Термоусадочные плёнки
Компания Dunstone была основана в 1958 году. Основная линия продукции компании Dunstone – термоусадочные ленты Hi-Shrink. Они уникальны тем, что позволяют пользователям контролировать силу сжатия, применяемой на низлежащие слои (изделие) во время процесса отверждения.
Некоторые пленки, не дающие усадку, например целлофан, нейлонилиполипропилен (BOPP) обычно используются для обертывания композитного изделия для обеспечения сжатия во время усадки. Они наматываются при сильном натяжении до того, как изделие попадает в печь. Однако, данные пленки ослабевают (натяжение) по мере увеличения температуры во время цикла отверждения, а в то же самое время смола в композитном изделии начинает уменьшать вязкость и скорость потока. Это полностью противоположно тому, что вам необходимо для обеспечения хорошего потока смолы и беспустотного отверждения.
Термоусаживающие ленты Hi-Shrink компании Dunstone начинают давать усадку при 70° C и достигают максимальной силы сжатия при 150°C. Следовательно, эти ленты применяются для максимальной силы сжатия, когда вам это необходимо, так как ваша смола начинает течь. Это позволяет придать дополнительное сжатие слоям, исключая образование воздушных пустот на стенках изделия и дает хорошую конечную поверхность. Линейка лент Hi-Shrink представляет собой ленты для различных сфер применения: до 170° C из полиэфирных материалов, до 230°C с разделительной пленкой ETFE, и до 400°C их полиамидных продуктов.
Руководство по выбору ленты Hi-Shrink
| 115R | 210R | 220R | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Пленка | Полиэфир | Полиэфир | полиэфир | |||
| Процент усадки | 15% | 10% | 20% | |||
| Сила сжатия (lbs) | 4.5 | 5.5 | 7.0 | |||
| Начало усадки | 150°F | 65°C | 150°F | 65°C | 150°F | 65°C |
| Темп-раимакс. сила усадки | 302°F | 150°C | 302°F | 150°C | 302°F | 150°C |
| Рекомендуемаямакс. Темп-ра | 356°F | 180°C | 356°F | 180°C | 356°F | 180°C |
| Точка плавления | 484°F | 251°C | 484°F | 251°C | 484°F | 251°C |
| 320R | 520R | 212X | ||||
| Пленка | Полиэфир | Полиэфир | Полиамид | |||
| Процент усадки | 20% | 20% | 12% | |||
| Сила сжатия (lbs) | 11.5 | 22.5 | 7.0 | |||
| Начало усадки | 150°F | 65°C | 150°F | 65°C | 158°F | 70°C |
| Темп-раимакс. сила усадки | 302°F | 150°C | 302°F | 150°C | 410°F | 210°C |
| Рекомендуемаямакс. Темп-ра | 356°F | 180°C | 356°F | 180°C | 752°F | 400°C |
| Точка плавления | 484°F | 251°C | 484°F | 251°C | N/A | N/A |
Стандартные размеры:
| Ширина | 1/2" - 2.5" / 12.7mm - 63.5mm |
|---|---|
| Длина рулона | 91 метр |
| Процент усадки | 0% - 20% |
| Диаметр бобины | 38 мм или 76 мм |
| Разделительный слой | На лицевой стороне |
Технические данные, представленные по продуктам, представлены для информативных целей. Испытания по определению того, подходит материал или нет, необходимо проводить конечному пользователю.Dunstone не может гарантировать эксплуатационные характеристики в конечном применении.
Если иное не обозначено, данные по проценту усадки были получены в течении15 минут при 150°C.
Dunstone оставляет за собой право о допуске ± 3% в проценте усадки по продукту.
Важная формула:
Как подсчитать силу сжатия на изделие:
2×T×WP=D
- P = давление в PSI.
- T = сила натяжения пленки.
- W = оберток на дюйм.
- D = диаметр детали, которую оборачивают.
Как подсчитать количество слоев ленты, ссылаясь на обертывание на дюйм:
WPI = 1/1-нахлест %
Факторы, влияющие на силу сжатия на ваше изделие:
- Толщина ленты: чем больше толщина ленты, тем больше силы сжатия по мере усадки.
- Количество слоев ленты: такой же принцип, как при использовании более толстой ленты, больше слоев = больше сжатия.
- Процент усадки ленты: Чем больше процент усадки ленты, тем больше сила сжатия.
- Сила натяжения: она увеличивает силу сжатия на изделие, и как следствие, влияет на силу сжатия.
- Диаметр изделия, которое оборачивают лентой: В обратной пропорции, относительно силе сжатия, чем больше диаметр изделия, тем меньше будет сила сжатия. На большие диаметры обычно требуются более толстые ленты и/или большее количество слоев для достижения желаемого сжатия.
Примеры использования материалов компании Dunstone
Далее представлен ряд примеров, которые отображают проблемы заказчиков в их производственных процессах, и каким образом эти проблемы были решены с применением продуктов Dunstone.
Аэрокосмическая термоизоляционная обшивка
Аэрокосмический сектор, композиты
Применение
Компания производит теплоизоляционные обшивки из эпоксида/стекломатериалов и фенола/стекломатериалов, которые используются в качестве теплового экрана поверх металлических систем каналов.
Проблема
Компания использовала целлофановую пленку и ПВС пленку для обертывания деталей и обеспечения сжатия во время цикла отверждения. Чтобы обернуть каждую деталь, для производства требовалось две различные операции по обмотке – одна с целлофаном, и одна с ПВС. Целлофан, используемый в качестве разделительной футеровки под слоем ПВС, залипал на препреге из эпоксида / стекломатериалов после отверждения. Заказчикпогружализделиекаждоеизделиевводуна 24 часадляразмягченияслояцеллофана, итребовался последующийпроизводственныйшаг– очищение оставшегося целлофана с изделия.
Предложенное решение Dunstone
Термоусадочная лента Hi-Shrink 210R (толщина.002", 10% усадки, полиэфирная термоусадочная лента с разделительным слоем)
Внедрение
Заказчик смог сократить количество шагов по обертке до одной операции, так как они смогли достигнуть достаточного сжатия детали с и спользованием всего одного слоя пленки Dunstone в сравнении с используемыми ранее двумя слоями (целлофан и ПВС). Так как ленты с разделительным слоем PTFE легко снимаются с изделия после постотверждения, термоусадочные ленты Hi-Shrinkкомпании Dunstone позволили заказчику полностью исключить необходимость в погружении всех деталей в воду на сутки, что увеличило производительность.
Композитные столбы
Инфраструктура.
Применение
Компания производит композитные столбы из эпоксида / стекломатериалов с помощью процесса филаментной намотки.
Проблема
Ранее компания не использовала пленку для оборачивания секций композитных столбов перед отверждением. В результате у них получалась поверхность, содержащая неровности, с воздушными пустотами, а качество было непостоянным от изделия к изделию.
Предложенное решение Dunstone
Hi-Shrink 210R (толщина.002", усадка10%, полиэфирная термоусадочная пленка с разделительным слоем)
Внедрение
После нанесения последнего слоя полиэфирной вуали для получения финишных характеристик поверхности, заказчик наматывает по спирали термоусадочные ленты Hi-Shrink шириной 2.0" по всей длине изделия. Лента210 Rtape обеспечивает уплотнение волоконного жгута, и постоянную ровную поверхность. Также лента 210R предотвращает скопление смолы на днище изделия во время отверждения, так как секции столбов не вращаются в печи во время отверждения. Разделительный слой PTFE позволяет легко снимать ленту после отверждения и дает ровную качественную поверхность изделия.
Трубопровод системы искусственного климата (ECS)
Аэрокосмический сектор, композиты.
Применение
Облегченные трубопроводы, используемые для подачи воздуха в системы искусственного климата самолетов коммерческой авиации.
Проблема
Композитные трубопроводы, уложенные на сердечник из гипса, требуют внешнего сжатия во время процесса отверждения, чтобы исключить образование пустот на стенках трубопровода. Текущий производственный процесс производителя – применение целлофановой пленки, намотанной при сильном натяжении, для достижения достаточного уплотнения. После отверждения изделия при температуре 120°C, целлофан залип на препреге из фенольной смолы и стекломатериалов, делая процесс снятия пленки сложным и увеличивая время процесса производства изделия. Помимо сложности в снятии, целлофан не является усаживающейся пленкой, что приводило к образованию морщин на внешнем слое препрега на изделии.
Предложенное решение Dunstone
Термоусадочная лентаHi-Shrink 220 с разделительным слоем
Внедрение
Заменив целлофан лентой Dunstone 220R, позволило операторам выполнять намотку пленки таким же образом, но с меньшим натяжением во время обертывания.
Характеристики усадки
ленты 220R позволили давать усадку и применять ее максимальную силу сжатия одновременно с падением вязкости смолы, в результате получилась минимизация пустот в смоле между слоями и сокращения количества морщин на препреге.
Замена материала Tedlar на высоковольтной электрической обмотке
Высоковольтные моторы и генераторы
Применение
Компания использует разделительную пленку Tedlar компании DuPont между микалентой, пропитанной смолой на стенке генератора и оснасткой на прессе с нагревом.
Проблема
Компания испытывала трудности с поставками пленки Tedlar компании DuPontfilm.
Предложенное решение Dunstone
Термоусадочная лента Hi-Shrink 212HT использовалась в качестве замены пленки Tedlar.
Внедрение
Заказчик смог использовать термоусадочную ленту Hi-Shrink 212HT компании Duntone в качестве первого слоя разделительной пленки вместо разделительной пленки Tedlar, которую они использовали ранее. Термоусадочная лентаHi-Shrink 212HT – плотная фторполимерная пленка, которая снимается без какого-либо разделительного покрытия.212HTдаетусадку12% в продольном направлении и обладает температурной стойкостью до 220°C для применения в сферах с высокими температурами. Заказчик также использовал термоусадочную ленту Hi-Shrink 220Sкомпании Dunstone в качестве второго слоя поверх ленты 212HT. Лента 220Sдает дополнительное сжатие для обеспечения ровных угловых радиусов на высоковольтных обмотках.
Аэрокосмические композитные стрингеры и ребра жесткости
Аэрокосмический сектор, композиты
Применение
Силиконовые камеры с разделительным слоем стермоусадочной трубкой, заменяющие процесс ручной намотки
Проблема
Длинные композитные трубчатые конструкции, длинной 20 -40', требовали надувные силиконовые камеры для помещения внутрь изделия на оснастке. Камеры необходимо было обматывать вручную с помощью разделительной пленки ETFE перед укладкой углеволоконного препрега. Процесс ручной намотки достаточно трудоемкий и как следствие, получалось не равномерное нанесение разделительной пленки по всей длине изделия, с образованием на хлестов и применением адгезивных лент для фиксации пленки, и все это приводило к набору нежелательной толщины между оснасткой и композитным изделием. Неравномерные слои разделительной пленки могут привести к ее стягиванию на отвержденном композитном изделии, создавая сложности при ее снятии с внутреннего диаметра отвержденной детали.
Предложенное решение Dunstone
Термоусадочная трубка LST-ET
Внедрение
Термоусадочные трубки LST компании Dunstone, используемые в подготовительном процессе с камерой, позволили производителю подготовить больше деталей за меньшее время, что сократило время, требуемое для сборки всей конструкции помещением ее в автоклав. Трубки LST-ET быстро дают усадку без образования морщин. По сравнению с другими трубчатыми термоусаживающимися материалами, трубка LST-ETкомпании Dunstone обладает постоянной толщиной, что дает равномерность усадки по всему изделию.
Часто задаваемые вопросы
Какая пленка мне необходима?
Ответ зависит от того, что вы хотите получить в итоге с применением ленты Dunstone:- уплотнение слоев;
- промежуточное уменьшение объема;
- конечную поверхность, наполненную смолой, или съём.
Ленты с высоким процентом усадки используются для уплотнения слоев и оборачивания массового пакета. Большая часть усадочных лент, независимо от процента усадки, придаёт конечной поверхности высокий блеск. Dunstone предлагает разделительные версии термоусадочных лент для получения разделительных характеристик, или не усаживающиеся разделительные пленки для стандартных или высокотемпературных применений.
Какое количество лент мне понадобится на изделие?
Чем больше ленты вы используете, тем больше вы получаете силу сжатия на изделие. Dunstone рекомендует провести испытания с лентой Hi-Shrink 220, используя 50% перекрытия. Если результаты испытаний показывают неудовлетворительные результаты по усадке, увеличьте количество перекрытия ленты в последующих испытаниях для увеличения силы сжатия. Если испытания показывают слишком большую силу сжатия – уменьшите количество перекрытия лентой в целях уменьшения силы сжатия. Если вы считаете, что вам необходима более высокая сила сжатия, чем обеспечивает лента Hi-Shrink 220, попробуйте продукты 3mil или 5mil для максимального сжатия.
Мне необходим продукт с разделительным слоем или без него?
Химия смолы и реология в значительной степени варьируется, и Dunstone не может предсказать, потребуется для вашего конкретного применения разделительный слой или нет. Мы рекомендуем начать с испытаний с лентой без разделительного слоя, и в случае, если при съеме будут возникать сложности после отверждения, можно попробовать испытать ленту с разделительным слоем.
Мне необходима перфорированная лента?
Перфорированные ленты – полезный инструмент, если есть необходимость в выводе летучих компонентов или водяных паров из отверждающейся системы смол. Она не предназначена в качестве «выжимания» смолы во время отверждения. Вполне нормально наблюдать излишки смолы, проступающие между слоями неперфорированной пленки, и обычно, нет необходимости в переходе на перфорированные продукты до тех пор, пока вы не увидите, что на конечной поверхности изделия неровности поверхности вследствие наличия летучих компонентов или водяных паров.
