Композитный материал - надёжное соединение технологии и контроля качества.
Для правильного понимания КМ (композитных материалов) нужно с самого начала знать их главное отличие от материалов «традиционных», а именно — заданные свойства. КМ — это материалы, форму и свойства которых определяем мы сами, не ограничиваясь уже имеющимся от природы набором физико-механических и химических свойств. Смешанные в одно целое два и более компонента с различными свойствами могут дать новый комплекс характеристик не свойственный ни одному из них по отдельности.
Одним из таких материалов, уже нашедшим широкое применение в промышленности, является стеклопластик. Автомобилестроение, судостроение, инженерные сети, декоративные аксессуары, бассейны, лопасти ветряных мельниц, всевозможные матрицы, скутеры и доски для серфинга, это далеко не полные список областей применения стеклопластиков.
Одним из основных изделий из стеклопластика являются — стеклопластиковые трубы. Они начали применяться относительно недавно, всего лишь в середине прошлого столетия. Но, благодаря комплексу нужных свойств, они уже уверенно закрепились на рынке.
Основными преимуществами стеклопластиковых труб являются:
• прочность;
• легкость;
• долговечность;
• простота монтажа;
• высокая коррозионная стойкость;
• хорошие гидравлические показатели.
В мире существует множество различных технологий формования стеклопластиковых труб. Несомненно, можно сказать, что, выбирая тот или иной способ формовки стеклопластика, вы выбираете его конечные свойства. Так, от количества и направленности волокон, состава ламината, типа используемой смолы и множества других факторов будут различаться и свойства конечного продукта. Основными методами производства стеклопластиковых труб в мире являются следующие:
Метод центробежного литья
Суть метода заключается в том, что рубленое стекловолокно наносят на внутреннюю поверхность полой формы, которую затем нагревают и начинают вращать. Связующее равномерно распределяется по стеклонаполнителю. Под действием центробежной силы стеклонаполнитель и связующее удерживаются на стенках вращающейся формы до полного отверждения связующего. Отдельно стоит отметить то, что при данном методе не используются сплошные волокна, а только рубленое волокно. Преимущество метода — высокая производительность.
Крестовая намотка (переодическая намотка на мандрель)
При крестовой намотке волокна пропускаются через ванну со смолой, а затем проходят через натяжные валики, служащие для натяжения волокна и удаления излишков смолы. Волокна наматываются на сердечник с необходимым сечением, угол намотки контролируется отношением скорости движения тележки к скорости вращения. Преимущество данного метода - высокая прочность готового изделия корая достигается за счет возможности намотки стекловолокна на сердечник под определенным углом, при котором максимально раскрываются прочностные характеристики стекловолокна. Данным методам делают трубы высокого давления (до 150 атм.) и высокой химической стойкости (эпоксидные смолы), что, в свою очередь, сказывается на их конечной цене.
Непрерывная намотка
Метод непрерывной намотки заключается в том, что на заранее собранную мандрель (сердечник), которая непрерывно движется в осевом направлении, поочередно наносятся сырьевые компоненты стеклопластика: стекловуаль, полиэфирная смола, сплошной и рубленный ровинги и различные наполнители я случае необходимости. В рузультате формируется стенка трубы заданной толщины. Затем труба проходит зону термической обработки, где происходят процессы полимеризации, отверждения матрицы КМ. По достижению конца мандрели, она, посредством возвратного механизма, возвращается к своему началу и продолжает непрерывный процесс производства, а уже готовая труба, необходимой длины срезается алмазной пилой.
Используя компьютерную систему дозации компонентов, регулируя скорость вращения оправки и температурный режим, изменяя диаметр оправки, на станке непрерывной намотки можно производить трубы широкого номенклатурного ряда для различных целей.
Производство ТОО «Amitech Astana» (Амитех Астана)
Казахстанский лидер по производству стеклопластиковых труб, компания ТОО «Amitech Astana» (Амитех Астана), вот уже на протяжении 7 лет выпускает стеклопластиковые трубы по технологии FLOWTITE на территории г. Астаны, Казахстан.
Гарантией высокого качества производимых нами стеклопластиковых труб является тщательный подбор и входной контроль сырьевых компонентов.
Все сырьевые компоненты, используемые на производстве, проходят процедуру акредитации в лабораториях Flowtite technology в Норвегии, серией долгосрочных испытаний, которые выставляют самые высокие требования к их качеству. Даже после процедуры прохождения аккредитаций, все поставщики обязаны проходить ежегодную процедуру качества, что гарантирует стабильно высокое качество сырья.
ТОО «Amitech Astana» (Амитех Астана) имеет свою производственную лабораторию, которая производит входной контроль каждой партии, каждого сырьевого компонента поступающего на производство, на соответствие выставленным стандартам.
Производство стеклопластиковых труб по технологии Flowtite
Как говорилось выше, свойства стеклопластикового изделия зависят от способа его формования. Мы можем с уверенностью сказать, что технология производства стеклопластиковых труб FLOWTITE является исключительно успешным творением инженерной мысли.
Подаваемые на мандрель сплошные стекловолокна, несут в себе способность сопротивляться давлению, которое создает транспортируемая жидкость на стенки трубы. Они имеют различные значения линейной плотности, и каждая нить имеет строго отведенное место в составе трубы, которое регламентируется спецификацией. Рубленое стекловолокно в составе трубы отвечает за осевую прочность, его количество и подача на мандрель регламентируется технологией FLOWTITE. Наполнитель в виде кварцевого песка, с содержанием кварца более 95%, служит для повышения жесткости трубы и удешевления её стоимости. А матрицей всей конструкции служат ненасыщенные полиэфирные смолы.
ТОО «Amitech Astana» (Амитех Астана) не пользуется клишированными решениями, подходя к каждому проекту отдельно. И, в случае необходимости повышения уровня тех или иных свойств, имеет возможность осуществить это на производстве. Так, например, при необходимости высокой коррозионной стойкости, для транспортировки агрессивных, химически активных сред, имеется возможность изготовить трубу с первым слоем из химически стойкой изофталевой или винилэфирной смолы. При повышении класса давления, можно повысить прочность трубы посредством повышения количества армирующих волокон.
Отдельно стоит отметить, что каждая напорная труба проходит гидроиспытание двукратным давлением в условиях завода.
Сам процесс производства труб проходит в полном автоматическом режиме, где минимизирован человеческий фактор, что в свою очередь позволяет говорить об ограничении огрехов и погрешностей производства.
Кроме того, на заводе производиться полный номенклатурный ряд сопутствующих фасонных изделий:
• повороты;
• тройники;
• отводы;
• патрубки;
• крестовины;
• переходники;
• емкости и многие другие нестандартные изделия.
Стеклопластиковые трубы могут соединяться различными способами, но самым распространенным в мире является муфтовый метод соединения трубопроводов и фитингов. Этот метод заключается в соединении труб с помощью муфт, как правило, выполненных из того же материала, что и трубы. На обработанные края труб одеваются (насаживаются) муфты, до определенной глубины, оставшаяся часть муфты служит для соединения со следующей трубой. Это самый быстрый и удобный метод соединения, который оправдывает себя вот уже более 50 лет.
Контроль качества
Помимо входного контроля сырьевых компонентов, инженеры по качеству в течение всего производственного процесса контролируют соблюдение технологического регламента и параметров производимой продукции. На каждую партию труб (300 п.м.) делаются квалификационные испытания, которые включают в себя как неразрушающие, так и разрушающие методы контроля.
В их числе:
• контрольный замер геометрических параметров;
• проверка на фактическую жесткость трубы;
• проверка осевой и кольцевой прочности на разрыв;
• твердостьтрубы;
• структуру ламината;
• состав ламината (проводится гравиметрическим методом, при сжигании образцов трубы при температуре более 650°С).
Данные всех анализов собираются и заносятся в протоколы испытаний, на основании которых выдаются паспорта к сертификаты качества.
Транспортировка
Готовые к отправке стеклопластиковые трубы могут перевозиться буквально любым способом; автотранспортом, железной дорогой, по морю и по воздуху. При перевозке труб колоссальная экономия средств достигается использованием метода транспортировки «труба в трубе».
Сертификаты и разрешения
ТОО «Amitech Astana» (Амитех Астана) имеет сертификаты соответствия РК и РФ, «Разрешение федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору РФ», «Санитарно — гигиенические заключения» РК и РФ, а также является инициатором и разработчиком межгосударственных ГОСТов, которые войдут в силу уже этим лётом.
Прошедшей зимой ТОО «Amitech Astana» (Амитех Астана) стала победителем конкурса «Алтын Сапа» (Знак золотого качества), учрежденной президентом Республики Казахстан Нурсултаном Абишевичем Назарбаевым.
Все вышесказанное является доказательством стабильного качества продукции бурно развивающегося завода ТОО «Amitech Astana» (Амитех Астана).
Композитный мир, № 03 2012 (42)
