Quy trình được cấp bằng sáng chế cho phép đúc nén ở áp suất thấp hơn, tiết kiệm chi phí vốn thiết bị cho sản xuất bảng điều khiển. #chất kết dính #bên ngoài nồi hấp #hợp chất tạo tấm
Nó có thể trông giống như một cánh cửa gỗ, nhưng nó thực sự là một bản sao nhiều lớp của bề mặt SMC, được chế tạo bằng quy trình đúc SMC mới của Acell. Quá trình này sử dụng lõi xốp phenolic để tạo ra cửa và các tấm tòa nhà khác thông qua quá trình đúc một lần ở áp suất thấp. Nguồn: Asell
Hình ảnh này cho thấy việc cài đặt máy ép. Lưu ý thanh ray nâng lên có thể nhìn thấy ở phía trên bên trái hỗ trợ hệ thống phun robot PiMC để sơn tĩnh điện. Nguồn: Italpresse
Mặt cắt ngang của tấm ép (không có khung gỗ) cho thấy nhựa SMC xuyên qua các ô hở của lõi xốp như thế nào, tạo ra khóa liên động cơ học để ngăn chặn sự phân tách. Nguồn: Asell
Tấm Acell có sẵn hàng trăm kiểu hoàn thiện, bao gồm cả hoa văn bằng đá cẩm thạch, như minh họa ở đây. Nguồn: Asell
Bước 1: Trong quá trình đúc, khuôn nhôm mạ niken trước tiên được tạo ra bằng cách sử dụng bản tổng hợp để tái tạo bề mặt hoàn thiện mong muốn. Mặt dưới này là một tấm cửa điển hình. Nguồn: Asell
Bước 2: Đặt âm bản của hợp chất đúc thủy tinh (SMC) lên dụng cụ; trong tình huống sản xuất, lớp phủ bề mặt trước tiên được áp dụng cho khuôn để duy trì chất lượng bề mặt ổn định. Nguồn: Asell
Bước 3: Tấm cửa thường bao gồm khung gỗ, cho phép bạn khoan các lỗ phần cứng vào cửa hoặc tấm cửa đã hoàn thiện và cắt nó cho phù hợp với cách lắp đặt của bạn. Nguồn: Asell
Bước 4: Bọt phenolic đã được cấp bằng sáng chế của Acell (về cơ bản là lửa/khói/vi rút) được đặt trong khung gỗ. Nguồn: Asell
Bước 5: Đặt tấm SMC trên cùng lên khung xốp và gỗ rồi tạo thành lớp vỏ ngoài khác của SMC và bánh sandwich xốp. Nguồn: Asell
Bước 6: So sánh tấm hoàn thiện với mẫu. Lưu ý rằng bọt xốp cho phép bạn tái tạo các đường viền của tấm. Nguồn: Asell
“Nếu bạn xây dựng nó, họ sẽ đến” có thể là câu cửa miệng của Hollywood, nhưng nó cũng mô tả chiến lược phát triển mà ngành công nghiệp vật liệu tổng hợp đôi khi sử dụng – giới thiệu những đổi mới hấp dẫn với hy vọng thị trường sẽ phát triển theo thời gian. Hãy thích nghi và chấp nhận nó. Công nghệ hợp chất đúc tấm (SMC) của Acell là một trong những cải tiến như vậy. Được cấp bằng sáng chế trên toàn thế giới vào năm 2008 và được giới thiệu tại Hoa Kỳ vào năm 2010, quy trình này cung cấp sự kết hợp giữa vật liệu và quy trình để đúc bánh sandwich tùy chỉnh hiệu suất cao. Chi phí thiết bị vốn của các tấm thấp hơn nhiều so với đúc nén thông thường.
Người phát minh ra cải tiến này là tập đoàn công nghệ hóa học Acell của Ý (Milan, Ý), tập đoàn đã sản xuất lõi xốp phenolic dạng ô mở độc đáo cho các kết cấu tòa nhà chống cháy trong 25 năm. Acell muốn tìm kiếm thị trường rộng lớn hơn cho các sản phẩm xốp của mình và đã phát triển phương pháp sử dụng xốp kết hợp với SMC để sản xuất hiệu quả cửa và các sản phẩm tấm khác cho thị trường xây dựng. Đối tác kỹ thuật Acell Italpresse SpA (Bagnatica, Italy và Punta Gorda, Florida) đã thiết kế và xây dựng dây chuyền sản xuất hoàn chỉnh để sản xuất tấm composite theo các thông số quy định. Michael Free, Giám đốc Thương mại của Acell cho biết: “Chúng tôi tin tưởng vào mô hình kinh doanh của mình là tạo ra các quy trình và sản phẩm để sử dụng trên toàn cầu.
Có lẽ anh ấy đúng. Điều này đã tạo ra rất nhiều sự quan tâm trong ngành. Trên thực tế, Ashland Performance Materials (Columbus, Ohio) đã thành lập liên minh chiến lược với Acell để quảng bá công nghệ này ở Bắc Mỹ. Quy trình Acell cũng đã được Hiệp hội các nhà sản xuất vật liệu tổng hợp Hoa Kỳ trao tặng Giải thưởng Vật liệu tổng hợp xuất sắc (ACE) năm 2011. (ACMA, Arlington, Virginia) hạng mục Đổi mới quy trình.
Quá trình đúc mới là sự kết tinh của một lượng lớn nghiên cứu và phát triển các tấm bánh sandwich. Dave Ortmyer, COO của Italpresse USA, giải thích rằng các thiết kế cửa composite hiện tại được sản xuất thông qua quy trình nhiều bước và tốn nhiều công sức, bao gồm chế tạo khung bên trong, cán màng SMC, lắp ráp các bộ phận và cuối cùng là đổ bọt polyurethane vào bên trong. để cách nhiệt. Ngược lại, quy trình của Acell tạo ra một tấm cửa tương đương chỉ trong một bước và với chi phí ban đầu thấp hơn đáng kể. Ortmyer cho biết: “Một khuôn da cửa SMC truyền thống có thể có giá lên tới 300.000 USD. “Quy trình của chúng tôi có thể cung cấp cho bạn một cánh cửa hoàn thiện chỉ trong một lần, chi phí cho các công cụ sẽ từ 20.000 đến 25.000 USD.”
Vật liệu đóng một vai trò quan trọng trong quá trình này. Không giống như hầu hết các loại bọt phenolic mềm, giòn và dễ vỡ (như bọt bán hoa màu xanh lá cây được sử dụng để cắm hoa), bọt Acell là sự kết hợp của các thành phần độc quyền để tạo ra bọt có cấu trúc chắc chắn hơn. m3 (5 đến 50 lb/ft3). Bọt có đặc tính cách nhiệt, chống cháy, khói và độc tính (FST) và đặc tính hấp thụ âm thanh. Free cho biết nó cũng có sẵn ở nhiều kích cỡ tế bào khác nhau. Ông cho biết, SMC chứa đầy thủy tinh được sử dụng trong các tấm cửa là do Acell sản xuất. Ortmeier cho biết vì SMC dễ thoát khí trong quá trình đúc nên bọt hoạt động như một vật liệu thoáng khí, cho phép khí thoát ra khỏi khuôn qua các lỗ.
Tuy nhiên, vấn đề mấu chốt là khả năng tiếp cận. Ortmeier cho biết các đối tác hy vọng sẽ cung cấp các công cụ tiết kiệm chi phí cho các nhà sản xuất quy mô nhỏ hoặc những người sản xuất nhiều sản phẩm trong thời gian ngắn. Ông nói, trong khuôn đúc nén SMC điển hình, các công cụ này cồng kềnh và đắt tiền, không chỉ vì các bộ phận cồng kềnh mà còn vì chúng phải chịu được sự hao mòn do chuyển động và dòng chảy của nhiều “điện tích” SMC xếp thành hàng. trong khuôn. . nhất thiết phải chịu áp lực cao.
Bởi vì bọt Acell có cấu trúc cao hơn vẫn “giòn” (có thể biến dạng) dưới áp lực, nên áp suất ép bình thường sẽ nghiền nát nó hoàn toàn, do đó áp suất đúc phải tương đối thấp. Vì vậy, quy trình Acell chỉ sử dụng một lớp SMC mỏng trên da. Nó không di chuyển hoặc chảy sang một bên nên không có nguy cơ mài mòn bề mặt dụng cụ. Trên thực tế, nhựa SMC chỉ chảy theo hướng z - quy trình này được thiết kế để cung cấp đủ nhiệt trong khuôn để hóa lỏng ma trận SMC, khiến một số nhựa thấm vào các ô xốp liền kề khi nó vỡ vụn dưới áp suất.
Frey giải thích: “Trong chu trình đúc, lớp vỏ SMC về cơ bản được cố định về mặt cơ học và hóa học trong bọt”, đồng thời khẳng định rằng “việc tách lớp vỏ là không thể”. công cụ quá mạnh khác. Chi phí của hai miếng đệm đúc mỏng (trên và dưới) với chi tiết bề mặt cần thiết chỉ bằng một phần chi phí cần thiết để sản xuất một công cụ SMC bằng thép hoặc nhôm được gia công. Các đối tác cho biết, kết quả là một quy trình hợp lý cung cấp nhiều loại giao dịch với chi phí vốn danh nghĩa.
Tuy nhiên, khả năng chi trả và khả năng chi trả không loại trừ khả năng thích ứng. Một số thử nghiệm đã được thực hiện trong đó vật liệu dệt được đưa vào tấm laminate. Chúng được tích hợp đơn giản vào lớp trung gian, giúp tăng cường độ uốn của các tấm. Theo Free, vải dệt aramid, tổ ong kim loại và thậm chí cả các tấm lót ép đùn có thể được tích hợp vào các tấm bánh sandwich và được ép trong quá trình xử lý để tăng thêm khả năng chống nổ, chống trộm, v.v. Ông giải thích: “Chúng tôi muốn các nhà sản xuất hiểu rằng quy trình này rất linh hoạt và có khả năng thích ứng. “Nó có thể sản xuất các tấm dày hoặc mỏng theo yêu cầu với chi phí thấp mà không cần xử lý bổ sung như dán hoặc buộc chặt.”
Nhà máy xử lý do Italpresse thiết kế đặc biệt cho Acell, bao gồm một máy ép hướng xuống 120 tấn với các tấm được gia nhiệt để đặt khuôn cho các tấm. Trục lăn phía dưới được thiết kế để tự động di chuyển vào và ra khỏi máy ép, và Ortmeier cho biết có thể thêm một trục lăn phía dưới được làm nóng thứ hai ở phía đối diện của máy để đặt trên một khuôn trong khi một khuôn khác ở trong máy ép bằng cách sử dụng Layup. ga tàu. Các tấm có kích thước 2,6m/8,5ft x 1,3m/4,2ft dành cho các ứng dụng “tiêu chuẩn” như cửa trang trí, nhưng các tấm có thể được tùy chỉnh để phù hợp với các dự án cụ thể. Điều đáng chú ý là cũng có thể sửa đổi các thiết lập máy ép hiện có để phù hợp với quy trình Acell, miễn là áp suất có thể được kiểm soát (thông qua các điểm dừng khuôn) để tránh bị nén quá mức.
Khuôn được làm riêng cho từng dự án tấm và có thể được chế tạo bằng phương pháp đúc truyền thống. Để có được bề mặt khuôn có độ nét cao bắt chước các vật liệu tự nhiên như gỗ hoặc đá, các tấm sợi thủy tinh/polyester được đặt trực tiếp trên vật liệu đã chọn để tạo ra các mẫu chính cho các công cụ trên và dưới. Hai mô hình chính được gửi đến xưởng đúc, nơi các công cụ được đúc bằng hợp kim nhôm-niken. Dụng cụ tương đối mỏng nóng lên nhanh chóng và có thể được nâng lên và di chuyển bởi hai người vận hành khi không sử dụng. Có sẵn các tùy chọn công cụ khác, nhưng kỹ thuật đúc tạo ra các công cụ với chi phí hợp lý và thường dày từ 0,75 inch đến 1 inch (20 đến 25 mm).
Trong quá trình sản xuất, khuôn được chuẩn bị theo độ hoàn thiện bề mặt mong muốn của tấm. Có sẵn nhiều loại lớp phủ và lớp hoàn thiện khuôn, Free giải thích, bao gồm cả lớp phủ bột đúc (PiMC), một loại bột màu có thể phun được sử dụng rộng rãi, tan chảy và phản ứng với SMC để tạo thành lớp phủ chống tia cực tím và trầy xước. Màu bề mặt bảng điều khiển. Các lựa chọn khác bao gồm đổ cát màu hoặc cát tự nhiên lên khuôn để mô phỏng đá hoặc đắp một tấm màn in có thể thêm họa tiết và hoa văn. Tiếp theo, sợi bề mặt được đặt lên khuôn, sau đó lớp SMC chứa đầy thủy tinh được cắt thành dạng lưới và trải phẳng trên khuôn đã chuẩn bị sẵn.
Sau đó, một miếng xốp Acell dày 1 inch/26mm (cũng được cắt thành hình lưới) được đặt lên trên SMC. Lớp SMC thứ hai được áp dụng cho bọt cùng với lớp màng thứ hai để tạo điều kiện thuận lợi cho việc giải phóng các bộ phận và cung cấp đường dẫn cho các chất bay hơi phát ra từ SMC. Khuôn dưới, được đặt phía trên tấm ép đã được gia nhiệt, sau đó được đưa vào máy ép bằng cơ học hoặc bằng tay ở nhiệt độ xử lý từ 130°C đến 150°C (266°F đến 302°F). Hạ khuôn trên cùng xuống chồng, chừa một khe hở không khí nhỏ giữa các khuôn và ép lớp trung gian với lực 5 kg/cm2 (71 psi) trong khoảng năm phút để tạo thành một tấm cứng như ở bước 6. Trong quá trình chu kỳ dập, các hạt trượt ra ngoài và bộ phận được lấy ra.
Để tạo ra một tấm cửa điển hình, quy trình đã được sửa đổi bằng cách thêm khung gỗ sandwich xung quanh mép của mảnh (bước 3) và lắp xốp vào bên trong khung. Fritsch giải thích: Gỗ có viền cho phép cửa được cắt theo kích thước chính xác đồng thời có thể lắp đặt bản lề và phụ kiện dễ dàng.
Trong khi hầu hết các cửa composite truyền thống hiện nay được sản xuất ở châu Á, Ortmayer cho biết quy trình Acell “cho phép sản xuất 'địa phương' trên đất liền do chi phí thấp hơn. Đó là một cách để tạo việc làm sản xuất với chi phí vốn hợp lý. Hiện tại có bảy người được cấp phép ở Châu Âu sử dụng quy trình Acell để sản xuất cửa và các sản phẩm bảng điều khiển khác, và sự quan tâm đến Hoa Kỳ đã tăng lên nhanh chóng kể từ khi nhận được giải thưởng ACMA vào năm 2011, Free, người hy vọng sẽ thấy nhiều hơn về các bộ phận xây dựng ngoài trời. Ví dụ, thường được sử dụng làm tấm ốp (xem ảnh), quá trình này rất tuyệt vời về khả năng cách nhiệt, chống tia cực tím và chống va đập.
Một ưu điểm khác là tấm Acell có thể tái chế 100%: có tới 20% vật liệu tái chế được tái sử dụng trong sản xuất xốp. Free cho biết: “Chúng tôi đã tạo ra một quy trình đúc SMC xanh và tiết kiệm. Mike Wallenhorst cho biết liên minh chiến lược với Ashland dự kiến sẽ giúp công nghệ này được biết đến rộng rãi hơn. Giám đốc quản lý sản phẩm tại Ashland. “Đó là một phần công nghệ ấn tượng xứng đáng được tiếp cận rộng rãi hơn.”
Mỹ dường như sẵn sàng đầu tư mạnh vào cơ sở hạ tầng. Liệu ngành công nghiệp composite có thể giải quyết được vấn đề này?
Tấm composite chống cháy cung cấp cấu trúc, độ kín khí và mặt tiền mang tính biểu tượng cho các tòa nhà tiên phong ở Dubai.
Khái niệm xây dựng mô-đun đã đưa việc xây dựng hỗn hợp tiến thêm một bước nữa, cung cấp nhiều giải pháp nhà ở giá cả phải chăng cho tất cả các loại hình nhà xây dựng.
Thời gian đăng: Sep-01-2023