Запатентованный процесс позволяет осуществлять компрессионное формование при более низких давлениях, экономя капитальные затраты на оборудование для производства панелей. #клеи #вне автоклава #листоформующий состав
Он может выглядеть как деревянная дверь, но на самом деле это многослойная копия поверхности SMC, изготовленная с использованием нового процесса формования SMC от Acell. В этом процессе используется сердцевина из фенольной пены для создания дверей и других строительных панелей путем однократного формования под низким давлением. Источник: Аселл
На этом изображении показана установка пресса. Обратите внимание на приподнятую направляющую, видимую в левом верхнем углу, которая поддерживает роботизированную распылительную систему PiMC для порошковой окраски. Источник: Италпрессе
Поперечное сечение прессованной панели (без деревянного каркаса), показывающее, как смола SMC проникает в открытые ячейки пенопластового наполнителя, создавая механическую блокировку для предотвращения расслоения. Источник: Аселл
Панели Acell доступны в сотнях вариантов отделки, включая мраморные узоры, как показано здесь. Источник: Аселл
Шаг 1: Во время литья сначала создается никелированная алюминиевая форма с использованием композитного мастера для воссоздания желаемой отделки поверхности. Эта нижняя грань представляет собой типичную дверную панель. Источник: Аселл
Шаг 2: Негатив стеклонаполненной формовочной массы (SMC) помещается на инструмент; В производственном сценарии сначала на форму наносится поверхностное покрытие для поддержания постоянного качества поверхности. Источник: Аселл
Шаг 3: Дверная панель обычно включает в себя деревянную раму, позволяющую просверлить отверстия для фурнитуры в готовой двери или панели и разрезать ее в соответствии с вашей установкой. Источник: Аселл
Шаг 4: Запатентованная фенольная пена Acell (по сути, огненная/дымовая/вирусная пена) помещается в деревянную раму. Источник: Аселл
Шаг 5: Поместите верхний лист SMC на пенополистирол и деревянную раму и сформируйте другую внешнюю оболочку сэндвича из SMC и пенополистирола. Источник: Аселл
Шаг 6: Сравните готовое панно с формой. Обратите внимание, что рыхлый поролон позволяет воспроизвести контуры панелей. Источник: Аселл
«Если вы это построите, они придут», возможно, это крылатая фраза Голливуда, но она также описывает стратегию развития, которую иногда использует индустрия композитов – внедрение убедительных инноваций в надежде, что рынок будет развиваться с течением времени. Адаптируйтесь и примите это. Технология листового формовочного состава (SMC) компании Acell является одной из таких инноваций. Запатентованный во всем мире в 2008 году и представленный в США в 2010 году, этот процесс обеспечивает сочетание материала и процесса для высокопроизводительного формования сэндвичей по индивидуальному заказу. Стоимость капитального оборудования панелей намного ниже, чем при обычном компрессионном формовании.
Изобретателем этой инновации является итальянская химико-технологическая группа Acell (Милан, Италия), которая уже 25 лет производит уникальную пенопластовую начинку с открытыми порами для огнестойких строительных конструкций. Компания Acell хотела найти более широкий рынок для своей продукции из пенопласта и разработала метод использования пенопласта в сочетании с SMC для эффективного производства дверей и других панельных изделий для строительного рынка. Технический партнер Acell Italpresse SpA (Багнатика, Италия и Пунта-Горда, Флорида) спроектировал и построил полную производственную линию по производству композитных панелей по заданным параметрам. «Мы верим в нашу бизнес-модель создания процессов и продуктов для глобального использования», — сказал коммерческий директор Acell Майкл Фри.
Возможно, он прав. Это вызвало большой интерес к отрасли. Фактически, компания Ashland Performance Materials (Колумбус, Огайо) сформировала стратегический альянс с Acell для продвижения этой технологии в Северной Америке. Процесс Acell также был удостоен награды за выдающиеся достижения в области композитов (ACE) 2011 года от Американской ассоциации производителей композитов. (ACMA, Арлингтон, Вирджиния) Категория «Процессные инновации».
Новый процесс формования является результатом большого количества исследований и разработок сэндвич-панелей. Дэйв Ортмайер, главный операционный директор Italpresse USA, объяснил, что существующие конструкции композитных дверей производятся в рамках многоэтапного и трудоемкого процесса, который включает в себя изготовление внутренней рамы, ламинирование SMC-обшивки, сборку компонентов и, наконец, заливку внутрь пенополиуретана. для теплоизоляции. Напротив, процесс Acell производит эквивалентную дверную панель всего за один этап и со значительно более низкими первоначальными затратами. «Традиционная форма для дверной обшивки SMC может стоить до 300 000 долларов», — сказал Ортмайер. «Наш процесс может дать вам готовую дверь за один раз, стоимость инструментов составит от 20 000 до 25 000 долларов».
Материалы играют ключевую роль в этом процессе. В отличие от большинства фенольных пен, которые мягкие, хрупкие и хрупкие (например, зеленая пена, используемая флористами для цветочных композиций), пена Acell представляет собой комбинацию запатентованных ингредиентов для создания более прочной структурной пены. м3 (от 5 до 50 фунтов/фут3). Пена обладает теплоизоляционными свойствами, устойчивостью к огню, дыму и токсичности (FST), а также звукопоглощающими свойствами. По словам Фри, он также доступен в различных размерах ячеек. По его словам, стеклонаполненный SMC, используемый в дверных панелях, произведен компанией Acell. Поскольку SMC склонен к выделению газа во время формования, говорит Ортмайер, пенопласт действует как воздухопроницаемый материал, позволяя газу выходить из формы через отверстия.
Однако ключевым вопросом является доступность. Ортмайер сказал, что партнеры надеются в кратчайшие сроки предоставить экономически эффективные инструменты мелким производителям или тем, кто производит несколько продуктов. По его словам, при типичном компрессионном формовании SMC инструменты громоздки и дороги не только потому, что детали громоздки, но и потому, что им приходится выдерживать износ, вызванный движением и потоком множества выстроенных в ряд «зарядов» SMC. в форме. . обязательно под высоким приложенным давлением.
Поскольку более структурная пена Acell остается «хрупкой» (деформируемой) под давлением, нормальное давление прессования полностью раздавит ее, поэтому давление формования должно быть относительно низким. Таким образом, процесс Acell использует только тонкий слой SMC на коже. Он не перемещается и не течет вбок, поэтому нет риска износа поверхности инструмента. Фактически, смола SMC течет только в направлении z – процесс разработан таким образом, чтобы обеспечить достаточное количество тепла в форме для разжижения матрицы SMC, в результате чего часть смолы просачивается в соседние ячейки пенопласта, поскольку она слегка крошится под давлением.
«Во время цикла формования оболочка SMC по существу механически и химически фиксируется в пенопласте», — объясняет Фрей и утверждает, что «расслоение оболочки невозможно». другое Слишком сильный инструмент. Стоимость двух тонких литых вставок (верхней и нижней) с необходимой детализацией поверхности составляет лишь небольшую часть стоимости, необходимой для производства инструмента SMC из стали или обработанного алюминия. Результатом, по словам партнеров, является доступный процесс, предлагающий широкий спектр транзакций при номинальной стоимости капитала.
Однако ценовая доступность и доступность не исключают адаптивности. Был проведен ряд испытаний, в ходе которых в ламинат были включены тканые материалы. Их просто встраивают в промежуточный слой, увеличивая прочность панелей на изгиб. По данным Free, тканые арамидные ткани, металлические соты и даже пултрузионные вставки могут быть интегрированы в сэндвич-панели и спрессованы во время обработки для дополнительной взрывоустойчивости, защиты от кражи и многого другого. «Мы хотим, чтобы производители поняли, что этот процесс очень гибкий и адаптируемый», — пояснил он. «Он может производить толстые или тонкие панели на заказ по низкой цене без дополнительной обработки, такой как склеивание или крепление».
Технологическая установка, спроектированная Italpresse специально для Acell, состоит из 120-тонного пресса с ходом вниз и нагреваемыми плитами для установки форм для панелей. Нижняя плита спроектирована так, чтобы автоматически входить и выходить из пресса, и Ортмайер говорит, что с помощью Layup можно добавить вторую подогреваемую нижнюю плиту на противоположной стороне машины, чтобы она лежала на одной форме, пока другая находится в прессе. станция. Плиты имеют размеры 2,6 м/8,5 футов x 1,3 м/4,2 фута для «стандартных» применений, таких как декоративные двери, но плиты могут быть изготовлены на заказ в соответствии с конкретными проектами. Стоит отметить, что также возможно модифицировать существующие настройки пресса, чтобы они соответствовали процессу Acell, при условии, что давление можно контролировать (с помощью упоров матрицы), чтобы избежать чрезмерного сжатия.
Формы изготавливаются индивидуально для каждого проекта панели и могут быть изготовлены традиционными методами литья. Чтобы получить поверхность формы высокой четкости, имитирующую натуральные материалы, такие как дерево или камень, панели из стекловолокна/полиэстера укладываются непосредственно на выбранный материал, чтобы создать шаблоны для верхних и нижних инструментов. Две мастер-модели отправляются в литейный цех, где инструменты отливаются из алюминиево-никелевого сплава. Относительно тонкий инструмент быстро нагревается, и в режиме ожидания его могут поднимать и перемещать два оператора. Доступны и другие варианты инструментов, но методы литья позволяют производить инструменты по разумной цене и обычно толщиной от 0,75 до 1 дюйма (от 20 до 25 мм).
В ходе производства форма подготавливается в соответствии с желаемой отделкой поверхности панели. Доступны различные покрытия и отделки для формования, объяснил Фри, включая порошковое покрытие для формования (PiMC), широко используемый распыляемый пигментный порошок, который плавится и вступает в реакцию с SMC, образуя покрытие, устойчивое к ультрафиолетовому излучению и царапинам. Цвет поверхности панели. Другие варианты включают в себя заливку формы цветным или натуральным песком, чтобы имитировать камень, или нанесение печатной вуали, которая может добавить текстуру и узор. Далее поверхностную нить укладывают на форму, затем слой стеклонаполненного СМК вырезают в виде сетки и укладывают плашмя на подготовленную форму.
Затем поверх SMC был помещен кусок пенопласта Acell толщиной 1 дюйм/26 мм (также разрезанный по форме сетки). Второй слой SMC наносится на пенопласт вместе со второй пленкой, чтобы облегчить отделение деталей и обеспечить канал для летучих веществ, выделяемых SMC. Нижнюю матрицу, которая размещается поверх нагретой плиты, затем механически или вручную подают в пресс, где достигается температура процесса от 130°C до 150°C (от 266°F до 302°F). Опустите верхнюю форму на стопку, оставив небольшой воздушный зазор между формами, и прижмите промежуточный слой с усилием 5 кг/см2 (71 фунт на квадратный дюйм) примерно на пять минут, чтобы сформировать сплошную панель, как на шаге 6. Во время цикле штамповки, бусины выдвигаются и деталь снимается.
Чтобы создать типичную дверную панель, процесс был изменен путем добавления рамы из сэндвич-дерева по краю детали (шаг 3) и установки пенопласта внутри рамы. Обрезная древесина позволяет обрезать двери до точных размеров, а монтажные петли и фурнитуру можно легко установить, объясняет Фрич.
Хотя большинство традиционных композитных дверей сейчас производятся в Азии, Ортмайер говорит, что процесс Acell «позволяет «местное» производство на суше из-за его более низкой стоимости. Это способ создать рабочие места на производстве при разумных капитальных затратах. В настоящее время в Европе семь лицензиатов используют процесс Acell для изготовления дверей и других панельных изделий, а интерес к нему в США быстро вырос с момента получения награды ACMA в 2011 году, говорит Фри, который надеется увидеть больше компонентов для наружных зданий. Часто используемый, например, в качестве облицовочных панелей (см. фото), этот процесс превосходен с точки зрения теплоизоляции, устойчивости к ультрафиолетовому излучению и ударопрочности.
Еще одним преимуществом является то, что панели Acell на 100% подлежат вторичной переработке: до 20% переработанного материала повторно используется при производстве пенопласта. «Мы создали экономичный и экологичный процесс формования SMC», — сказал Фри. Майк Валленхорст заявил, что стратегический альянс с Ashland, как ожидается, сделает эту технологию более широко известной. Директор по управлению продуктами в Ashland. «Это впечатляющая технология, заслуживающая более широкой аудитории».
США, похоже, готовы инвестировать значительные средства в инфраструктуру. Сможет ли с этим справиться индустрия композитов?
Огнестойкие композитные панели обеспечивают структуру, воздухонепроницаемость и культовые фасады новаторских зданий в Дубае.
Концепция модульного строительства продвинула комплексное строительство на новый уровень, предлагая широкий спектр доступных жилищных решений для всех типов строителей.
Время публикации: 01 сентября 2023 г.