Введение 3
1. Патентный поиск 5
2. Анализ материалов применяемых для изготовления спортинвентаря 11
2.1 Обзор компонентов применяемых для изготовления хоккейных
клюшек 12
2.2 Анализ и подбор материалов для изготовления спортивных клюшек с
целевыми показателями свойств и процессов их переработки 16
2.2.1 Характеристика сополимера эпоксидной смолы 16
2.2.2 Применяемые отвердители 22
2.2.3 Характеристики растворителя 26
2.3 Методы изготовления препрега 32
3. Материалы и метод исследования 36
3.1 Исследуемые материалы 36
3.2 Приборы и установки, методы исследования 37
3.3 Статическая обработка 44
4. Исследование технологических свойств связующего, применяемого для
производства углепластиковых спортивных изделий 47
4.1 Термические исследования связующего 47
4.2 Исследование потери массы 48
4.3 Рекомендации к изготовлению хоккейной клюшки 57
Заключение 63
Литература
В настоящее время такие материалы как металл, заменяются материалами, которые обладают лучшими физическими свойствами. В спорт инвентаре как и в машиностроении большую роль играет вес. Ведь если спортсмену будет тяжело поднимать инвентарь, то и его показатели будут хуже. Поэтому композитный материал все чаще встречается в спорт инвентаре т.к. композит имеет малый вес и хорошие физические свойства.
Актуальность темы. В настоящее время для нашей страны во многих отраслях народного хозяйства актуальными являются вопросы импортозамещения. Производство спортивного инвентаря и хоккейных клюшек в частности не является критически важным для обеспечения экономической безопасности страны. Тем не менее, миллионы граждан России, любителей хоккея считают важным, чтобы в нашей стране было собственное производства хоккейных клюшек. И тем более важно, чтобы мальчик или девочка, могли брать в руки, играть клюшками с брендом российского предприятия, с надписью на кириллице. Качественные клюшки, позволяющие уже с детского возраста формировать индивидуальное игровое поведение, соответствующее анатомо-физиологическим особенностям ребёнка, могут быть изготовлены из различных материалов. В настоящее время наиболее широкое распространение в производстве клюшек для игры в хоккей получили композиционные материалы (КМ). Они позволяют создать продукции с высокими игровыми качествами, которые практически невозможно создать с применением других материалов. Относительно высокая для среднего покупателя цена клюшек из КМ является сдерживающим фактором для их массового производства [1].
Целью дипломного проекта является исследование технологических свойств связующего, применяемого для производства углепластиковых спортивных изделий.
Для достижения цели в работе решены следующие задачи:
- провести анализ эпоксидных смол, применяемых в спортинвентаре;
- описать современные методы исследований свойств связующих;
- провести комплексные исследование технологических свойств связующего применяемого для изготовления хоккейной клюшки;
- разработать рекомендации для технического процесса производства хоккейных клюшек.
Апробация работы. Основные результаты исследований, представленные в дипломной работе, докладывались и обсуждались на итоговой научно-образовательной конференции студентов
Набережночелнинского института (Набережные Челны, КФУ 2018 г.), международной научно-технической конференции «Инновационные машиностроительные технологии, оборудование и материалы - 2017» (МНТК «ИМТОМ-2017», Казань, 2017 г.)
1. Патентный поиск показал, что на данный момент очень много разных способов изготовления клюшки (изготовление по отдельным частям клюшки и слитной конструкции сразу), а так же получение связующего (полицонденсацией этилхлоргидрина с различными органическими соединениями) и волокна (термической обработкой химических или природных волокон).
2. В настоящее время хоккейные клюшки обладают уникальными свойствами, а именно : прочностными и упругими свойствами (прочность на сжатие и растяжение, изгиб), а еще имеет малый вес.
3. Для изготовления спортинвентаря в качестве связующего следует применять эпоксидные смолы, обладающие хорошей смачиваемой способностью, хорошей адгезией.
4. Метод изготовления препрегов следует выбирать из ходя из поставленных свойств получаемого изделия. В основном используют ручное формование и намотку.
5. В результате проведенных термических исследований установлено, что максимальное поглощение энергии при 145°С , а стеклование происходит при температуре 90°С.
6. В результате поведенных исследований выявлено наличие МЭК в компонентах А и Б. Установлено, что первые 15 минут идет большая потеря массы и высокая скорость потери. Интенсивное выделение МЭК приводит к появлению большого числа пор.
7. Изходя из проеденных исследований был предложен технологический процесс для изготовления хоккейной клюшки, состоящий из следующих основных этапов:
1. Входной контроль компонентов
