روش آغشته سازی برای دستگاه های بسته بندی سیلندر هیدروژن

I. فرآیند اصلی اشباع برای دستگاه های بسته بندی سیلندر هیدروژن
Impermeation در دستگاه های بسته بندی سیلندر هیدروژن یک گام مهم در نفوذ به الیاف تقویت کننده (مانند فیبر کربن یا فیبر شیشه ای) با یک سیستم رزین است که به طور مستقیم بر چگالی و خصوصیات مکانیکی لایه کامپوزیت تأثیر می گذارد. روشهای جریان اصلی عبارتند از:

1. Tank Impregnation: Fiber bundles are impregnated through a resin tank, with a resin viscosity controlled between 20-50 cP (according to ISO 2555) to ensure fiber impregnation >95%.

2. Spray Impregnation: A high-pressure nozzle (0.2-0.5 MPa) is used to evenly spray resin onto the fiber surface. This method is suitable for the efficient production of large-diameter bottles (e.g., volumes >300 L).

روش prepreg: نوارهای فیبر از پیش نمایش (محتوای رزین 2 ± 2 ٪) به طور مستقیم استفاده می شوند. اینها توسط غلطک های گرم (40- 60 درجه) قبل از سیم پیچ ، به حداقل می رسد خطاهای توزیع چسب در محل را به حداقل می رساند.

تأیید پارامتر کلیدی: "کتابچه راهنمای فناوری هیدروژن" وزارت انرژی ایالات متحده اظهار می دارد که زمان ژل رزین آغشته سازی باید بیشتر از 30 دقیقه یا برابر با 30 دقیقه (در 25 درجه) باشد تا از پخت زودرس در طی فرآیند سیم پیچ جلوگیری شود.

ii. اصل آغشته سازی و مکانیسم مشارکتی تجهیزات
1. دینامیک جریان رزین:

- عمل مویرگی (معادله Washburn) و نفوذ فشار به طور مشترک رزین را هدایت می کند تا بین فیبرها پر شود. فاصله بین المللی باید باشد<10μm (according to ASTM D3171).

- یک سیستم کنترل تنش (دقت ± 1n) چیدمان فیبر محکم را تضمین می کند و از نخ های خشک یا رزین- مناطق غنی جلوگیری می کند.

2. منطق عملیات دستگاه سیم پیچ:

- سرعت Mandrel با سرعت آغشته سازی مطابقت دارد: به عنوان مثال ، در یک فرآیند سیم پیچ لایه پنج- ، سرعت برای لایه اول 5 دور در دقیقه است و برای آخرین لایه به 20 دور در دقیقه افزایش می یابد (داده های فیبر کربن Toray T800 از ژاپن).

- نظارت بر کیفیت آنلاین: یک سنسور مادون قرمز (طول موج 3-5 میکرومتر) پوشش رزین را در زمان واقعی کنترل می کند و اگر انحراف بیش از 5 ٪ باشد ، زنگ خطر را ایجاد می کند.

iii گسترش فناوری و پیشرفت پیشرفته
1. کم-} دما سیستم های رزین:

- رزین های جدید اپوکسی (مانند Hexion Epikote ™ TRAC 06170) می توانند در 80 درجه درمان کنند و مصرف انرژی را 40 ٪ در مقایسه با سیستم های سنتی کاهش می دهد.

2. سیستم های آغشته سازی هوشمند:

- cevotec ، یک شرکت آلمانی ، یک سیستم تصحیح بصری با قدرت AI- ایجاد کرده است که یکنواختی غیر - را از 3 ٪ به 0.5 ٪ کاهش می دهد.

(منبع داده: ثبت اختراع ایالات متحده US20220170031A1 ، COMPOSITES PART B ، VOL. 245 ، 2023)

توجه: اگر یک جدول مقایسه پارامتر فرآیند خاص یا لیست مدل تجهیزات مورد نیاز است ، می توان جزئیات اضافی را ارائه داد.