2000

1

2000

5

2,47

4

1,22

...

...

...

1

2400

5

2,98

4

1,33

2400

2

4800

...

...

...

3,57

2

1,89

Phụ lục B

(tham khảo)

Cách tính toán thông số quấn để chế tạo tấm đơn hướng bằng phương pháp quấn

B.1  Số lượng các lớp

trong đó

...

...

...

ρ là khối lượng riêng của thủy tinh, tính bằng gam trên centimet khối;

φ là hàm lượng thủy tinh, biểu thị bằng phần trăm thể tích;

ρ_l là mật độ sợi tuyến tính của roving, tính bằng tex;

h là độ dày của tấm thử, tính bằng milimét.

Số lượng các lớp quấn phải là một số nguyên. Khi cần, làm tròn kết quả đến số nguyên gần nhất hoặc số chẵn gần nhất.

B.2  Bước quấn

trong đó

p là bước quấn, tính bằng milimét

...

...

...