Як вибрати плівку для вакуумної упаковки: температура, формат і розмір

Плівка для вакуумної упаковки є важливим витратним матеріалом у виробництві композитів. Він створює герметичне вакуумне середовище навколо композитних ламінатів, допомагаючи видалити захоплене повітря, консолідувати армуючі матеріали та підтримувати стабільні умови обробки під час вливання смоли або затвердіння.

Однак вибір правильної плівки для вакуумної упаковки передбачає більше, ніж вибір відповідної температури. Склад матеріалу, товщина плівки, механічні властивості, ширина та формат постачання впливають на його ефективність у фактичних виробничих процесах.

Для виробників, які працюють зі скловолокном, вуглецевим волокном та іншими композитними матеріалами, невідповідна плівка може спричинити передчасну усадку, розрив, утворення перемичок, вакуумний витік або пошкодження мішка під час затвердіння.

У цьому посібнику пояснюється, як вибрати плівку для вакуумної упаковки відповідно до типу матеріалу, температури обробки, формату плівки, розмірів і вимог до виробництва. Він також представляє стандартну та високотемпературну плівку для вакуумної упаковки, яку постачає JLON.

Розуміння різних типів плівкових матеріалів для вакуумної упаковки

Плівки для вакуумної упаковки виготовляються з різних полімерних матеріалів. Їх термічні та механічні властивості змінюються залежно від складу полімеру, структури плівки та процесу виробництва.

Двома основними категоріями матеріалів у композитних вакуумних пакетах є модифіковані ПЕ/ПП плівки та плівки на основі нейлону.

Модифікована ПЕ/ПП плівка для вакуумної упаковки

Модифіковані поліетиленові та поліпропіленові плівки зазвичай використовуються у загальному виробництві FRP та в процесах низькотемпературної вакуумної інфузії.

До їх основних характеристик відносяться:

·  Хороша гнучкість і подовження.

·  Економічний вибір матеріалу.

·  Відповідна продуктивність для загальних скловолоконних композитів.

·  Хороша адаптованість до великих форм і вигнутих поверхонь.

Модифікована плівка для вакуумної упаковки PE/PP часто використовується в морських композитних матеріалах, виробництві човнів зі скловолокна, промислових FRP-панелях і окремих компонентах вітрової енергії.

Для виробників, чиї процеси затвердіння відбуваються в межах встановлених для плівки температурних обмежень, ПЕ/ПП плівка може стати економічним рішенням для вакуумного пакування великої площі.

Нейлонова плівка для вакуумної упаковки

Нейлонова плівка для вакуумної упаковки широко використовується в процесах виробництва композитів, що вимагають вищої термічної стійкості та механічної міцності.

Залежно від складу нейлону та структури плівки її характеристики можуть включати:

·  Вища термостійкість.

·  Хороша міцність на розрив.

·  Висока розтяжність і гнучкість.

·  Стійкість до механічних пошкоджень під час обробки.

·  Придатність для більш вимогливих процесів твердіння композитів.

Нейлонові плівки доступні в різних температурних класах, від середньотемпературних застосувань до передових препрегів і обробки в автоклаві.

З цієї причини нейлонова плівка для вакуумної упаковки зазвичай розглядається для композитів з вуглецевого волокна, компонентів вітрових турбін, аерокосмічних композитів і промислових застосувань, що включають підвищені температури затвердіння.

Стандартна та високотемпературна плівка для вакуумного пакетування

Термостійкість є одним із найважливіших факторів при виборі плівки для вакуумної упаковки.

Обрана плівка повинна витримувати фактичну температуру затвердіння протягом необхідного часу витримки, зберігаючи при цьому достатню механічну цілісність і ефективність вакуумної герметизації.

Стандартна та середньотемпературна плівка для вакуумної упаковки

Стандартні та середньотемпературні плівки в основному використовуються у звичайному виробництві FRP, вакуумній інфузії та окремих промислових композитних процесах.

JLON постачає два основних сорти в цьому діапазоні:

·  P100:  модифікована ПЕ/ПП плівка для вакуумної упаковки, із заданою експозицією 100°C протягом 60 хвилин і максимальною піковою температурою 120°C протягом не більше 5 хвилин.

·  NL150:  нейлонова плівка для вакуумної упаковки PA6/PE із визначеною короткочасною температурою 150°C.

P100 підходить для оцінки загального вливання скловолокна, морського виробництва та промислового застосування FRP.

NL150 забезпечує більш високу температуру для вибраних вітрових лопатей, морських композитів і середньотемпературних застосувань.

Вибір завжди повинен базуватися на фактичному циклі затвердіння, а не лише на типі смоли.

Високотемпературна нейлонова плівка для вакуумної упаковки

Для вдосконаленого виробництва композитів, зокрема препрегу з вуглецевого волокна та затвердіння при високій температурі, може знадобитися високотемпературна нейлонова плівка для вакуумної упаковки.

JLON пропонує три високотемпературні марки:

Ці плівки призначені для оцінки у відповідних процесах затвердіння в печі, препрегу, автоклаві та інших композитних процесах при підвищеній температурі.

Максимальна номінальна робоча температура та короткочасна номінальна температура не є взаємозамінними.

Вибираючи високотемпературну плівку для вакуумної упаковки, виробники повинні враховувати:

·  Фактична температура затвердіння.

·  Загальна тривалість впливу.

·  Швидкості нагріву та охолодження.

·  Тиск в автоклаві, де це можливо.

·  Хімічний склад смоли та сумісність.

·  Товщина плівки та умови ущільнення.

Плівка з вищим температурним рейтингом не автоматично підходить для кожного високотемпературного процесу. Повний цикл затвердіння слід перевірити за відповідною технічною карткою.

Різні формати плівки для вакуумної упаковки

Окрім вибору матеріалу та температури, ще одним важливим фактором є фізичний формат плівки для вакуумної упаковки.

Різні формати забезпечують різні способи покриття форм і композитних компонентів. Відповідна конфігурація залежить від геометрії форми, розмірів компонентів, методів встановлення та виробничих вимог.

JLON пропонує п'ять основних форматів плівки для вакуумної упаковки.

SHT – Покриття

Плівка являє собою плоску одношарову плівку, що поставляється в рулонах.

Він зазвичай використовується, коли виробникам потрібно розрізати та розмістити плівку відповідно до розмірів і форми конкретної форми.

Типові характеристики:

·  Структура плоскої плівки.

·  Гнучке різання та позиціонування.

·  Підходить для великих і нерівних поверхонь форми.

·  Дозволяє виробникам визначати необхідні розміри плівки під час підготовки мішка.

Листове покриття є практичним варіантом для загального вакуумного вливання та виготовлення композитів із використанням форм різних розмірів.

CF – розворот

Центрована плівка — це плоска плівка, складена навпіл уздовж її довжини та постачається у складеному рулоні.

У відкритій формі він забезпечує ширший аркуш плівки, не вимагаючи від виробників згортання плоскої плівки на всю ширину вручну.

Типові характеристики:

~!phoenix_var394_0!~ ~!phoenix_var394_1!~

·  Зручний для застосувань, що вимагають великої ширини плівки.

·  Може зменшити підготовчу роботу, якщо складена конфігурація відповідає вимогам форми.

·  Підходить для окремих операцій із вакуумного пакування великої площі.

Замовляючи складену по центру плівку, клієнти повинні підтвердити, чи вказана ширина відноситься до ширини в складеному вигляді чи в розкритому стані.

LFT – Трубки, що прокладаються

Трубка Lay-Flat — це трубчаста плівка, що постачається у сплющеній конфігурації.

На відміну від звичайної плоскої плівки, вона складається з двох з’єднаних між собою шарів плівки, які при відкритті утворюють трубку.

Типові характеристики:

·  Трубчаста структура.

~!phoenix_var404_0!~ ~!phoenix_var404_1!~

~!phoenix_var405_0!~ ~!phoenix_var405_1!~

·  Підходить для застосувань, що вимагають трубчастої конфігурації.

Плоскі труби можуть бути корисними для огородження певних композитних компонентів або створення вакуумних пакетів певної трубчастої форми.

GT – Трубка з косою

Трубка з ластовицею являє собою трубчасту плівку зі складками всередину вздовж боків.

Ці складені секції дозволяють трубам розширюватися при відкритті, створюючи більший внутрішній об’єм, ніж звичайні плоскі труби з порівнянними сплющеними розмірами.

Типові характеристики:

~!phoenix_var412_0!~ ~!phoenix_var412_1!~

~!phoenix_var413_0!~ ~!phoenix_var413_1!~

·  Краще розміщення певних громіздких або неправильних компонентів.

·  Корисно, коли потрібен додатковий внутрішній об'єм.

Пластикова плівка з розрізаним відкритим краєм — це клітова конфігурація з одним краєм, відкритим розрізанням.

Типові характеристики:

~!phoenix_var421_0!~ ~!phoenix_var421_1!~

·  Прорізний відкритий край.

·  Простіше позиціонування навколо вибраних компонентів.

·  Підходить для застосувань, що вимагають поєднання розширеної геометрії плівки та доступу з відкритим краєм.

П’ять форматів задовольняють різні вимоги до встановлення та розмірів. There is no universally best format for all composite molds.

Перед розміщенням замовлення виробники повинні підтвердити необхідний формат, правила вимірювання ширини, товщину плівки та довжину рулону.

Доступність кожної конфігурації залежить від обраного сорту та розмірів плівки.

Як вибрати розмір плівки для вакуумної упаковки та механічні властивості

Окрім температури та формату, на ефективність встановлення та надійність процесу впливають розміри плівки та механічні властивості.

Товщина плівки

Товщина плівки впливає на транспортування, гнучкість і стійкість до випадкового пошкодження.

Загальні міркування включають:

·  Більш тонкі плівки можуть забезпечити більшу гнучкість і легшу відповідність певній геометрії форми.

·  Більш товсті плівки забезпечують більшу товщину матеріалу і можуть бути кращими для особливих вимог транспортування.

·  Відповідна товщина залежить від матеріалу плівки, геометрії прес-форми та умов виробництва.

JLON пропонує різну товщину плівок для вакуумної упаковки. Клієнти повинні звертатися до відповідних специфікацій продукту, а не припускати, що всі сорти мають однакові варіанти товщини.

Ширина плівки

Ширина плівки особливо важлива при виготовленні великих композитних конструкцій.

Недостатня ширина плівки може вимагати кількох секцій та додаткових швів, що збільшує підготовчу роботу та потенційні точки витоку.

Для великих морських форм і компонентів вітрових турбін ширша плівка може допомогти зменшити кількість необхідних з’єднань.

JLON пропонує широкоформатну плівку для вакуумної упаковки з вибраними стандартними конфігураціями, доступними до 12 метрів у звичайних діапазонах ширини та налаштованою шириною P100, доступною до 16 метрів, за умови підтвердження.

Подовження

Подовження описує, наскільки плівка може розтягнутися до розриву.

Більше подовження може допомогти плівці для вакуумної упаковки адаптуватися до вигнутих поверхонь, глибоких кутів і складної геометрії форми.

Однак надмірне локалізоване розтягнення все одно може спричинити проблеми.

Виробники повинні дозволити достатню кількість плівкового матеріалу навколо складних ділянок, щоб зменшити надмірне натягнення та уникнути перемичок.

Міцність на розрив і опір розриву

Міцність на розрив вимірює опір плівки силам розтягування, тоді як опір розриву вказує на її здатність протистояти поширенню існуючого розриву.

Обидві властивості важливі під час монтажу та експлуатації.

Для великих прес-форм виробники повинні оцінити повний профіль механічних властивостей, включаючи міцність на розрив, подовження, опір розриву та проколу.

Вибір плівки для вакуумної упаковки для різних процесів виробництва композитів

Різні виробничі процеси висувають різні вимоги до матеріалів для вакуумної упаковки.

Морська та загальна вакуумна інфузія FRP

Морські виробники зазвичай використовують вакуумну інфузію для виготовлення корпусів човнів, палуб і структурних компонентів зі скловолокна.

Вибрана плівка повинна забезпечувати достатню гнучкість для складних поверхонь прес-форми та підтримувати цілісність вакууму під час вливання смоли та затвердіння.

Модифікований ПЕ/ПП і плівки на основі нейлону можуть бути розглянуті в залежності від температури затвердіння смоли та умов процесу.

Виробництво лопаті вітрової турбіни

Виробництво лопатей вітрової турбіни включає великі форми та довгі цикли обробки.

Важливими факторами вибору фільму є:

·  Широкі розміри плівки.

·  Хороша механічна міцність.

·  Відповідне подовження.

·  Сумісність з температурою затвердіння смоли.

·  Надійне ущільнення протягом усього процесу.

Плівки на основі нейлону можуть бути розглянуті там, де потрібна більша термостійкість.

Затвердіння препрега вуглецевого волокна

Виробництво препрегу з вуглецевого волокна зазвичай передбачає більш жорсткі температурні умови, ніж звичайне вливання смоли при кімнатній температурі.

Високотемпературні нейлонові плівки для вакуумної упаковки, такі як NL204, NL230 і NL250, можна оцінити відповідно до фактичного циклу затвердіння.

Вибраний сорт має бути сумісним із системою препрегів, тривалістю впливу та тиском обробки.

Автоклавна та аерокосмічна обробка композитів

Під час виробництва в автоклаві вакуумна упаковка піддається впливу високих температур і зовнішнього тиску.

Пакувальна плівка повинна зберігати свою цілісність протягом повного циклу затвердіння.

Окрім термостійкості, виробники повинні враховувати механічні властивості, умови герметизації та сумісність із повним комплектом вакуумної упаковки.

Тестування та кваліфікація для конкретного проекту також можуть знадобитися для аерокосмічного застосування.

Поширені помилки під час вибору плівки для вакуумної упаковки

Кілька поширених помилок можуть вплинути на продуктивність вакуумного пакування.

Вибір плівки лише за максимальною температурою

Короткочасний пік температури не обов’язково означає безперервну робочу здатність.

Завжди перевіряйте тривалість впливу та фактичний профіль затвердіння.

Ігнорування формату та розмірів плівки

Вибір невідповідного формату може збільшити час встановлення та створити непотрібні шви чи складки.

Ширину та конфігурацію плівки слід враховувати на етапі підготовки форми.

Використання однієї плівки для кожного виробничого процесу

Різні системи смол і процеси затвердіння вимагають різних властивостей плівки.

Плівка, придатна для звичайної інфузії скловолокна, може бути непридатною для високотемпературного затвердіння препрегу.

З видом на повну збірку вакуумних мішків

Цілісність вакууму залежить не тільки від самої пакетної плівки.

Герметична стрічка, роздільна плівка, відривний шар, вентиляційні матеріали, фітинги, шви та якість монтажу – усе це впливає на продуктивність повної збірки.

Випробування на герметичність перед заливанням або затвердінням смоли є важливою частиною контролю процесу.

Рішення JLON для вакуумної упаковки плівки

JLON постачає плівки для вакуумної упаковки для широкого діапазону вимог до композитного виробництва, від загального вакуумного вливання FRP до обробки композиту при високій температурі.

Стандартні плівки для вакуумної упаковки

Стандартний асортимент продукції JLON включає:

·  P100 Модифікована ПЕ/ПП плівка для вакуумної упаковки.

·  NL150 Нейлонова/ПЕ плівка для вакуумної упаковки.

Ці класи можуть бути оцінені для морських, вітроенергетичних, промислових FRP та інших сумісних композитних застосувань.

Високотемпературні нейлонові плівки для вакуумної упаковки

Серія високотемпературного нейлону JLON включає:

·  NL204 – номінальна робоча температура 204°C.

·  NL230 – номінальна робоча температура 230°C.

·  NL250 – номінальна робоча температура 246°C.

Ці сорти розроблені для оцінки у відповідних препрегах вуглецевого волокна, сушіння в печі, автоклаві та вдосконалених процесах виробництва композитів.

Індивідуальні формати плівки та постачання

Залежно від обраного сорту та вимог до виробництва, JLON може обговорити різні формати плівки, товщину, ширину та розміри рулонів.

Під час запиту пропозиції клієнтам пропонується надати:

·  Необхідний сорт плівки або температура затвердіння.

·  Формат плівки: SHT, CF, LFT, GT або G.

·  Необхідна ширина і товщина.

·  Довжина рулону.

·  Орієнтовна кількість замовлення.

·  Запланований процес виготовлення композиту.

JLON також постачає додаткові витратні матеріали для вакуумної інфузії, включаючи плівку, що знімається, плівку, інфузійну сітку, герметичну стрічку та вакуумні трубки.

Це дозволяє виробникам композитних матеріалів координувати закупівлю кількох витратних матеріалів через одного постачальника.

Поширені запитання про плівку для вакуумної упаковки

Яка різниця між стандартною та високотемпературною плівкою для вакуумної упаковки?

Стандартні плівки для вакуумної упаковки, як правило, вибирають для традиційних процесів інфузії FRP і композитних процесів при низьких температурах. Високотемпературні нейлонові плівки призначені для сумісних препрегів, сушіння в печі та автоклаві, що вимагають більшої термічної стійкості.

Яка різниця між ПЕ та нейлоновою плівкою для вакуумної упаковки?

Модифіковані ПЕ/ПП плівки зазвичай використовуються в загальних застосуваннях із FRP, де важливі економічна ефективність і гнучкість. Нейлонові плівки пропонують варіанти для більш високих температур і часто розглядаються для більш вимогливих умов обробки композитів.

Які є п’ять основних форматів плівки для вакуумної упаковки?

П’ять форматів: SHT (Плитка), CF (Складка по центру), LFT (Плоска трубка), GT (Трубка зі складкою) і G (Плівка зі складкою з відкритим краєм).

Кожен формат має різну фізичну конфігурацію та призначення встановлення.

Яка плівка для вакуумної упаковки підходить для препрегу з вуглецевого волокна?

Відповідна плівка залежить від системи препрегів, температури затвердіння, тривалості впливу та умов тиску. JLON NL204, NL230 і NL250 можна оцінити для сумісних процесів препрегу при підвищеній температурі.

Як вибрати правильну ширину плівки для вакуумної упаковки?

Необхідна ширина залежить від розмірів форми, геометрії компонентів, формату плівки та кількості додаткового матеріалу, необхідного для герметизації та формування вакуумного мішка.

Для великих форм ширші плівки можуть допомогти зменшити кількість швів.

Чи може JLON постачати індивідуальну плівку для вакуумної упаковки?

JLON може обговорити індивідуальну ширину, товщину, формати та розміри рулону плівки відповідно до вибраного сорту матеріалу та вимог до замовлення. Наявність і мінімальний обсяг замовлення необхідно підтвердити перед замовленням.

Висновок

Вибір правильної плівки для вакуумної упаковки вимагає збалансованого складу матеріалу, термостійкості, фізичного формату, розмірів і механічних властивостей.

Плівки з модифікованого ПЕ/ПП підходять для багатьох загальних застосувань із FRP, тоді як плівки на основі нейлону забезпечують додаткові можливості для середньо- та високотемпературного виробництва композитів.

Розуміння відмінностей між плівкою, складеною по центру, трубкою з плоским покриттям, трубкою зі стругами та щілинною плівкою зі щілинами також може допомогти виробникам підвищити ефективність монтажу та вибрати більш відповідну конфігурацію упаковки.