ВВЕДЕНИЕ 14
1 ХАРАКТЕРИСТИКА СОВРЕМЕННЫХ СЭНДВИЧ-ПАНЕЛЕЙ 16
1.1 Основная классификация и требования, предъявляемые к сэндвич-панелям 17
1.2 Звукоизоляционные и теплоизоляционные свойства сэндвич-панелей .... 20
1.3 Основные материалы, применяемые для сэндвич-панелей на основе стеклопластика 25
1.4 Способы соединения составляющих сэндвич-панелей 35
1.5 Патентный поиск 43
Выводы по главе 1 45
2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1 Материалы, используемые для изготовления сэндвич панелей 48
2.2 Методы исследования, приборы и установки 57
2.3 Статистическая обработка экспериментальных данных
3 ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ЧАСТЬ
3.1 Исследование звукопоглощающих свойств сэндвич-панелей 72
3.2 Исследование теплопроводности сэндвич-панелей 74
3.3 Исследование изменения физических свойств сэндвич-панелей в процессе старения 76
3.4 Определения линейной температурной усадки сэндвич-панелей 80
3.5 Исследование механических свойств сэндвич-панелей 82
Выводы по главе 3 83
4 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
4.1 Разработка технологического процесса изготовления защитного экрана сэндвич-панелей изделия капота мотоотсека 86
Вывод по главе 4 87
5 ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
5.1 Нормативные материалы, правила и стандарты 89
5.2 Требования техники безопасности при работе с полиэфирными смолами и инициирующими добавками 90
5.3 Требование безопасности организации работ в лаборатории 92
Выводы по главе 5 92
6 РАСЧЕТ СЕБЕСТОИМОСТИ
Вывод 97
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ
В настоящее время перспективы развития современного производства неразрывно связано с разработкой и широким внедрением изделий из полимерных композиционных материалов (ПКМ), отличающихся малой массой, высокой коррозионной стойкостью, низкой стоимостью, возможностью эксплуатации в широком температурном диапазоне, ремонтопригодностью высокими эстетическими качествами.
Прогнозируется, что в ближайшее время объем применяемых ПКМ резко увеличится, особенно в такой материалоёмкой отрасли как машиностроение. Уже сейчас применение ПКМ позволяет создавать материалы и конструкции из них с существенно более высокой прочностью и долговечностью, улучшать их коэффициенты качества, получать хорошие свойства при низкой теплопроводности и высокой коррозионной стойкости.
Композиционные материалы обладают не только широким спектром механических, физических и химических свойств, но также им свойственна возможность направленного изменения характеристик в соответствии с назначением конструкции. В основе лежит идея комбинирования (или композиции) в нужном сочетании свойств нескольких материалов в одном изделии. Принципы композиции свойств, прослеживаются во всех природных материалах, которые в процессе эволюции доведены до совершенства.
Важнейшее достоинство композитов - возможность создавать из них материалы с заранее заданными свойствами, наиболее полно отвечающими характеру и условиям работы. Многообразие наполнителей и матричных материалов позволяет направленно регулировать прочность, жесткость, уровень температур и другие свойства путем подбора составов.
Современные сэндвич-панели имеют трехслойную структуру, состоящую из наполнителя, облицованного каким-либо плотным листовым материалом. Важными свойствами сэндвич-панелей являются: хорошая тепло и звукоизоляцию, небольшой вес, устойчивы к атмосферным воздействиям и не впитывают влагу, прочность и долговечность, высокая антикоррозионная стойкость. Срок службы панелей не менее 25 лет. Сэндвич панели - экологически чистый и огнестойкий. Также сэндвич-панели имеют эстетичный внешний вид и большую цветовую гамму.
В частности, многослойные композиции представляют собой сэндвич- панели, используемые в строительстве, однако ООО «Кора-Инжиниринг» нашло применение данных материалов в автомобилестроении для автобусов НЕФАЗ и ЛиАЗ в изделии капот мотоотсека детали защитного экрана. На основе данных материалов по производству новых изделий стала актуальна задача сочетаний в себе одновременно высоких показателей звукопоглощения и теплопроводности.
В связи с этим актуальной проблемой становится:
Таким образом, целью выпускной квалификационной работы является выбор оптимального материала сэндвич-панелей на основе стеклопластиков для защитного экрана изделия капот мотоотсека автобусов ЛиАЗ.
Для достижения поставленной цели необходимо стало решение следующих задач:
• анализ современных сэндвич-панелей
• анализ существующих материалов и методов исследований
• исследование сэндвич-панелей на теплопроводность и звукопоглощение
• изготовление сэндвич-панелей
• расчет экономической эффективности
• разработка мероприятия по безопасности жизнедеятельности
На основании проведенного анализа сэндвич-панелей, предлагается следующая композиция для использования в изделии капот мотоотсека в детали защитного экрана на ООО «КОРА-Инжиниринг», состоящего из стеклопластиковая пластина - аэросил - стеклопластиковая пластина, обернутая в фольгу (сэндвич-панель № 3). Которая рекомендуется изготовлением ручного формования.
При выполнении выпускной квалификационной работы были исследованы физико-механических свойств сэндвич-панелей на основе стеклопластиков на примере детали защитного экрана капот мотоотсека автобусов ЛИАЗ.
Для сэндвич-панели № 3 выполняется нормативные условия по звукопоглощению в диапазоне частот от 500Гц до 1000Гц.
Определены коэффициенты теплопроводности сэндвич-панели № 3 равный 0,237 ± 0,001. Так же после выдержки в сушильной печи при температуре 60°С коэффициент теплопроводности увеличился до 0,241.
При исследовании изменения массы и объема образцов в зависимости от времени при выдержке при температуре 60°С для сэндвич-панель № 3 изменения практически не наблюдались.
Проведя исследование на изменение плотности образцов в зависимости от времени при выдержке при температуре 60°С было выявлено что, плотность сэндвич-панели № 3 увеличилась на 26,6 кг/м3.
В результате анализа исследований изменение линейной температурной усадки образцов сэндвич-панелей от температуры - наиболее стабильные размеры имеет сэндвич панель № 3.
Так же при выполнении выпускной квалификационной работы был разработан технологический процесс изготовления детали Защитного экрана ручным формованием. Была подсчитана себестоимость изделия 2057,28 рублей.
