Ako vybrať fóliu na vákuové balenie: Teplota, formát a veľkosť

Fólia na vákuové vrecovanie je základným spotrebným materiálom pri výrobe kompozitov. Vytvára utesnené vákuové prostredie okolo kompozitných laminátov, čím pomáha odstraňovať zachytený vzduch, konsolidovať výstužné materiály a udržiavať stabilné podmienky spracovania počas infúzie alebo vytvrdzovania živice.

Výber správnej fólie na vákuové vrecovanie však zahŕňa viac než len výber vhodnej teplotnej triedy. Zloženie materiálu, hrúbka filmu, mechanické vlastnosti, šírka a formát dodávky, to všetko ovplyvňuje jeho výkon v skutočných výrobných procesoch.

Výrobcom, ktorí pracujú so sklenenými vláknami, uhlíkovými vláknami a inými kompozitnými materiálmi, môže nevhodný film spôsobiť predčasné zmrštenie, roztrhnutie, premostenie, únik vákua alebo zlyhanie vrecka počas vytvrdzovania.

Táto príručka vysvetľuje, ako vybrať fóliu na vákuové vrecovanie podľa typu materiálu, teploty spracovania, formátu fólie, rozmerov a výrobných požiadaviek. Predstavuje tiež štandardné a vysokoteplotné vákuové riešenia fólie dodávané spoločnosťou JLON.

Pochopenie rôznych typov materiálov fólie na vákuové vrecovanie

Fólie na vákuové vrecovanie sa vyrábajú z rôznych polymérnych materiálov. Ich tepelné a mechanické vlastnosti sa líšia v závislosti od zloženia polyméru, štruktúry filmu a výrobného procesu.

Dve hlavné kategórie materiálov v aplikáciách kompozitného vákuového vrecovania sú modifikované PE/PP fólie a fólie na báze nylonu.

Upravená PE/PP fólia na vákuové vrecovanie

Modifikované polyetylénové a polypropylénové fólie sa bežne používajú vo všeobecnej výrobe FRP a procesoch vákuovej infúzie pri nízkej teplote.

Medzi ich hlavné charakteristiky patrí:

·  Dobrá flexibilita a predĺženie.

·  Cenovo efektívny výber materiálu.

·  Vhodný výkon pre všeobecné aplikácie sklolaminátových kompozitov.

·  Dobrá prispôsobivosť veľkým formám a zakriveným povrchom.

Modifikovaná PE/PP fólia na vákuové vrecovanie sa často používa v námorných kompozitoch, výrobe člnov zo sklenených vlákien, priemyselných FRP paneloch a vybraných komponentoch veternej energie.

Pre výrobcov, ktorých procesy vytvrdzovania fungujú v rámci stanovených teplotných limitov fólie, môže PE/PP fólia poskytnúť ekonomické riešenie pre veľkoplošné vákuové vrecovanie.

Nylonová fólia na vákuové vrecovanie

Nylonová fólia na vákuové vrecovanie je široko používaná v procesoch výroby kompozitov vyžadujúcich vyššiu tepelnú odolnosť a mechanickú pevnosť.

V závislosti od zloženia nylonu a štruktúry filmu môžu jeho vlastnosti zahŕňať:

·  Vyššia teplotná odolnosť.

·  Dobrá pevnosť v ťahu.

·  Vysoká ťažnosť a flexibilita.

·  Odolnosť proti mechanickému poškodeniu pri manipulácii.

·  Vhodnosť pre náročnejšie procesy vytvrdzovania kompozitov.

Nylonové fólie sú dostupné v rôznych teplotných stupňoch, od strednoteplotných aplikácií až po pokročilé spracovanie predimpregnovaných laminátov a autoklávov.

Z tohto dôvodu sa nylonová vákuová fólia bežne zvažuje pre kompozity z uhlíkových vlákien, komponenty veterných turbín, letecké kompozity a priemyselné aplikácie zahŕňajúce zvýšené teploty vytvrdzovania.

Štandardná vs. vysokoteplotná vákuová fólia

Teplotná odolnosť je jedným z najdôležitejších faktorov pri výbere fólie na vákuové vrecovanie.

Vybraná fólia musí odolať skutočnej teplote vytvrdzovania počas požadovanej doby expozície pri zachovaní dostatočnej mechanickej integrity a vákuového tesnenia.

Štandardná a strednoteplotná vákuová baliaca fólia

Štandardné a strednoteplotné fólie sa používajú hlavne pri konvenčnej výrobe FRP, vákuovej infúzii a vybraných priemyselných kompozitných procesoch.

JLON dodáva v tomto rozsahu dve hlavné triedy:

·  P100:  Upravená PE/PP fólia na vákuové vrecovanie so špecifikovanou expozíciou 100 °C počas 60 minút a maximálnou špičkovou teplotou 120 °C počas maximálne 5 minút.

·  NL150:  Nylonová PA6/PE fólia na vákuové vrecovanie so špecifikovanou krátkodobou teplotou 150°C.

P100 je vhodný na hodnotenie vo všeobecných infúziách sklenených vlákien, námornej výrobe a priemyselných aplikáciách FRP.

NL150 poskytuje možnosť vyššej teploty pre vybrané aplikácie na ochranu pred vetrom, námorné kompozitné materiály a aplikácie na spracovanie pri stredných teplotách.

Výber by mal byť vždy založený skôr na skutočnom cykle vytvrdzovania než na samotnom type živice.

Vysokoteplotná nylonová vákuová fólia

Pre pokročilú výrobu kompozitov, najmä prepreg z uhlíkových vlákien a vytvrdzovanie pri zvýšenej teplote, môže byť potrebná vysokoteplotná nylonová vákuová fólia.

JLON ponúka tri vysokoteplotné triedy:

Tieto fólie sú určené na vyhodnotenie vo vhodných procesoch vytvrdzovania v peci, predimpregnovaných laminátov, autoklávov a iných kompozitných procesov pri zvýšených teplotách.

Dôležité teplotné úvahy

Maximálna menovitá prevádzková teplota a krátkodobá teplota nie sú zameniteľné.

Pri výbere vysokoteplotnej vákuovej fólie by výrobcovia mali zvážiť:

·  Aktuálna teplota vytvrdzovania.

·  Celková doba expozície.

·  Rýchlosť vykurovania a chladenia.

·  V prípade potreby tlak v autokláve.

·  Chémia a kompatibilita živice.

·  Hrúbka filmu a podmienky utesnenia.

Fólia s vyššou teplotou nie je automaticky vhodná pre každý vysokoteplotný proces. Úplný cyklus vytvrdzovania by sa mal skontrolovať podľa príslušného technického listu.

Rôzne formáty fólie na vákuové vrecovanie

Okrem výberu materiálu a teploty je ďalším dôležitým faktorom fyzický formát fólie na vákuové vrecovanie.

Rôzne formáty poskytujú rôzne spôsoby pokrytia foriem a kompozitných komponentov. Vhodná konfigurácia závisí od geometrie formy, rozmerov komponentov, spôsobu inštalácie a výrobných požiadaviek.

JLON ponúka päť hlavných formátov fólie na vákuové vrecovanie.

SHT – Oplechovanie

Fólia je plochá jednovrstvová fólia dodávaná v kotúčoch.

Bežne sa používa, keď výrobcovia potrebujú narezať a umiestniť fóliu podľa rozmerov a tvaru konkrétnej formy.

Typické vlastnosti:

·  Štruktúra plochého filmu.

·  Flexibilné rezanie a polohovanie.

·  Vhodné pre veľké a nepravidelné plochy foriem.

·  Umožňuje výrobcom určiť požadované rozmery fólie počas prípravy vrecka.

Fólia je praktickou možnosťou pre všeobecnú vákuovú infúziu a výrobu kompozitov s rôznymi veľkosťami foriem.

CF – stredový záhyb

Stredová fólia je plochá fólia preložená na polovicu pozdĺž svojej dĺžky a dodávaná v zloženej rolke.

Po otvorení poskytuje širšiu fóliu bez toho, aby výrobcovia museli ručne zložiť celú fóliu.

Typické vlastnosti:

·  Dodáva sa v konfigurácii so stredovým zložením.

·  Vhodné pre aplikácie vyžadujúce veľkú šírku fólie.

·  Môže znížiť prípravné práce, keď zložená konfigurácia zodpovedá požiadavkám formy.

·  Vhodné pre vybrané veľkoplošné operácie vákuového vrecovania.

Pri objednávaní fólie so stredovým skladom by si zákazníci mali potvrdiť, či sa uvedená šírka vzťahuje na šírku zloženej alebo otvorenej šírky.

LFT – Lay-Flat Tubing

Lay-flat hadička je hadicová fólia dodávaná v sploštenej konfigurácii.

Na rozdiel od bežných plochých fólií má dve spojené filmové vrstvy, ktoré po otvorení vytvoria rúrku.

Typické vlastnosti:

·  Rúrková štruktúra.

·  Dodávané v sploštenej rolke.

·  Dá sa otvoriť a vytvoriť tašku alebo rukáv.

·  Vhodné pre aplikácie vyžadujúce rúrkovú konfiguráciu.

Položená plochá hadica môže byť užitočná na uzavretie určitých kompozitných komponentov alebo na vytváranie vákuových vreciek s definovaným rúrovitým tvarom.

GT – Gusseted Tubing

Vystužená hadica je rúrkovitá fólia s vnútornými záhybmi pozdĺž jej strán.

Tieto zložené časti umožňujú, aby sa hadička pri otvorení roztiahla, čím sa vytvorí väčší vnútorný objem ako obyčajná narovnaná hadica s porovnateľnými sploštenými rozmermi.

Typické vlastnosti:

·  Rúrková konštrukcia s bočnými klinmi.

·  Rozšíriteľný tvar prierezu.

·  Lepšie prispôsobenie určitých objemných alebo nepravidelných komponentov.

·  Užitočné tam, kde je potrebný ďalší vnútorný objem.

Vystužené rúrky môžu pomôcť výrobcom umiestniť komponenty s väčšou hĺbkou alebo zložitejšou geometriou prierezu.

G – Gusseted Film so štrbinou a otvoreným okrajom

Vystužená fólia s rozrezaným otvoreným okrajom je vystužená konfigurácia s jedným okrajom otvoreným rozrezaním.

Tento formát kombinuje rozšírenú štruktúru klinovej fólie s otvoreným okrajom, ktorý umožňuje ľahší prístup počas inštalácie.

Typické vlastnosti:

·  Vystužená filmová štruktúra.

·  Otvorený okraj so štrbinou.

·  Jednoduchšie umiestnenie okolo vybraných komponentov.

·  Vhodné pre aplikácie vyžadujúce kombináciu rozšírenej geometrie fólie a prístupu s otvoreným okrajom.

Ako si vybrať správny formát filmu

Päť formátov spĺňa rôzne požiadavky na inštaláciu a rozmery. Neexistuje univerzálne najlepší formát pre všetky kompozitné formy.

Pred zadaním objednávky by mali výrobcovia potvrdiť požadovaný formát, konvenciu merania šírky, hrúbku fólie a dĺžku kotúča.

Dostupnosť každej konfigurácie závisí od zvolenej kvality fólie a rozmerov.

Ako vybrať veľkosť fólie na vákuové vrecovanie a mechanické vlastnosti

Okrem teploty a formátu ovplyvňujú efektívnosť inštalácie a spoľahlivosť procesu aj rozmery fólie a mechanické vlastnosti.

Hrúbka filmu

Hrúbka fólie ovplyvňuje manipuláciu, flexibilitu a odolnosť voči náhodnému poškodeniu.

Medzi bežné úvahy patrí:

·  Tenšie fólie môžu poskytnúť väčšiu flexibilitu a ľahšie prispôsobenie sa určitým geometriám foriem.

·  Hrubšie fólie poskytujú väčšiu hrúbku materiálu a môžu byť preferované pre konkrétne požiadavky na manipuláciu.

·  Vhodná hrúbka závisí od materiálu fólie, geometrie formy a výrobných podmienok.

JLON dodáva rôzne možnosti hrúbky v rámci svojich typov vákuových vrecovacích fólií. Zákazníci by sa mali radšej odvolávať na príslušné špecifikácie produktu ako predpokladať, že všetky druhy majú rovnaké možnosti hrúbky.

Šírka filmu

Šírka fólie je obzvlášť dôležitá pri výrobe veľkých kompozitných štruktúr.

Nedostatočná šírka fólie môže vyžadovať viacero sekcií a dodatočné švy, čo zvyšuje prípravné práce a potenciálne miesta úniku.

Pre veľké námorné formy a komponenty veterných turbín môže širší film pomôcť znížiť počet požadovaných spojov.

JLON ponúka širokoformátové vákuové vrecovacie fólie s vybranými štandardnými konfiguráciami dostupnými až do 12 metrov v bežných rozsahoch šírky a prispôsobenými šírkami P100 dostupnými až do 16 metrov, po potvrdení.

Predĺženie

Predĺženie popisuje, do akej miery sa môže fólia natiahnuť pred pretrhnutím.

Vyššie predĺženie môže pomôcť filmu vákuového vrecovania prispôsobiť sa zakriveným povrchom, hlbokým rohom a zložitým geometriám foriem.

Avšak nadmerné lokalizované naťahovanie môže stále spôsobovať problémy.

Výrobcovia by mali okolo zložitých oblastí povoliť dostatočné množstvo filmového materiálu, aby sa znížilo nadmerné napätie a zabránilo sa premosteniu.

Pevnosť v ťahu a odolnosť proti roztrhnutiu

Pevnosť v ťahu meria odolnosť fólie voči ťažným silám, zatiaľ čo odolnosť proti roztrhnutiu označuje jej schopnosť odolávať šíreniu existujúceho roztrhnutia.

Obe vlastnosti sú dôležité pri inštalácii a prevádzke.

Pri veľkých formách by mali výrobcovia vyhodnotiť úplný profil mechanických vlastností vrátane pevnosti v ťahu, predĺženia, odolnosti proti roztrhnutiu a odolnosti proti prepichnutiu.

Výber fólie na vákuové balenie pre rôzne procesy výroby kompozitov

Rôzne výrobné procesy kladú rôzne požiadavky na materiály vákuového vrecovania.

Morská a všeobecná vákuová infúzia FRP

Námorní výrobcovia bežne používajú vákuovú infúziu na výrobu trupov lodí, palúb a konštrukčných komponentov zo sklenených vlákien.

Zvolený film by mal poskytovať dostatočnú flexibilitu pre zložité povrchy foriem a udržiavať integritu vákua počas infúzie živice a vytvrdzovania.

V závislosti od teploty vytvrdzovania živice a podmienok procesu je možné zvážiť oba modifikované fólie na báze PE/PP a nylonu.

Výroba lopatiek veterných turbín

Výroba lopatiek veterných turbín zahŕňa veľké formy a dlhé cykly spracovania.

Medzi dôležité faktory výberu filmu patria:

·  Široké rozmery fólie.

·  Dobrá mechanická pevnosť.

·  Vhodné predĺženie.

·  Kompatibilita s teplotou vytvrdzovania živice.

·  Spoľahlivé tesnenie počas celého procesu.

Tam, kde sa vyžaduje vyššia tepelná odolnosť, možno zvážiť fólie na báze nylonu.

Vytvrdzovanie predimpregnovaného laminátu uhlíkovými vláknami

Výroba predimpregnovaných laminátov z uhlíkových vlákien zvyčajne zahŕňa náročnejšie tepelné podmienky ako konvenčná infúzia živice pri izbovej teplote.

Vysokoteplotné nylonové vákuové vrecovacie fólie, ako sú NL204, NL230 a NL250, sa môžu hodnotiť podľa aktuálneho cyklu vytvrdzovania.

Zvolený druh by mal byť kompatibilný so systémom predimpregnovanej živice, trvaním expozície a spracovateľským tlakom.

Autoklávové a letecké kompozitné spracovanie

Výroba v autokláve vystavuje zostavu vákuového vrecovania zvýšeným teplotám a vonkajšiemu tlaku.

Vrecovací film si musí zachovať svoju celistvosť počas celého cyklu vytvrdzovania.

Okrem odolnosti voči teplotám by výrobcovia mali zvážiť mechanické vlastnosti, podmienky tesnenia a kompatibilitu s kompletnou zostavou vákuového vrecovania.

Testovanie a kvalifikácia špecifické pre daný projekt môže byť potrebná aj pre letecké aplikácie.

Bežné chyby pri výbere fólie na vákuové vrecovanie

Výkon vákuového vrecovania môže ovplyvniť niekoľko bežných chýb.

Výber len filmu podľa maximálnej teploty

Krátkodobá špičková teplota nemusí nevyhnutne predstavovať nepretržitú prevádzkovú schopnosť.

Vždy skontrolujte trvanie expozície a skutočný profil vytvrdzovania.

Ignorovanie formátu a rozmerov filmu

Výber nevhodného formátu môže predĺžiť čas inštalácie a vytvoriť zbytočné švy alebo záhyby.

Šírka a konfigurácia fólie by sa mali zvážiť počas fázy prípravy formy.

Použitie rovnakej fólie pre každý výrobný proces

Rôzne živicové systémy a procesy vytvrdzovania vyžadujú rôzne vlastnosti filmu.

Fólia vhodná na konvenčnú infúziu sklenených vlákien nemusí byť vhodná na vytvrdzovanie predimpregnovaných laminátov pri vysokej teplote.

S výhľadom na kompletnú zostavu vákuového vrecovania

Integrita vákua závisí nielen od samotnej fólie.

Tesniaca páska, uvoľňovacia fólia, odlupovacia vrstva, odvzdušňovacie materiály, armatúry, švy a kvalita inštalácie, to všetko ovplyvňuje výkon celej zostavy.

Testovanie netesnosti pred infúziou alebo vytvrdzovaním živice je dôležitou súčasťou kontroly procesu.

Riešenia fólií na vákuové vrecovanie JLON

JLON dodáva fólie na vákuové vrecovanie pre širokú škálu požiadaviek na výrobu kompozitov, od všeobecnej vákuovej infúzie FRP až po spracovanie kompozitov pri zvýšenej teplote.

Štandardné fólie na vákuové vrecovanie

Štandardný produktový rad JLON zahŕňa:

·  P100 modifikovaná PE/PP fólia na vákuové vrecovanie.

·  NL150 Nylon/PE fólia na vákuové vrecovanie.

Tieto triedy možno hodnotiť pre námornú, veternú energiu, priemyselné FRP a iné kompatibilné kompozitné aplikácie.

Nylonové vákuové vákuové fólie pre vysoké teploty

Séria vysokoteplotného nylonu JLON zahŕňa:

·  Menovitá prevádzková teplota NL204 – 204°C.

·  Menovitá prevádzková teplota NL230 – 230°C.

·  Menovitá prevádzková teplota NL250 – 246°C.

Tieto druhy sú navrhnuté na hodnotenie vo vhodnom predimpregnovanom lamináte z uhlíkových vlákien, vytvrdzovaní v peci, autokláve a pokročilých procesoch výroby kompozitov.

Prispôsobené filmové formáty a dodávky

V závislosti od vybranej triedy a výrobných požiadaviek môže JLON diskutovať o rôznych formátoch fólie, hrúbke, šírke a rozmeroch kotúča.

Pri vyžiadaní cenovej ponuky sa zákazníkom odporúča poskytnúť:

·  Požadovaná kvalita filmu alebo teplota vytvrdzovania.

·  Formát filmu: SHT, CF, LFT, GT alebo G.

·  Požadovaná šírka a hrúbka.

·  Dĺžka rolky.

·  Odhadované množstvo objednávky.

·  Zamýšľaný proces výroby kompozitov.

JLON tiež dodáva doplnkový spotrebný materiál pre vákuovú infúziu vrátane odlupovacej vrstvy, uvoľňovacej fólie, infúznej sieťky, tesniacej pásky a vákuovej hadičky.

To umožňuje výrobcom kompozitov koordinovať získavanie viacerých spotrebných materiálov prostredníctvom jedného dodávateľa.

Často kladené otázky o fólii na vákuové vrecovanie

Aký je rozdiel medzi štandardným a vysokoteplotným vákuovým vrecovacím filmom?

Štandardné fólie na vákuové vrecovanie sa vo všeobecnosti vyberajú pre konvenčné FRP infúzne a nízkoteplotné kompozitné procesy. Vysokoteplotné nylonové fólie sú navrhnuté pre kompatibilné predimpregnované lamináty, vytvrdzovanie v peci a autoklávové aplikácie vyžadujúce vyššiu tepelnú odolnosť.

Aký je rozdiel medzi PE a nylonovou vákuovou fóliou?

Modifikované PE/PP fólie sa bežne používajú vo všeobecných aplikáciách FRP, kde je dôležitá efektívnosť nákladov a flexibilita. Nylonové fólie ponúkajú možnosti vyšších teplôt a často sa zvažujú pre náročnejšie podmienky spracovania kompozitov.

Akých je päť hlavných formátov filmu na vákuové vrecovanie?

Päť formátov sú SHT (Sheeting), CF (Centerfold), LFT (Lay-Flat Tubing), GT (Gusseted Tubing) a G (Gusseted Film with Slit Open Edge).

Každý formát má inú fyzickú konfiguráciu a účel inštalácie.

Ktorá fólia na vákuové vrecovanie je vhodná pre prepreg z uhlíkových vlákien?

Vhodný film závisí od systému predimpregnovanej živice, teploty vytvrdzovania, trvania expozície a tlakových podmienok. JLON NL204, NL230 a NL250 môžu byť hodnotené z hľadiska kompatibilných procesov predimpregnovania pri zvýšenej teplote.

Ako si vyberiem správnu šírku fólie na vákuové vrecovanie?

Požadovaná šírka závisí od rozmerov formy, geometrie komponentu, formátu fólie a množstva prídavného materiálu potrebného na utesnenie a tvarovanie vákuového vrecka.

Pri veľkých formách môžu širšie fólie pomôcť znížiť počet švov.

Môže JLON dodať prispôsobenú fóliu na vákuové vrecovanie?

Spoločnosť JLON môže prediskutovať prispôsobené šírky, hrúbky, formáty a rozmery kotúčov podľa zvoleného druhu materiálu a požiadaviek objednávky. Dostupnosť a minimálne množstvo objednávky je potrebné potvrdiť pred objednávkou.

Záver

Výber správnej fólie na vákuové vrecovanie vyžaduje vyvážené zloženie materiálu, teplotnú odolnosť, fyzikálny formát, rozmery a mechanické vlastnosti.

Modifikované PE/PP fólie sú vhodné pre mnohé všeobecné FRP aplikácie, zatiaľ čo fólie na báze nylonu poskytujú ďalšie možnosti pre stredno- a vysokoteplotnú výrobu kompozitov.

Pochopenie rozdielov medzi fóliou, stredovým záhybom, plochým položeným potrubím, vystuženým potrubím a rozrezaným vystuženým filmom môže tiež pomôcť výrobcom zlepšiť efektivitu inštalácie a zvoliť si vhodnejšiu konfiguráciu vrecovania.