инструкция, принцип, режимы стерилизации, видео

Небольшое уточнение: автоклавы бывают паровые и водяные. У них схожий принцип работы, который однако сильно отличается в некоторых моментах: количество используемой воды, время нагрева и остывания автоклава и др.

В этой статье мы расскажем, как работать на классическом водяном автоклаве. Про паровые более подробно расскажем в отдельной статье.

Подготовка продуктов и банок

Чтобы консервы получились вкусными, выбирайте только свежие и качественные продукты. Помойте стеклянные банки, заполните их продуктами по рецепту и герметично закройте металлическими крышками. Стерилизовать банки для автоклава автоклава не нужно.

Для домашних консервов старайтесь выбирать свежие продукты от проверенных производителей

Загрузка банок в автоклав

Поставьте закрытые банки на решетку в нижней части автоклава. Можно устанавливать банки в автоклав в несколько слоев. Следующий ряд банок можно ставить непосредственно на крышки предыдущего ряда.

Если автоклав комплектуется специальными прижимными кассетами, банки устанавливаются в них согласно инструкции, идущей с устройством.

Важно! В одном слое должны быть установлены банки одной высоты с одинаковыми крышками! Иначе прижимная кассета не сработает и крышки у части банок сорвет.

Затем залейте в автоклав холодную воду так, чтобы свободное пространство до верхней кромки устройства составляло примерно 3-4 см.

Даже если вы консервируете 1 ряд банок, воды все равно нужно заливать почти до краев. Иначе разница давлений (внутри банки и снаружи) будет слишком большой, и крышки с банок просто слетят.

Установка кассеты с заготовками в автоклав Ханхи

Консервация в автоклаве

Закройте крышку аппарата, убедитесь в наличии уплотнительного кольца. Чтобы крышку не перекосило в сторону, и она легла ровно, гайки закручивайте крест-накрест.

Если автоклав поставляется без кассет, компенсирующих разницу давления в банках и аппарате, накачайте в бак воздух насосом через «ниппель» до момента, когда манометр покажет 1 атм автомобильным или любым другим насосом. Преднакачка поможет компенсировать разницу давлений внутри банки и снаружи (т. е. внутри самого автоклава), которая возникает при нагреве автоклава. Также предварительная накачка поможет убедиться в герметичности стыков автоклава.

Если автоклав поставляется со специальными прижимными кассетами, преднакачка не требуется.

Включите нагрев. По мере нагревания в автоклаве вместе с температурой будет расти давление. Нам требуется довести температуру до 110-120°С (в зависимости от рецепта) — именно при этих показателях в продуктах погибают все, даже самые живучие бактерии. Например, для мяса оно составляет около часа, овощные консервы в автоклаве будут готовы спустя 20 минут стерилизации при такой же температуре, маринованные грибы необходимо готовить 40-50 минут при температуре не ниже 110 градусов.

При готовке ориентируйтесь по показаниям термоманометра

Завершение стерилизации

По истечении необходимого времени плавно снизьте давление, постепенно уменьшая нагрев до полного выключения источника тепла. Дайте установке остыть до температуры не больше 30°С , после чего ниппелем медленно сбросьте давление. Не допускайте резких нагревов и охлаждений, резкого сброса и возрастания давления — банки могут вскрыться.

Перед открытием крышки проверните контрольный раз клапан сброса давления, чтобы удостовериться, что давление в автоклаве и снаружи выровнялось. Если ничего не произошло, можете смело открывать крышку.

Консервы готовы!

Откройте крышку и извлеките банки. Одна закладка и доведение консервов до приготовления занимает 3-3,5 часа. Как правило, опытные люди делают это во второй половине дня и к вечеру уже отключают автоклав и затем оставляют его остывать в таком положении до самого утра.

С восходом солнца можно вынимать готовые баночки, которые потом будут прекрасным деликатесом к вашему столу!

Готовые консервы из автоклава

После того, как вы изучили инструкцию по применению автоклава, можно приступать к приготовлению блюд, среди которых: рыбные и мясные тушенки, овощные заготовки, домашние соленья, джемы и варенья.

Режимы стерилизации

Наименование консервов	Объем банки, мл.	Температура стерилизации, о С	Продолжительность стерилизации, минут
Мясные консервы	350	120	30
	500		40
	1000		60
Консервы из мяса птицы	350	120	20
	500		30
	1000		50
Консервы из рыбы	350	115	20
	500		25
	1000		30
Овощные консервы	350	100	10
	500		15
	1000		20
Грибы маринованные	350	110	20
	500		30
	1000		40

Видео-инструкция

Где купить автоклав

Вы можете выбрать автоклав и заказать в нашем интернет-магазине, заказать по бесплатному телефону 8(800)500-27-56 или заказать обратный звонок. Наш менеджер свяжется с вами для уточнения деталей заказа, и вы сможете приступить к покорению новых кулинарных вершин с вашим новым кухонным «помощником»! А если с модель домашнего аппарата вы еще не определились, советуем почитать наши советы и рекомендации о том, как правильно выбрать домашний автоклав.

Как пользоваться автоклавом: инструкция и советы

Домашний автоклав – это устройство, которое обеспечивает физический метод стерилизации путем уничтожения бактерий, вирусов и даже спор с помощью пара под давлением. Автоклав стерилизует материалы, нагревая их до необходимой температуры в течение определенного периода времени.

Автоклавы делятся на две основные категории: паровые и водяные. По принципу действия они сходны, но есть некоторые различия, которые заключаются:

• в количестве применяемой жидкости;
• времени нагревания и остывания.

Автоклавы – металлические приборы. Устройства, которые предназначены для использования в бытовых целях, обычно обладают вместимостью не более 18 литров. В последние годы набирают популярность более емкие аппараты, достигающие 22-25 литров. Встречаются модели, объем которых доходит до 46 литров. В домашних условиях более крупные модели практически не применяются. Водяной автоклав пользуется большим спросом, поэтому именно о нем пойдет речь далее.

Как работает автоклав

Основной принцип действия заключается в нагреве продуктов или стерилизуемых предметов под высоким давлением. Под воздействием повышенного давления внутри камеры автоклава происходит смещение точки закипания воды. Благодаря этому устройству градус кипения воды может достигать 125 °С. В обычных условиях такого результата добиться невозможно.

Повышенная температура позволяет ускорить процесс консервирования, а также произвести стерилизацию банок, в которых уничтожаются вредные микроорганизмы, плесневые споры и бактерии.

Функционирование автоклава можно представить в виде трех этапов:

• нагрева;
• стерилизации;
• остывания.

Принцип работы прибора зависит от его типа. Выделяется две основных разновидности водяных автоклавов:

1. Автоклав, требующий предварительной накачки давления. Внутрь бака заливается вода и нагревается приблизительно до 60-градусного уровня. Далее требуется поместить в него заранее подготовленные банки с продуктовыми заготовками. Следующим шагом является закрытие крышки автоклава, чтобы создать герметичность. Внутрь нагнетают давление с помощью насоса. Затем включается нагрев и температура доводится до нужного по рецепту показателя. Длительность готовки зависит от типа продукта и конкретного рецепта. Мясные и рыбные консервы, как правило, готовятся дольше, чем овощные или фруктовые. Когда необходимое время выдержано, нагревание отключается, а автоклаву дают остыть естественным образом. В завершение спускают давление и сливают жидкость.
2. Автоклав, не требующий преднакачки давления. Эксплуатация устройства такого типа гораздо проще, поскольку нет необходимости самостоятельного нагнетания давления. Подготовленные банки помещают внутрь устройства и заливают холодной водой так, чтобы до края бака оставалось пару сантиметров. При наличии кассет необходимо следить, чтобы крышки верхней кассеты была полностью в воде. Далее требуется включить нагрев. С помощью встроенных датчиков нужно контролировать температуру и давление. После истечения времени, отведенного по рецепту на приготовление блюда, достаточно выключить устройство и дождаться, когда оно охладится.

Из остывшего автоклава вынимают готовые консервы и убирают в погреб или другое прохладное место, где они могут храниться в течение длительного времени. Обычно консервы, приготовленные в автоклаве, остаются пригодными в пищу от 2-3 до 10 лет. Важно следить, чтобы все ингредиенты, использованные в рецепте, не портились в течение долгого времени.

Как подготовить банки и продукты

Для приготовления домашних консервов необходимо выбирать исключительно качественные продукты, без повреждений, подпортившихся частей. Перед началом готовки стоит тщательно промыть банки. Лучше использовать стеклянную тару.

Емкости заполняются в соответствии с рецептурой, затем герметично закупориваются крышками. Закатывают их крышками из металла. Для автоклавного консервирования отдельно стерилизовать баночки не требуется. Чтобы домашние консервы обладали хорошими вкусовыми качествами, рекомендуется использовать свежую продукцию от надежных производителей.

Как загружать банки в автоклав

Закатанные банки выставляются на специальную решетку внизу устройства. Преимущество автоклава – можно сделать сразу несколько уровней с банками. Причем ставить верхние ряды заготовок можно прямо на крышку нижнего ряда.

Если конструкция устройства подразумевает наличие прижимных кассет, то банки следует помещать, строго соблюдая инструкцию, приложенную производителем к автоклаву. Каждый ряд должен состоять из баночек одного размера и высоты. Крышки тоже следует использовать одинаковые. В противном случае прижимная кассета может не сработать, из-за чего крышки будут сорваны.

Следующим шагом является заливание воды внутрь автоклава. Не стоит заполнять устройство до края, рекомендуется оставить свободное место (3-4 см). Причем даже при консервировании всего одного ряда придется залить автоклав почти дополна. Это необходимо, чтобы стабилизировать давление внутри банок с внешним. Если разница будет чрезмерно большой, то банки попросту разгерметизируются, а крышки с них сорвет.

Приготовление консервов в автоклаве

Алгоритм консервирования следующий:

1. Плотно закрыть крышку устройства и убедиться, что уплотнительное кольцо на месте. Для исключения риска перекоса крышки, гайки следует закручивать поочередно перекрестием.
2. При отсутствии прижимных кассет, которые отвечают за компенсацию различий давления в банках и автоклаве, нужно закачать воздух в бак через ниппель с помощью насоса. Остановиться необходимо, когда манометр отобразит уровень давление в одну атмосферу. Предварительное накачивание избавляет от возникновения сильной разницы давлений в ходе нагревания устройства. Вдобавок процедура помогает определить, герметично закрыт автоклав или нет. При наличии специальных прижимных кассет можно пропустить этот шаг и не осуществлять преднакачку.
3. Запустить нагрев устройства. Помимо температуры, параллельно будет увеличиваться внутреннее давление.
4. Исходя из особенностей рецепта, нагревать автоклав нужно до 110-120 градусов, чтобы избавиться от бактерий и других микроорганизмов. Для мясных блюд время готовки достигает приблизительно часа. Консервы из овощей будут готовиться всего 15-20 минут. Температура при этом должна быть такая же. Для приготовления грибов нужно от 40 до 50 минут при 110 °С. Также следует понимать, что для нагрева автоклава до необходимого уровня потребуется несколько часов.

Если внимательно следовать рецептуре и заводским инструкциям от производителя, то никаких трудностей в эксплуатации автоклава не возникнет. Обслуживать автоклав тоже нужно правильно, чтобы прибор оставался исправным многие годы.

Как завершить стерилизацию в автоклаве

Когда время, отведенное в рецепте, истекает, необходимо плавно снижать давление в устройстве. Для этого постепенно уменьшается температура автоклавирования. Аппарат должен охладиться приблизительно до 30 градусов по Цельсию. Затем можно через ниппель снизить давление внутри установки.

Нельзя допускать резкого нагрева или охлаждения, а вдобавок скачков давления. Иначе баночки могут разгерметизироваться и вскрыться. Перед вскрытием крышки автоклава рекомендуется провернуть клапан, сбрасывающий давление, еще раз. Это позволит убедиться, что давление внутри и снаружи на одном уровне. Если все в порядке, то можно смело снимать крышку и доставать простерилизованные банки.

Процесс приготовления консервированных блюд занимает в среднем 3 часа. Чтобы упростить себе задачу, можно начать готовку в послеобеденное время. Тогда к вечеру консервы приготовятся, затем можно отключить нагрев и оставить автоклав остывать естественным образом до утра.

Какие существуют режимы стерилизации

Перед готовкой нужно обязательно изучить инструкцию по применению устройства и выбрать рецепт, по которому будут готовиться консервы. В автоклаве можно делать:

• тушенку из рыбы или мяса;
• овощные и фруктовые маринады;
• варенья и др.

Если вы хотите купить бытовой автоклав, то в ассортиментной линейке компании «УкрПромТех» представлен огромный выбор моделей с различными техническими характеристиками, габаритами, вместимостью, мощностью и т. д. Поэтому вы всегда можете найти ту модель, которая оптимально подойдет по параметрам.

Наша компания специализируется на производстве и реализации изделий из металлов, преимущественно нержавеющей стали. В ассортименте, помимо автоклавов, вы найдете самогонные аппараты, сыроварни, водогрейные титаны, коптильни и многое другое. Все устройства уникальны и обладают максимально высоким качеством.

Доставка заказов осуществляется по всей Украине, поэтому заказать покупку можно практически в любой населенный пункт страны. При необходимости можно бесплатно проконсультироваться со специалистом компании. Для этого звоните по телефону (050) 376-60-86 или (067) 370-27-22. Также для уточнения информации отправляйте запрос на электронную почту, указанную в разделе «Контакты».

Автоклав стоматологический: классификация и обзор производителей

Стерилизация изделий медицинского предназначения – это сложный процесс, где каждый этап определяет качество самой процедуры:

• Предварительное обеззараживание и обработка изделий;
• Очистка изделий до стерилизации;
• Стерилизационная упаковка;
• Сам процесс стерилизации;
• Хранение стерилизованных изделий.

Наиболее популярная процедура стерилизации — это автоклавирование, предполагающее стерилизацию инструментов выше точки кипения воды. Заключается процесс в совместном воздействии высокой температуры и пара.

Автоклав стоматологический – это герметически закрывающийся аппарат с толстыми стенками, в котором и происходит данный процесс стерилизации.

Принцип работы

Автоклав для стоматологии состоит из специальной емкости для стерилизации, оснащенной краном для выхода воздуха, измерительными приборами для показаний давления и температуры и клапаном-предохранителем, который защищает оборудование, когда давление превышает предельно допустимую норму.

Конструкция состоит из парового котла для нагрева воды и преобразования ее в пар, который дальше поступает в камеру автоклава. Процедура требуется высокой специализации медицинского работника, работы с соблюдением инструкции использования оборудования и общих правил техники безопасности.

Режим стерилизации в автоклаве выражается в единицах повышенного давления при промежутке времени обработки. Избыточное давление в 1 атм, достигается при температуре 120 С, при Т-125 – 1,5 атм, при температуре 135 С – 2 атм. В таких условиях патогенная микрофлора гибнет за 3-5 минут, споры — за полчаса.

Параметры выбираются в зависимости от свойств материалов или инструментов. Так, среда питания стерилизуется при давлении 4 атм 120 С/30 минут или при 0,5 атм в режиме в 110С/20 минут.

Инструментарий и перевязочные компоненты обеззараживаются в условиях 1атм/30мин.

Классификация

Согласно евростандарту, существует три класса оборудования для автоклавирования инструментов. Есть основные три класса: N, S и В.

Класс «В»

Стерилизационный прибор, оснащенный специальным устройством для вакуумизации инструмента, стоматологического материала, а также вакуумной сушки.

Главный их плюс заключается в обработке предметов всевозможных форм. К примеру не все устройства не всех классов подходят для чистки наконечников. Аппарат класса В классифицируется, как автоклав для стоматологических наконечников . Приборы помещаются для стерилизации в одинарный и двойной упаковочный материал.

Цена такого оборудования достаточно высокая, но полностью окупается наличием функций, возможностей и высокого качества.

Класс «S»

Главный плюс этого класса – невысокая цена. Используются для стоматологических инструментов, где нет труднодоступных поверхностей. Чаще всего встречаются в небольших стоматологических клиниках. Подойдут для вакуумных и пористых материалов.

Класс «N»

Наиболее дешевое оборудование. Эти модели используются только в случаях, не предусматривающую вакуумную стерилизацию и сушку. Как правило, это только гладкие материалы и инструменты.

Исходя из классификации, вы можете себе выбрать подходящее оснащение.

Горизонтальный и вертикальный автоклав для наконечников

В зависимости от способа загрузки инструментов различают горизонтальный и вертикальный автоклав. При этом горизонтальное автоматическое устройство стерилизации лучше, в такой конфигурации создается противодавление. Принцип работы позволяет стерилизовать предметы, не повреждая их. Практически все автоклавы относят к горизонтальным устройствам. Вертикальный встречается гораздо реже, в основном, это крупное оборудование, используемое для крупной клиники.

Дезинфекция

Сразу после окончания процедуры инструмент погружают в тару со специальным раствором, который обладает очищающими, обеззараживающими, антикоррозийными свойствами. После этого лабораторный инструмент помещают в термическое оборудование, после завершения процедуры, снимаются пробы на качество и поверхности протираются дезинфицирующим материалом.

Очистка перед стерилизацией

Проводится этап удаления белковых и липидных частичек с инструментов и остатков препаратов. Процедура предполагает ручную и механизированную очистку. Этап выполняется  при помощи химических препаратов, который совмещается с этапом обеззараживания. Обрабатывается инструмент в течение 60 минут. Очистка выполняется дистиллированной водой и другими препаратами, а также ультразвуковую обработку.

Машины по очистке производят предэтап чистки сверл, эндодонтического инструмента инструмента от крови, дентина, выделений слюны, что не получается добиться другими способами. После этого инструмент загружается в автоклав.

Производитель	Характеристики	Модели
Youjoy	Автоматизированный интерфейс, наличие нескольких режимов, возможность использования 3-х емкостей уменьшает количество циклов. USB- адаптер. Емкости для чистой и отработанной воды. Пластик устойчив к длительному воздействию температуры, агрессивной среды. Модели представлены N и В классами. Предлагаются разные объемы оборудования.	bes-8L-N bes-15L-N bes-15L-B bes-12L-N и другие модели
P&T Medical	Класс В. Обеспечивает дезинфекцию и стерилизацию всевозможных инструментов и материалов, даже со сложными и труднодоступными поверхностями. Работает в режимах температур 121°С, 134°С. Оснащение автоматизировано, или предполагает ручной режим работы. Предлагаются разные объемы оборудования.	BTD8L-A BTD12L-A и другие модели
Wiedoo	Класс В с тройным циклом предвакуумной обработки, вакуумная сушка. Имеет две позиции температурного режима 121°С, 134°С. 8 режимов стерилизации, 3 емкостей для инструментов, возможность подключения принтера и USB адаптера. Предлагаются разные объемы оборудования.	Sole PV
Dental X	Автоматическая система с вакуумной помпой. Оборудование относится к классу В, поэтому можно стерилизовать любой оборудование в упаковке и без них. Самоконтроль и самодиагностика контролируется благодаря встроенному микропроцессору. Создано три уровня защиты камеры во время работы. Постоянный контроль за уровнем давления и температуры. Предлагаются разные объемы оборудования.	AXYIA PLUS N
Euronda	Электронное оборудование для автоклавирования класса В. Евронда подходит для стерилизации пористых, полых, гладких материалов в упаковках и без них. В функционал входит фракционная сушка и термопринтер. Деоионизатор. Имеет пять тестовых режимов. Предлагаются разные объемы оборудования.	Е7 18L S
Mocom	Стерилизация на уровне всех классов. Автонаполнение и автоматический слив воды. Принцип работы 6 программ для температуры 134 С, и на 4 программах для температуры 121 С. Максимальная загрузка инструментами до 7,5 кг. Предлагаются разные объемы оборудования.	globo 200
Neutra	Оснащение с вакуумной сушкой и предварительным вакуумированием. Работает в 3 режимах В и в 1 S цикле. В наличие Бактериологический фильтр. Возможность подключения как к дистиллированной или очищенной воды, так и к канализации. USB и COM порты. Память рассчитана на 500 циклов работы. Предлагаются разные объемы оборудования.	Neutra B NEW
Sirona	Не только стерилизует, но и чистит и смазывает до 6 инструментов до 12 минут. Автоматическая стерилизация после каждого клиента. Предлагаются разные объемы оборудования.	DAC Universal
Woson	Восон относится к классу B+. Удобный интерфейс и LCD дисплей. Управление сопровождается несколькими смарт кнопками. Высокая точность датчиков давления температуры. Есть функция тестирования воды. «Умная» система обслуживания. Предлагаются разные объемы оборудования.	Woson Tanzo C23 NEW
Tuttnauer	Оснащение Тутнауер горизонтального типа, отличаются высокой прочностью безопасностью. Сделаны из нержавеющей стали. Регулировка давления устраняет воздушные пространства в камере. Двухступенчатая защита от перегрева. Быстрый слив воды с емкости. Установка температуры от 105 С до 134 С.	2540 EKA, 3870 EA

Разоблачение пяти мифов, которые помогут вам правильно дезинфицировать стоматологические материалы и инструменты

Миф 1. Стерилизационный лоток можно наполнять дополна

Так не нужно делать. Поскольку стерилизатор, то есть пар, должен проникать к каждому инструменту. Наиболее подходящее решение для загрузки – специальные кассеты, в которых инструмент обрабатывается со всех сторон, при этом вы не можете перезагрузить контейнер инструментами.

Миф 2. Можно проводить процедуру стерилизации инструмента в любом положении

Разные виды зажимов и шприцы и другие инструменты с шарнирными соединениями стерилизуются только в открытом виде, иначе вы не сможете полноценно обработать предметы. В противном случае, при первом использовании происходит контаминация, и бактерии окажутся повсюду.

Миф 3. Инструмент перед обработкой в автоклаве можно не очищать

С инструмента перед загрузкой обязательно очищается вся органика и лекарства, поскольку «мусор» может стать не только защитой, но и средой быстрого распространения бактерий. Автоклавирование в данном случае не поможет.

Миф 4. Ультразвуковая обработка не только устраняет органические вещества, но и материалы

Не всегда, например, композиты, цементы желательно удалять сразу после лечения пациента, иначе они застывают и удалить простыми способами их крайне сложно. Лучше убрать материал простой салфеткой или марлей после нанесения материалов. Об этом можно почитать любое руководство использования автоклава.

Миф 5. Стерилизация в упаковке не всегда нуждается в индикаторах

Индикатор нужно вкладывать внутрь упаковки всегда. Наружный индикатор показывает степень обработки пакета снаружи, внутри все может быть по-другому. Поэтому настоятельно рекомендуем помещать индикатор вовнутрь упаковочного материала.

Итог

1. Какой бы классовый аналог оборудования ни использовался, всегда нужно
   соблюдать правила эксплуатации.
2. Инструмент не должен располагаться в лотке слишком плотно, все поверхности укладываются так, чтобы доступ ко всем поверхностям был открыт. Для этого рекомендуем выбрать кассеты.
3. Все инструменты шарнирного типа направляются в емкость только в раскрытом виде.
4. До стерилизации все частички необходимо устранять до стерилизации, во избежание накопления патогенной флоры.
5. Сложно удаляемые остатки (цемент и композит) лучше устранять сразу после использования.

Соблюдение основных правил эксплуатации оборудования в поликлиниках России и небольших частных стоматологиях поможет вам соблюсти все правила гигиены, и безопасности на работе.

Как сократить время нагрева автоклава и время остывания автоклава

 

В настоящее время домашние автоклавы могут работать на воде или на пару.

Самый лучший режим во всех отношениях это режим консервирования на воде.

Почему так рассказано в нашей статье

«Как использовать Автоклав с нагревом банок через воду или через пар ?».

Загруженный банками автоклав на воде нагревается порядка 3,5 часа. Почему быстрее не рекомендуется нагревать автоклав вы можете узнать в нашей статье

Как быстро нагревать домашний автоклав и почему.

Остывает нагретый автоклав сравнительно долго (порядка 8 часов), но есть возможность сократить данные процессы без потери качества получаемых консервов.

     Чтобы сократить процесс нагрева домашнего автоклава есть такой способ – во время подготовки банок с консервацией вы ставите на нагревательный прибор  кастрюлю с простой водой или же сам автоклав с водой. Нагреваете воду до температуры порядка 50°C.

 

Приготовленные банки в кассетах или по одиночке загружаете в пустой автоклав и далее заливаете в уже загруженный автоклав предварительно нагретую воду до необходимого уровня, далее закрываете крышкой автоклав и пускаете его в рабочий нагрев до необходимой температуры.

 

Предварительный нагрев воды до 50°C позволит вам сократить  время нагрева автоклава на 1,5- 2 часа.

 

Нагревать воду выше 50°C не рекомендую, так как повышенная температура может привести к ожогу во время перелива воды в автоклав или же привести к растрескиванию загруженных банок с консервацией, ведь банки холодные в это время в автоклаве.

 

 

После процесса автоклавирования  идет процесс остывания домашнего автоклава.

Многие люди оставляют остывать нагретый автоклав на ночь, а утром его открывают и достают свою готовую продукцию.

 

 

Но можно достать продукцию из автоклава и ранее утра. Для этого нужно соблюсти ряд условий, которые относятся только если банки с обычными жестяными крышками стоят в кассетах, а если без кассет банки, то закрыты крышками твист-офф:

1. Подождите когда автоклав остынет до температуры порядка 75-80°C.
2. Не торопясь (не резко) спустите внутренне давление в автоклаве через предохранительный клапан в крышке автоклава, просто принудительно повернув красную головку клапана и тем самым приоткрыв клапан рукой.
3. Откройте крышку автоклава, но будьте осторожны крышка горячая и из под неё пойдет горячий пар, ведь вода ещё сильно нагрета.
4. Заранее приготовленным крючком зацепите ручку кассеты, в которой стоят банки и поднимите кассету с банками из автоклава.
5. Поставьте кассету как есть и пусть она стоит остывает. НИВКОЕМ случае не снимайте кассету с банок. Банки нагреты и в них избыточное давление. Если вы снимите кассету, то все крышки с банок тут же слетят и ваши консервы уже не подлежат хранению.
6. Дождитесь остывания банок с консервацией до температуры, которую может терпеть ваша рука, и тогда можете смело снимать кассеты с банок.
   
   Процесс остывания банок в кассете на воздухе намного быстрее, чем вместе с водой автоклава. Вышеописанные действия позволят вам сократить время остывания банок почти в 2 раза

Этот способ охлаждения банок хорош для нетерпеливых и для тех, кто производит домашние консервы в автоклаве для дальнейшей продажи как домашний качественный продукт. Выгруженный автоклав готов к загрузке второй партии уже подготовленных банок с консервацией.

 

Описанные в этой статье процессы сокращения нагрева и охлаждения подходят только в отношении качественных крышек для банок. Хотя качественные крышки для домашнего приготовления консервов в автоклаве должны быть всегда, от крышек сильно зависит успех вашей работы по получению домашних консервов.

А вот как выбрать качественные крышки для консервов вы можете узнать в нашей статье

Какие крышки можно применять при консервировании в автоклаве

или можете посмотреть на нашем YouTube канале.

Если у вас появились доп. вопросы по теме получения качественных домашних консервов в автоклаве, то можете смело звонить нам или написать в он-лайн чате на нашем сайте. Всегда лучше переспросить, чем промолчать и потом потерять время и деньги.

 

 

Обращайтесь по телефону

8(800)505-96-84

 

 или

 

Закажите обратный звонок

 

(звонок бесплатный для Вас)

 

 

 

Вместе с Вами, Интернет-Магазин «Русская Смекалка»

 

 

Стерилизация лабораторного оборудования

Стерилизация лабораторного оборудования Стерилизация (от латинского слова sterilis — бесплодный) — обеспложивание, освобождение от всего живого. В микробиологической практике стерилизации подвергают инструменты, посуду, питательные среды и другие материалы, применяемые в работе. Стерильность может быть достигнута при помощи физических и химических методов. Стерилизация Стерилизация, в отличие от дезинфекции, предусматривает уничтожение в стерилизуемом объекте всех вегетативных и споровых, патогенных и непатогенных микроорганизмов. Стерилизацию производят различными способами: паром, сухим горячим воздухом, кипячением, фильтрацией и т. д. Выбор того или иного способа стерилизации определяется качеством и свойствами микрофлоры стерилизуемого объекта. Подготовка и стерилизация лабораторного оборудования Перед стерилизацией лабораторную посуду моют и сушат. Пробирки, флаконы, бутыли, матрацы и колбы закрывают ватно-марлевыми пробками. Поверх пробок на каждый сосуд (кроме пробирок) надевают бумажные колпачки. Резиновые, корковые и стеклянные пробки стерилизуют в отдельном пакете, привязанном к горлышку посуды. Чашки Петри стерилизуют завернутыми в бумагу по 1—10 штук. Пастеровские пипетки по 3—15 шт. заворачивают в оберточную бумагу. В верхнюю часть каждой пипетки вкладывают кусочек ваты, предупреждающий попадание материала в окружающую среду. При завертывании пипеток нужно соблюдать большую осторожность, чтобы не обломать запаянные концы капилляров. Во время работы пипетки из пакета вынимают за верхний конец. В верхнюю часть градуированных пипеток, как и в пастеровские пипетки, вставляют предохранительную вату и затем заворачивают в плотную бумагу, нарезанную предварительно полосками шириной 2—2,5 см и длиной 50—70 см. Полоску кладут на стол, левый конец ее загибают и завертывают им кончик пипетки, затем, вращая пипетку, навертывают на нее ленту бумаги. Для того чтобы бумага не разворачивалась, противоположный конец ее закручивают или приклеивают. На бумаге надписывают объем завернутой пипетки. При наличии пеналов градуированные пипетки стерилизуют в них. Лабораторную посуду стерилизуют: а) сухим жаром при температуре 180°С и 160°С соответственно 1 ч и 150 минут. б) в автоклаве при давлении 1,5 атм. в течение 60 минут, для уничтожения споровой микрофлоры – 90 минут при 2 атм. Стерилизация шприцев. Шприцы стерилизуют в разобранном виде: отдельно цилиндр и поршень в 2% растворе гидрокарбоната натрия 30 минут. При работе со спороносной микро¬флорой стерилизацию производят в автоклаве при 132±2°С (2 атм.) в течение 20 мин, при 126±2°С (1,5 атм.) — 30 мин. Простерилизованный шприц собирают после того, как он остынет, в цилиндр вставляют поршень, надевают иглу, пред¬варительно вынув из нее мандрен. Иглу, цилиндр и поршень берут пинцетом, который стерилизуют вместе со шприцем. Стерилизация металлических инструментов. Металлические инструменты (ножницы, скальпели, пинцеты и пр.) стерилизуют в 2% растворе гидрокарбоната натрия, который предупреждает появление ржавчины и потерю остроты. Лезвия скальпелей и ножниц перед погружением в раствор рекомендуется обертывать ватой. Стерилизация бактериальных петель. Бактериальные петли, сделанные из платиновой или нихромовой проволоки, стерилизуют в пламени спиртовой или газовой горелки. Такой способ стерилизации получил название прокаливания или фламбирования. Петлю в горизонтальном положении вносят в нижнюю, наиболее холодную, часть пламени горелки, чтобы не произошло разбрызгивания сжигаемого патогенного материала. После того как он сгорит, петлю переводят в вертикальное положение, накаливают докрасна вначале нижнюю, затем верхнюю часть проволоки и прожигают петледержатель. Прокаливание в целом занимает 5—7 с. Подготовка к стерилизации и стерилизация бумаги, марли и ваты. Вату, марлю, фильтровальную бумагу стерилизуют в сухожаровой печи при температуре 160°С в течение часа от момента показания термометром данной температуры или в автоклаве при давлении 1 атм. в течение 30 минут. Перед стерилизацией бумагу и марлю нарезают кусочками, а вату сворачивают в виде шариков или тампонов нужной величины. После этого каждый вид материала в отдельности по одной или несколько штук заворачивают в плотную бумагу. При разрыве пакета стерилизованный материал следует стерилизовать повторно, так как стерильность его нарушается. Стерилизация перчаток и других резиновых изделий. Изделия из резины (перчатки, трубки и т. д.), загрязненные вегетативной формой микробов, стерилизуют кипячением в 2% растворе гидрокарбоната натрия или текучим паром в течение 30 минут; при загрязнении спороносной микрофлорой—в автоклаве при давлении 1,5—2 атм. в течение 30 или 20 минут. Резиновые перчатки перед стерилизацией внутри и снаружи пересыпают тальком для предохранения их от склеивания. Между перчатками прокладывают марлю. Каждую пару перчаток завертывают отдельно в марлю и в таком виде помещают в биксы. Стерилизация патогенных культур микробов. Пробирки и чашки, содержащие культуры микробов, не нужные для дальнейшей работы, складывают в металлический бак, пломбируют крышку и сдают на стерилизацию. Культуры патогенных микробов, вегетативные формы, убивают в автоклаве в течение 30 минут при давле¬нии 1 атм. Сдача баков для стерилизации в автоклавную производится специально выделенным лицом под расписку. Режим стерилизации регистрируется в специальном журнале. При уничтожении культур микробов I и II групп патогенности, а также материала, зараженного или подозрительного на зараженность возбудителями, отнесенными к этим группам, баки с отработанным материалом переносят на металлических подносах с высокими бортами в присутствии сопровождающего лица, допущенного к работе с заразным материалом. Виды стерилизации Стерилизация кипячением. Стерилизацию кипячением производят в стерилизаторе. В стерилизатор наливают дистиллированную воду, так как водопроводная образует накипь. (Стеклянные предметы погружают в холодную, металлические предметы—в горячую воду с добавлением гидрокарбоната натрия). Стерилизуемые предметы кипятят на слабом огне 30-60 минут. Началом стерилизации считается момент закипания воды в стерилизаторе. По окончании кипячения инструменты берут стерильным пинцетом, который кипятят вместе с остальными предметами. Стерилизация сухим жаром. Стерилизация сухим жаром производится в печи Пастера. Подготовленный к стерилизации материал кладут на полки так, чтобы он не соприкасался со стенками. Шкаф закрывают и после этого включают обогрев. Продолжительность стерилизации при температуре 150°С 2 ч, при 165°С – 1 ч, при 180°С – 40 мин, при 200°С – 10-15 мин (при 170°С бумага и вата желтеют, а при более высокой температуре обугливаются). Началом стерилизации считается тот момент, когда тем¬пература в печи достигнет нужной высоты. По окончании срока стерилизации печь выключают, но дверцы шкафа не открывают до полного охлаждения, так как холодный воздух, поступающий внутрь шкафа, может вызвать образование тре¬щин на горячей посуде. Стерилизация паром под давлением. Стерилизацию паром под давлением производят в автоклаве. Автоклав состоит из двух котлов, вставленных один в другой, кожуха и крышки. Наружный котел называют водопаровой камерой, внутрен¬ний — стерилизационной камерой. В водопаровом котле происходит образование пара. Во внутренний котел помещают стерилизуемый материал. В верхней части стерилизационного котла имеются небольшие отверстия, через которые прохо¬дит пар из водопаровой камеры. Крышка автоклава герметически привинчивается к кожуху. Кроме перечисленных основных частей, автоклав имеет ряд деталей, регулирующих его работу: манометр, водомерное стекло, предохранительный клапан, выпускной, воздушный и конденсационный краны. Манометр служит для определения давления, создающегося в стерилизационной камере. Нормальное атмосферное давление (760 мм рт. ст.) принимается за нуль, поэтому в неработающем автоклаве стрелка манометра стоит на нуле. Между показаниями манометра и температурой имеется определенная зависимость (табл. 1). Таблица 1) Соотношения показаний манометра и температуры кипения воды Показания манометра, атм. t кипения воды,°C Показания манометра, атм. t кипения воды,°C 0,0 100° 0,8 117° 0,2 105° 0,9 119° 0,4 110° 1,0 121° 0,5 112° 1,5 127° 0,6 114° 2,0 134° 0,7 116° Красная черта на шкале манометра определяет максимальное рабочее давление, которое допускается в автоклаве. Предохранительный клапан служит для предохранения от чрезмерного повышения давления. Его устанавливают на заданное давление, то есть, давление, при котором нужно производить стерилизацию, при переходе стрелки манометра за черту клапан автоклава автоматически открывается и выпускает лишний пар, замедляя тем самым дальнейший подъем давления. На боковой стенке автоклава имеется водомерное стекло, показывающее уровень воды в водопаровом котле. На трубке водомерного стекла нанесены две горизонтальные черты — нижняя и верхняя, обозначающие соответственно допускаемый нижний и верхний уровень воды в водопаровой камере. Воздушный кран предназначен для удаления воздуха из стерилизационной и водопаровой камер в начале стерилизации, так как воздух, являясь плохим проводником тепла, нарушает режим стерилизации. На дне автоклава находится конденсационный кран для освобождения стерилизационной камеры от конденсата, образующегося в период нагревания стерилизуемого материала. Правила работы с автоклавом. Перед началом работы осматривают автоклав и контрольно-измерительную аппаратуру. В автоклавах с автоматическим регулированием пара на электровакуумном манометре водопаровой камеры стрелки устанавливают в соответствии с режимом стерилизации: нижнюю стрелку ставят на 0,1 атм. ниже, верхнюю—на 0,1 атм. выше рабочего давления, водопаровую камеру заполняют водой до верхней отметки мерного стекла. В период заполнения водой вентиль на трубе, по которой пар поступает в камеру, держат открытым для свободного выхода воздуха из котла. Стерилизационную камеру автоклава загружают стерилизуемым материалом. После этого крышку (или дверцу) автоклава закрывают, плотно закрепляя центральным затвором или болтами; чтобы избежать перекоса, болты завинчивают крест-накрест (по диаметру). Затем включают источник подогрева (электрический ток, пар), закрывая вентиль на трубе, соединяющей источник пара со стерилизационной камерой. С началом парообразования и создания давления в водопаровой камере производят продувку (удаление воздуха из стерилизационного котла). Способ удаления воздуха определяется конструкцией автоклава. Вначале воздух выходит отдельными порциями, затем появляется ровная непрерывная струя пара, указывающая, что из стерилизационной камеры воздух полностью вытеснен. После удаления воздуха кран закрывают, и в стерилизационной камере начинается постепенное повышение давления. Началом стерилизации считается тот момент, когда стрелка манометра показывает заданное давление. После этого интенсивность подогрева уменьшают, чтобы давление в автоклаве в течение нужного времени оставалось на одном уровне. По окончании времени стерилизации подогревание прекращают. Закрывают вентиль в трубопроводе, подающем пар в стерилизационную камеру, и открывают вентиль на конденсационной (нисходящей) трубе для снижения давления пара в камере. После падения стрелки манометра до нуля медленно ослабляют прижимные приспособления и открывают крышку  автоклава. Температура и продолжительность стерилизации определяются качеством стерилизуемого материала и свойствами тех микроорганизмов, которыми он заражен. Контроль температуры в стерилизационной камере осуществляется периодически с помощью бактериологических тестов. Биотесты изготовляются бактериологическими лабораториями ЦСЭН. В случае непрохождения данных тестов производят проверку технического состояния автоклава. Стерилизация текучим паром. Стерилизация текучим паром производится в текучепаровом аппарате Коха или в автоклаве при незавинченной крышке и открытом выпускном кране. Аппарат Коха представляет собой металлический полый цилиндр с двойным дном. Пространство между верхней и нижней пластинками дна заполняют на 2/3 водой (для спуска оставшейся после стерилизации воды есть кран). Крышка аппарата имеет в центре отверстие для термометра и несколь¬ко небольших отверстий для выхода пара. Стерилизуемый материал загружают в камеру аппарата неплотно, чтобы обеспечить возможность наибольшего контакта его с паром. Началом стерилизации считается время с момента закипания воды и поступления пара в стерилизационную камеру. В текучепаровом аппарате стерилизуют, главным образом, питательные среды, свойства которых изменяются при температуре выше 100°С. Стерилизацию текучим паром следует проводить повторно, так как однократное прогревание при температуре 100°С не обеспечивает полного обеззараживания. Такой метод получил название дробной стерилизации: обработку стерилизуемого материала текучим паром проводят по 30 минут ежедневно в течение 3 дней. В промежутках между стерилизациями материал выдерживают при комнатной температуре для прорастания спор в вегетативные формы, которые погибают при последующих прогреваниях. Тиндализация. Тиндализация—дробная стерилизация с применением температуры ниже 100°С, предложенная Тиндалем. Прогревание стерилизуемoгo материала производят в водяной бане, снабженной терморегулятором, по часу при температуре 60—65°С в течение 5 дней или при 70— 80°C в течение 3 дней. В промежутках между прогреваниями обрабатываемый материал выдерживают при температуре 25°С для прорастания спор в вегетативные формы, которые погибают при последующих прогреваниях. Тиндализацией пользуются для обеспложивания питательных сред, содержащих белок. Механическая стерилизация с помощью бактериальных ультрафильтров. Бактериальные фильтры применяют для освобождения жидкости от находящихся в ней бактерий, а также для отделения бактерий от вирусов, фагов и экзотоксинов. Вирусы бактериальными фильтрами не задерживаются, и поэтому ультрафильтрацию нельзя рассматривать как стерилизацию в принятом значении этого слова. Для изготовления ультрафильтров применяют мелкопористые материалы (каолин, асбест, нитроцеллюлоза и др.), способные задерживать бактерии. Асбестовые фильтры (фильтры Зейтца) представляют собой асбестовые пластинки толщиной 3—5 мм и диаметром 35 и 140 мм для фильтрации малых и больших объемов жидкости. В нашей стране асбестовые фильтры, изготовляют двух марок: «Ф» (фильтрующие), задерживающие взвешенные частицы, но пропускающие бактерии, и «СФ» (стерилизующие), более плотные, задерживающие бактерии. Перед употреблением асбестовые фильтры монтируют в фильтровальные аппараты и вместе с ними стерилизуют в автоклаве. Асбестовые фильтры используются однократно. Мембранные ультрафильтры изготавливаются из нитроцеллюлозы и представляют собой диски белого цвета диаметром 35 мм и толщиной 0,1 мм. Бактериальные фильтры различаются по величине пор и обозна¬чаются порядковыми номерами (табл. 2). Таблица 2) Бактериальные фильтры № фильтра Средний диаметр пор, мкм 1 0,3 2 0,5 3 0,7 4 0.9 5 1,2 Непосредственно перед употреблением мембранные фильтры стерилизуют кипячением. Фильтры помещают в дистиллированную воду, подогретую до температуры 50— 60°С, чтобы предупредить их скручивание, кипятят на слабом огне в течение 30 минут, меняя 2—3 раза воду. Простерилизованные фильтры во избежание их повреждения вынимают из стерилизатора фламбированным и остуженным пинцетом с гладкими кончиками. Для фильтрации жидкостей бактериальные фильтры монтируют в специальные фильтровальные приборы, в частности, в фильтр Зейтца. Он состоит из 2-х частей: верхней, имеющей форму цилиндра или воронки, и нижней—опорной части аппарата, с так называемым фильтровальным столиком из металлической сетки или чистой керамической пластинки, на которую помещают мембранный или асбестовый фильтр. Опорная часть аппарата имеет форму воронки, суживающаяся часть которой находится в резиновой пробке горлышка колбы Бунзена. В рабочем состоянии верхнюю часть прибора фиксируют на нижней с помощью винтов. Перед началом фильтрации места соединения различных частей установки для создания герметичности заливают парафином. Отводную трубку колбы присоединяют толстостенной резиновой трубкой к водоструйному, масляному или велосипедному нacocy. После этого в цилиндр или воронку аппарата наливают фильтруемую жидкость и включают насос, создающий вакуум в приемном сосуде. В результате образующейся разности давлений фильтруемая жидкость проходит через поры фильтра в приемник. Микроорганизмы остаются на поверхности фильтра.

Правила техники безопасности в автоклаве | Поддержка исследований

Бостонский университет, охрана окружающей среды и безопасность

Правила безопасности при автоклаве

Автоклав — это обычное оборудование, используемое в лабораториях для стерилизации оборудования и принадлежностей, которое представляет собой несколько опасностей для пользователя

• Ожог Опасности — нагревание под давлением паром
• Взрывоопасность — выход из строя дверных уплотнений во время работы
• Опасности при подъеме тяжелых грузов — загрузка и разгрузка автоклава

Следование этим общим рекомендациям в сочетании с инструкциями в руководстве пользователя сведет к минимуму потенциальный риск травмы при использовании автоклава

Потенциальные опасности / биологические опасности:

• Опасность ожога: Будьте осторожны с горячими поверхностями при загрузке и разгрузке автоклава.Содержимое, недавно прошедшее автоклавирование, будет очень горячим. Открывая дверцу автоклава, не допускайте попадания тепла и пара лицом, телом и руками.
• Взрывоопасность: Взрыв может произойти при неисправности уплотнения дверцы или при неправильной загрузке автоклава. Давление и тепло в камере быстро исчезнут, что может привести к серьезным травмам.
• Опасность подъема тяжелых грузов: Обратитесь за помощью, если содержимое, которое вы загружаете или выгружаете, тяжелое.При необходимости используйте тележку стойки автоклава для перемещения съемной стойки.

Шаги с опасностью ожога: При разгрузке автоклава с материалом, который был недавно автоклавирован, материал может быть очень горячим и вызвать серьезные ожоги при неправильном обращении. При загрузке автоклава окружающие внутренние поверхности и стойка автоклава могут быть очень горячими и стать причиной серьезных ожогов.

Шаги с опасностью взрыва: Во время выполнения цикла может возникнуть вероятность того, что старое и поврежденное уплотнение может выйти из строя.При быстром выпуске чрезмерного тепла и давления внутри камеры может произойти взрыв, что приведет к серьезным травмам и может быть смертельным. Размещение окислителей в автоклаве также приведет к взрыву.

Ступеньки с опасностью подъема тяжелых предметов: Во время загрузки и разгрузки автоклава содержимое может быть тяжелым из-за его содержимого, самого контейнера или наличия в автоклаве съемной стойки. При необходимости всегда обращайтесь за помощью и всегда используйте тележку стойки автоклава для перемещения съемной стойки (если применимо)

Другая опасность: Не помещайте в автоклав материалы, не пригодные для автоклавирования (термостойкие пластмассы и стекло), поскольку они будут расплав осколков во время цикла стерилизации.

Никогда не помещайте в автоклав:

• Элементы, содержащие коррозионные вещества
• Окислители
• Растворители
• Летучие вещества
• Радиоактивные материалы

Окислители + Органические вещества + Тепло = ВЗРЫВ!

Отходы автоклавирования:

• Регулярный цикл автоклавирования составляет минимум 15 минут при 121 ° C
• При автоклавировании отходов внутренняя температура должна достигать не менее 115 ° C в течение 20 минут.
• Инфекционные отходы необходимо автоклавировать в течение минимум 30 минут при 121C

Рекомендации по использованию процесса:

• Прочтите и поймите правила эксплуатации и техники безопасности из руководства пользователя.
• Помните о возможных рисках и соблюдайте осторожность при работе с автоклавом.

Технический и административный контроль:

Технический контроль обеспечит автоклавы:

• Проведите самопроверку, чтобы убедиться, что все уплотнения работают должным образом.
• Проведите проверку вакуума, чтобы убедиться, что из автоклава удален весь воздух
• Проведите проверку замка, чтобы убедиться, что дверца заперта должным образом
• Установите дверцы с блокировкой, чтобы их нельзя было открыть во время цикла

Административный контроль гарантирует:

• Проведен инструктаж по технике безопасности
• Осуществляется надлежащая уборка
• Надеты СИЗ
• Готовность к чрезвычайным ситуациям
• Ведутся надлежащие записи (журналы использования, обслуживания и калибровки)

Соответствующие СИЗ: Лабораторный халат, защитные очки или лицо при эксплуатации автоклава необходимы щит, термостойкие перчатки, фартук (если есть).

Полезный совет: Знайте, что вы делаете, и соблюдайте соответствующие процедуры безопасности.

Обучение: Пройдите курс обучения безопасности в автоклаве, проводимый EHSEnvironmental Health & Safety, а также следуйте инструкциям производителя по эксплуатации и технике безопасности, изложенным в руководстве пользователя.

Руководство производителя: Прочтите и усвойте правила эксплуатации и техники безопасности, описанные в руководстве пользователя.

— Обо всех происшествиях следует немедленно сообщать вашему руководителю и сообщать в Исследовательскую программу гигиены труда (ROHPResearch Occupational Health Program). ROHP является частью…) на 617-358-7647. В случае неотложной медицинской помощи обращайтесь в Службу общественной безопасности медицинского кампуса по телефону (617)358-4444 или в полицию штата Калифорния в кампусе Charles River по телефону (617) 353-2121.

Если у вас есть вопросы, обращайтесь к назначенному в вашей лаборатории советнику по безопасности Департамента EHS DSA Environmental Health & Safety.

Окружающая среда, здоровье и безопасность
Кампус Charles River: 617-353-4094
Медицинский кампус: 617-358-7840
Интернет: http://www.bu.edu/EHS

Правила техники безопасности при автоклаве

Опубликовано: 4 года назад на Четверг, 7 июля 2016 г.

Посмотреть все сообщения

Качество автоклава вне автоклава?

Источник: EDO Fiber Innovations. Преформа, оплетенная непосредственно на оправке, обеспечивает большой объем волокна, необходимый для корпуса ракеты JASSM.

Исторически сложилось так, что большинство разработчиков структурных композитных компонентов для аэрокосмической промышленности считали само собой разумеющимся необходимость отверждения в автоклаве. Несмотря на то, что преимущества обработки вне автоклава с точки зрения затрат и времени хорошо задокументированы, сохраняется мнение, что такие процессы не могут обеспечить такие же механические характеристики, как отверждение в автоклаве.Имеет ли такое восприятие какое-либо основание?

Ответ зависит от того, что подразумевается под «качеством автоклава», — говорит Джон Фиш, вице-президент по инжинирингу в V System Composites (VSC, Анахайм, Калифорния), одной из растущего числа переработчиков на аэрокосмическом рынке, которые начали сомневаться в старые предположения. Фиш допускает, что в некоторых процессах, не связанных с автоклавом, существует фактор снижения свойств ламината, таких как объем волокна, «потому что у вас нет полного давления, которое есть в автоклаве.«Но он сразу же отмечает, что это разрушение может быть очень маленьким. Из своего опыта с вакуумным формованием с переносом смолы (VARTM) аэрокосмических композитов, Фиш сообщает, что 60 процентов объемов волокна были достигнуты с однонаправленными тканями, в то время как 56 процентов могут быть Он утверждает, что жесткость детали VARTM, пропорциональная объему волокна, будет снижена только на 3-4 процента по сравнению с тканями, по сравнению с 62 и 58 процентами соответственно для автоклавированного препрега.Что еще более важно, Фиш утверждает, что рассмотрение приемлемости продукта только с точки зрения снижения производительности — это слишком узкая точка зрения. Общий вес, количество деталей, производительность, время обработки, качество поверхности и, конечно же, стоимость — все это фигурирует в уравнении, считает он. Фактически, исключение автоклава из уравнения производства деталей открывает возможности для получения прибыли в одной или нескольких из вышеупомянутых категорий, что может принести выгоды, которые для клиента перевешивают скромные нокдауны.

Альтернативы автоклаву

VARTM — это одна из трех альтернатив обработки, которые, по утверждению сторонников, могут достичь результатов аэрокосмического уровня, не прибегая к отверждению в автоклаве. VARTM обозначает множество связанных процессов инфузии смол, которые в настоящее время широко используются на морском, транспортном и инфраструктурном рынках. Эти процессы радикально отличаются от обработки препрега тем, что армирующие волокна и материалы сердцевины укладываются в сухом виде, в одностороннюю форму и упаковываются в вакуумные мешки.Затем жидкая смола вводится через одно или несколько отверстий, стратегически расположенных в форме, и всасывается под вакуумом через арматуру с помощью ряда встроенных каналов и / или тщательно размещенных инфузионных сред, которые способствуют смачиванию волокон. В отличие от автоклава, отверждение VARTM не требует ни высокой температуры, ни высокого давления. Сравнительно недорогая оснастка VARTM позволяет недорого изготавливать большие сложные детали за один проход.

Вторая альтернатива — литье под давлением смолы (RTM).Для классической RTM требуется более дорогая закрытая форма, состоящая из двух частей, часто из металла. И снова сухая арматура помещается в нижнюю половину формы RTM, форма закрывается и герметизируется, затем смола закачивается в форму под положительным давлением через отверстия для впрыска. В этом методе используются смолы с очень низкой вязкостью, а смола и катализатор дозируются и смешиваются в автоматическом дозирующем оборудовании непосредственно перед инфузией, что позволяет использовать системы быстро отверждаемых смол. Формы обычно нагреваются. Следовательно, RTM может сократить время цикла с нескольких дней, необходимых для ручной укладки препрега и отверждения в автоклаве, до часов или даже минут.Более того, этот процесс позволяет получать сложные детали с точными размерами, хорошей детализацией поверхности и низким содержанием пустот, а также обеспечивает гладкую отделку всех открытых поверхностей.

В процессах RTM и некоторых VARTM арматура создается вне пресс-формы в «преформу», приближающуюся к чистой форме готовой детали. Предварительное формование позволяет использовать пресс-форму более эффективно (без ручной укладки), а также предоставляет возможности для использования автоматизированных процессов предварительной формовки, таких как плетение.

Самый простой и новейший метод — это отверждение предварительно подготовленных деталей в печи с использованием препрегов, недавно разработанных для обработки вне автоклава.Самый простой из альтернатив, этот метод предлагает производителям аэрокосмических композитов минимальный отход от традиционной практики. Хотя VARTM и RTM для аэрокосмического рынка больше отходят от общепринятой аэрокосмической практики, они предлагают больший потенциал для значительной экономии производственных затрат и времени. Как показывают следующие примеры, первые результаты для всех трех методов более чем многообещающие. Фактически, многие приложения уже работают или находятся в разработке.

Исключение этапов предварительной и последующей обработки

EDO Fiber Innovations (Уолпол, штат Массачусетс) недавно объединила VARTM и автоматизированное предварительное формование оплетки для производства фюзеляжа совместной ракеты класса «воздух-поверхность» (JASSM). Спроектированный и изготовленный для генерального подрядчика Lockheed Martin Missiles and Fire Control (Орландо, Флорида), корпус ракеты длиной 4,3 м / 14 футов и трапециевидным поперечным сечением шириной 61 см / 2 фута состоит из трех частей. , но начинается как цельная преформа в форме сетки.

Изготовление преформы начинается с оплетки внутренней обшивки корпуса ракеты. Как отмечает Гарретт Шарплесс, генеральный директор EDO Fiber Innovations, контроль объема волокна в преформе имеет решающее значение для достижения «автоклавного качества». «Чтобы добиться большого объема волокна при плетении, — объясняет он, — вы должны быть уверены, что жгуты волокна расположены в непосредственной близости друг от друга. Мы достигаем этого путем непосредственного оплетения волокон через оправку для управления архитектурой в плетеной структуре.«Плетение должно выполняться при относительно высоком натяжении, чтобы уплотнить преформу на оправке, но также должно выполняться таким образом, чтобы избежать истирания или разрыва волокон, что особенно сложно с учетом необычной формы ракеты. минимальное удаление массы (порядка 2 процентов) после того, как преформа находится в форме.

Липкие мультиаксиальные не изгибающиеся ткани от SAERTEX USA LLC (Хантерсвилл, Северная Каролина) накладываются на внутреннюю оболочку. Кроме того, термически сформированные и обработанные на станке с ЧПУ детали из пенопласта Rohacell размещаются в ключевых областях преформы и фиксируются съемными штифтами.Затем накладывают второй плетеный слой, который служит внешней обшивкой ламината.

Готовая преформа разрезается, чтобы отделить верхнюю оболочку от нижней передней и задней частей крышки. (Ткани с повышенной клейкостью помогают сохранить форму и относительную ориентацию волокон оплетки.) Заготовки передней и задней крышки снимаются с оправки и помещаются в отдельные инструменты VARTM. Заготовка верхней оболочки остается на оправке до тех пор, пока она не будет помещена в инструмент VARTM, чтобы сохранить форму преформы.Пластины из герметика выборочно размещаются на частях внутренних поверхностей трех компонентов для контроля критической толщины и достижения заданного качества внутренней поверхности. Затем детали помещаются в вакуумный мешок и пропитываются однокомпонентной эпоксидной смолой RenInfusion 8610 компании Huntsman Advanced Materials (Вудлендс, Техас), разработанной специально для приложений VARTM. Ламинат подвергается термообработке при 99 ° C (210 ° F) и пост-отверждению при 149 ° C (300 ° F) для обеспечения максимальной температуры стеклования.

EDO Fiber Innovations разработало процесс изготовления на начальных этапах ракетной программы JASSM, которая сейчас находится в полном объеме.Перед заключением производственного контракта программа усовершенствования процессов, спонсируемая отделом производственных технологий. Управления материалов и производства исследовательской лаборатории ВВС США (Wright-Patterson AFB, Огайо) усовершенствовали автоматизированный контроль температуры и давления во время инфузии смолы и контроль размеров внутренней линии пресс-формы, тем самым улучшив формование чистых краев. Следовательно, аэродинамическая внешняя поверхность не требует механической обработки и требует лишь минимального ручного удаления заусенцев.

Компания

EDO Fiber Innovations использовала аналогичный процесс для создания преформ для горизонтального стабилизатора RTM’d на демонстраторе винтокрылых аппаратов Modular Affordable Product Line (MAPL) Bell Helicopter.Стабилизатор представляет собой цельную конструкцию, которая проходит через заднюю часть фюзеляжа, имеет пролет 1,5 м / 5 футов, ширину хорды 20 см / 8 дюймов и глубину хорды 3,8 см / 1,5 дюйма и усилен на четыре полных -пролетные элементы коробчатого лонжерона. Заготовки лонжерона изготовлены из углеродного волокна AS4 компании Hexcel (Дублин, Калифорния), трехосно сплетенного на четырех оправках с прямоугольным поперечным сечением. Заготовки лонжеронов впоследствии были собраны и обернуты однотонной тканой двухосной тканью для обшивки. Сборка была пропитана однокомпонентной бисмалеимидной смолой Cytec 5250-4 (BMI) для работы в высокотемпературной рабочей среде, создаваемой близостью стабилизатора к потоку выхлопных газов реактивного двигателя.

В отличие от металлического стабилизатора, который он заменил, цельная полая композитная конструкция не требует вторичного соединения. Это также исключает возможность поглощения / накопления влаги, которая типична для многослойных конструкций с пенопластом или сотовым заполнением. Компонент весит всего 7,7 кг / 17 фунтов, что на 50 процентов меньше, чем у предыдущей конструкции. В ходе статических испытаний перед летными испытаниями деталь успешно выдержала 390 процентов расчетной предельной нагрузки в условиях 93 ° C / 200 ° F и высокой влажности.

Включение «унификации» для сокращения затрат

VSC имеет набор компонентов для переднего пилона вертолета CH-47 Chinook , построенного Boeing Integrated Defense Systems (Сент-Луис, Миссури). Детали заменяют предыдущую конструкцию, которая представляла собой сильно склепанный узел, состоящий из ряда подкомпонентов из гидроформованного алюминия. Ожидается, что запасная часть будет разработана армией США в 2007 году для новых Chinooks , изготовленных в 2008 году и поставленных на вооружение в 2009 году.

Верхняя палуба пилона, а также передний и задний обтекатели были заменены новыми карбоновыми / эпоксидными компонентами, в результате чего общее количество деталей переднего пилона уменьшилось с 277 до 72, с соответствующим сокращением количества креплений с 2526 до 845. Только на верхней палубе количество деталей упало со 100 до 5 (см. HPC , январь 2004 г., стр. 16). Эта «унификация» была ключом к программе Affordable Rotorcraft Secondary Structures, в рамках которой была создана новая конструкция, объясняет Уилл Толотта, менеджер программы Boeing.«Чтобы снизить стоимость — нашу главную цель — мы хотели исключить большую часть сборки», — вспоминает он.

Критически важные для уменьшения деталей, ребра жесткости и элементы рамы изготавливаются как единое целое с каждой верхней палубой или обтекателем в единой инфузии VARTM с использованием подхода, который VSC точно описывает как доступную интеграцию функций (AFI). Обработка в автоклаве, вероятно, потребовала бы вторичного связывания ребер жесткости, и Толотта отмечает, что драпируемые преформы, соответствующие требованиям VARTM, лучше подходят для сложных форм, чем препреги.По словам Толотты, Boeing и VSC тесно сотрудничали в разработке инструментов и концепций, которые были жизненно важны для успеха. «Нам нужен был сложный, но доступный по цене набор инструментов, в котором можно было бы разместить съемные ловушки, которые создают давление и обеспечивают уплотнение в труднодоступных местах, сводят к минимуму скопление смолы и пористость, а также позволяют разрушить деталь для извлечения». Сторона компонентов с мешками содержала детали оправки для обеспечения пространственного контроля местоположения ребер жесткости, критической толщины и т.п.

VSC использовал свой запатентованный процесс HyPerVARTM, который не требует отдельной инфузионной среды.Вместо этого система распределения смолы включена в запатентованный технологический инструмент и позволяет VSC распространять смолу как в плоскости, так и вне плоскости относительно поверхности инструмента с высокой степенью контроля. В результате, по словам исполнительного вице-президента VSC по программам и развитию бизнеса Пола Оппенгейма, получается неизменно высокое качество от обшивки до ребер жесткости, несмотря на различную форму и геометрию волокон.

Заготовки для компонентов пилона изготавливаются из углеродистой ткани полотняного переплетения с ромбовидным рисунком, нанесенным придающим клейкость веществом RS-11.Ткань, поставляемая компанией YLA Advanced Composite Materials (Бенисия, Калифорния), сохраняет драпируемость, но обеспечивает стабильную укладку слоев, сообщает Толотта. Пол Черницки, ведущий конструктор компании Boeing по новому пилону, работал на объекте в VSC над повышением производительности деталей. Например, гарантируя, что конструкция не будет нарушена, он переместил фрагменты материала внутри преформ для оптимальной драпируемости и использования материала.

Детали были пропитаны эпоксидной смолой EPON 862 с отвердителем W от Hexion Specialty Chemical (Хьюстон, Техас), сообщает Толотта, потому что он обеспечивает свойства устойчивости к повреждениям, необходимые для конструкции, для которой падение инструмента, связанное с ремонтом, является одним из наиболее важных проблемы.

Процессы аттестации основных конструкций

Несмотря на то, что верхняя палуба пилона и обтекатели являются второстепенными конструкциями, компания VSC произвела демонстрационные образцы подконструкции, аналогичные лонжеронам и нервюрам, используемым в композитных планерах для Lockheed Martin Aeronautics Co. — Advanced Development Programs (Палмдейл, Калифорния), чтобы продемонстрировать пригодность HyPerVARTM. и AFI для первичных структур. Фермы создаются с использованием модульных инструментов, конфигурация которых может быть изменена в зависимости от требований к конструкции конкретной фермы.Используя однонаправленную ткань IM7 от Textile Products Inc. (Анахайм, Калифорния) и двунаправленную уточную ткань от Hexcel, в демонстрационных ферменных конструкциях, пропитанных смолой EPON 862, было достигнуто примерно 1 процентное содержание пустот при 60 процентах объема волокна для однонаправленных тканей и 53 процента для двунаправленные ткани — как сообщается, приближаются к свойствам автоклавированного препрега.

Такие демонстрации необходимы, говорит Оппенгейм, чтобы преодолеть заблуждение среди аэрокосмических проектировщиков о том, что VARTM и RTM не подходят для основных структур.Это заблуждение частично связано с озабоченностью по поводу процесса квалификации. Оппенгейм объясняет, что с препрегом большая часть процесса квалификации может выполняться на уровне производителя препрега, который станет «стандартным» продуктом, доступным для всех формовщиков. «Любой, кто использует этот препрег в автоклаве, получит те же свойства», — отмечает он. Однако в процессах инфузии смола и арматура объединяются в пресс-форме, что создает гораздо более сложный сценарий квалификации, когда бремя доказательства как бы лежит на изготовителе.Одно из решений — это гораздо более узкая программа квалификации для конкретной конструкции, которую производитель должен выполнить. Однако Оппенгейм утверждает, что данные из конкретных программ обработки деталей могут стать частью базы данных, которая определяет параметры смолы, волокна, ткани и обработки, чтобы можно было провести более традиционную программу аттестации ламината.

Компания

Radius Engineering Inc. (Солт-Лейк-Сити, Юта) утверждает, что обошла проблемы переквалификации, разработав процесс RTM, в котором используются те же препреги, которые основные подрядчики применяют для автоклавных компонентов.Названный SQRTM (Same Qualified Resin Transfer Moulding), он устраняет необходимость в автоклаве, но позволяет избежать квалификации, необходимой для добавления нового производственного процесса в программу аэрокосмической промышленности. «Мы создали надежный процесс формовки препрега в согласованной форме», — говорит Дмитрий Милович, президент Radius Engineering.

Задача RTM при укладке препрега, отмечает Милович, заключается в создании гидростатического давления внутри формы, достаточного для консолидации укладки и подавления пустот, возникающих при выделении газов во время отверждения.В автоклаве это состояние создается, когда азот под давлением прикладывает внешнюю силу к вакуумному мешку. Милович объясняет, что в замкнутом инструменте RTM давление прикладывается извне, но непосредственно к жидкой смоле, чтобы заставить ее проникнуть в полость формы и по всей ее поверхности. Для процесса SQRTM компания Radius Engineering обнаружила, что в полости пресс-формы, уже заполненной слоем препрега, можно создать достаточное гидростатическое давление, просто нагнетая относительно небольшое количество дополнительной смолы в полость через порты, стратегически расположенные по периметру детали.Поскольку размер инструмента соответствует размеру преформы, эта дополнительная смола не скапливается и не создает участков, богатых смолой.

Компания

Radius Engineering разработала приложение SQRTM, которое теперь используется компанией Vought Aircraft Industries Inc. (Даллас, Техас) в программе Enhanced Wing для беспилотного летательного аппарата ВВС США следующего поколения RQ-4B Global Hawk . В более ранних моделях Global Hawk законцовка крыла — внешние 3,3 м / 130 дюймов конструкции крыла — состояла из 12-14 деталей, автоклавированных.Сотрудничая с компанией Vought и генеральным подрядчиком Northrop Grumman (Палмдейл, Калифорния), компания Radius Engineering разработала конструкцию, которая объединяет детали, упрощает конструкцию, устраняет необходимость в автоклаве и, таким образом, снижает затраты.

Как и в случае переднего пилона Chinook , унификация потребовала усилий. Но в данном случае компания Radius Engineering объединила компоненты законцовки крыла и и набор инструментов, отмечает Ричард Норд, руководитель программы создания законцовок крыла Global Hawk компании Radius Engineering.Каждая законцовка крыла в новой конструкции состоит из трех основных компонентов: коробки крутящего момента, внутреннего ребра, которое помогает прикрепить законцовку крыла к основному крылу, и закрывающей части крыла. Каждый блок крутящего момента объединяет шесть сплошных ламинатных лонжеронов, переднюю и заднюю кромки и внешнее ребро в единую конструкцию. Для сравнения, в оригинальной конструкции использовались два лонжерона с сотовой структурой и обшивкой с несколькими ребрами жесткости в каждой коробке крутящего момента. «Сэндвич-конструкция конструктивно эффективна, но является дорогостоящей, поскольку изготовление включает в себя несколько способов вулканизации», — говорит Норд.Интегрированные лонжероны позволили Northrop достичь необходимой жесткости обшивки без сот.

Конструкция набора инструментов позволяет изготавливать все детали законцовки левого и правого крыла всего с помощью трех инструментов. Левый блок крутящего момента размещен в первом инструменте, правый блок крутящего момента — во втором, а третий содержит формы для остальных деталей: левого и правого внутренних ребер, левого и правого закрывающих заглушек и двух небольших панелей, закрывающих доступ к отверстиям в нижней части двух закрывающих крышек наконечников.Каждый инструмент также имеет полость для технологических талонов для контроля качества. Все детали укладываются с помощью того же препрега, который используется в автоклавированной версии, Cytec Engineered Materials Inc. (Темпе, Аризона) M46J, который сочетает в себе эпоксидную смолу Cytec 7714A и ткань Hexcel AS-4 или Toray T650. Отверждение осуществляется под давлением волоконного слоя 120 фунтов на квадратный дюйм, подаваемым пневматическим прессом Radius Engineering. Система впрыска RTM 5000 компании Radius Engineering с регулируемым потоком используется для впрыска небольшого количества смолы и обеспечения гидростатического давления 90 фунтов на квадратный дюйм во время отверждения при 121 ° C / 250 ° F.

Nord считает, что согласованный металлический инструмент и процесс RTM позволили получить объем волокна 58 процентов и содержание пустот 0,5 процента или меньше. Деталь соответствует или превосходит все требования Northrop Grumman к характеристикам и весит на 5 процентов меньше, чем оригинал, что способствует достижению цели ВВС — позволить Global Hawk нести большую полезную нагрузку.

Более важным, по словам Норд, является аэродинамическая плавность новой конструкции, которая обеспечивает беспрецедентный допуск профиля ± 0.2 мм (± 0,0075 дюйма). Кроме того, цельная конструкция значительно сокращает трудозатраты. «В автоклавированных деталях стыковочная линия между верхней и нижней обшивкой должна была быть заполнена и обожжена, что потребовало большого количества ручной работы», — говорит он. Смола, которая вводится для создания давления в пресс-форме SQRTM, приводит только к тонкой вспышке на непрерывной передней кромке.

Геометрия управляющей детали

В других местах традиционная RTM производит детали нетто-формы, невозможные с помощью препрега в автоклаве, без обширной постобработки.Для F-22 Raptor , Matrix Composites Inc. (Рокледж, Флорида) углеродные / бисмалеимидные (BMI) структуры RTM с профилями C-образного канала, которые требуют высокой повторяемости и нескольких обработанных поверхностей в сложной геометрии, сообщает президент компании Дэвид Несбитт. . Опоры имеют глубокие выемки и крутые углы и должны иметь поверхности, обеспечивающие вторичное соединение с обтекателями. «В автоклаве обычно получается одна готовая поверхность, но противоположная сторона требует дополнительной обработки для достижения номинальной толщины ламината и гладких склеиваемых поверхностей», — объясняет он.

Глубокая вытяжка и крутые углы представляют собой особую проблему для некоторых процессов вне автоклава. Несбитт объясняет, что несколько слоев, уложенных в охватывающие углы, имеют тенденцию «перекрывать» поверхность, создавая пористость, дефекты и другие нежелательные явления. «Положительное давление, связанное с автоклавированием, имеет тенденцию преодолевать эти аномалии перекрытия, — отмечает он, — но чем ниже давление процесса вне автоклава, тем более критичным становится метод укладки». Чтобы избежать образования перемычек и подобных проблем, Несбитт говорит: «Наш подход заключается в использовании очень надежных инструментов и относительно высоких давлений нагнетания.«Он также отмечает, что RTM по своей природе почти всегда исключает образование мостиков». Подход к согласованным инструментам имеет тенденцию направлять волокна туда, где они должны быть », — объясняет он.« Эти более надежные условия обработки приводят к уменьшению изменчивости процесса и общему сокращению зависимость от техники простоя ».

RTM’d обтекатель F-22 позволяет регулярно достигать объема волокна от 55 до 60 процентов и содержания пустот менее 0,5 процента, сообщает Несбитт.

RTM-ing крупные компоненты

Исторически RTM не идеален для больших, относительно плоских аэродинамических поверхностей.Поскольку инфузионные вентили и вентиляционные отверстия обычно размещаются по краям деталей, вливание смолы на большие площади без образования «островков» захваченного воздуха и летучих веществ может потребовать некоторой степени контроля над потоком смолы, недостижимой без размещения вентиляционных отверстий на аэродинамически функциональных поверхностях. Образующиеся поверхностные слои, которые создают эти устройства, должны подвергаться механической обработке, что значительно увеличивает затраты на рабочую силу и время производства. Чтобы устранить это ограничение, North Coast Tool & Mold Corp. (NCTM, Кливленд, Огайо) разработала DRIV (прямой впрыск и вентиляция смолы), запатентованное устройство, которое позволяет вентилировать готовую поверхность.В отличие от обычных вентиляционных отверстий, вставки DRIV обеспечивают минимальное количество высыпаний, которые легко удаляются, — объясняет менеджер по технологиям RTM NCTM Дэн Давенпорт.

Lockheed Martin Aeronautics Co. (Форт-Уэрт, Техас) недавно подтвердила жизнеспособность RTM с использованием DRIV для изготовления крупных деталей, выполнив три демонстрационных вертикальных хвостовых оперения на инструментах, разработанных и изготовленных NCTM. Компоненты хвостовой части из карбона / BMI, которые имеют длину 4 м / 13 футов и ширину 1,5 м / 5 футов, включают две внешние обшивки, окружающие 14 полых торсионных труб.Для торсионных трубок North Coast разработали 14 взаимосвязанных конических оправок длиной от 229 до 254 см (от 90 до 100 дюймов), на которые натягиваются трехосные плетеные носки от A&P Technology (Цинциннати, Огайо), которые сужаются за счет регулировки плетите углы с помощью числовых контроллеров на оборудовании MegaBraider от A&P. Ткани и однотонные ленты составляют внешнюю оболочку из смолы Cytec 5250-4 BMI. Специальный зажим, также разработанный North Coast, позволил Lockheed Martin избежать многомиллионных затрат на пресс, изначально предназначенный для зажима двух внешних полостей пресс-формы.

«Мы формовали до 68 процентов объема волокна, и от 62 до 65 процентов вполне выполнимо», — утверждает Давенпорт, добавляя, что содержание пустот ниже 1 процента.

Переход из автоклава в печь

Высококачественные аэродинамические поверхности внешних обтекателей самолетов Meridian и Malibu компании New Piper Aircraft Inc. (Веро-Бич, Флорида) являются результатом использования угольно-эпоксидного препрега, специально разработанного Advanced Composite. Group Inc.(ACG, Талса, Оклахома) для достижения качества отделки в автоклаве путем отверждения в печи без больших затрат на вторичную отделку. Компания Piper хотела снизить вес и улучшить качество поверхности обтекателей, которые ранее изготавливались методом мокрой укладки. Отверждение в печи соответствовало целевым показателям стоимости программы, вспоминает Несбитт, чья компания Matrix Composites разработала и теперь производит новые обтекатели для Piper. Односторонний пленочный (частично пропитанный) препрег ACG LTM24ST сочетает в себе углеродную саржевую ткань 2×2 Toray T-300 с эпоксидной смолой и отверждается при низких температурах (50 ° C / 122 ° F) всего за один час.По словам Несбитта, поскольку в автоклаве используются гораздо более дорогие упаковочные материалы, чтобы снизить риск поломки мешка, экономия материалов и времени в автоклаве позволила снизить общую стоимость детали примерно на 25%. «Инструмент проще и дешевле в изготовлении».

«Мы достигаем отделки поверхности после формования, сопоставимой с той, которая достигается при использовании автоклава», — утверждает он. «Поверхностная пористость устранена, что сокращает время послеоперационной обработки, необходимое для получения высококачественной окрашенной поверхности.«

В то время как LTM24ST отвечает требованиям к характеристикам этих легконагруженных обтекателей, руководитель сектора аэрокосмического рынка ACG Крис Ридгард признает, что этот препрег не был разработан для высоконагруженных конструкций. Но новое поколение препрегов, отверждаемых в печи, есть, — сообщает он. В своих усилиях по разработке высокопроизводительных приложений ACG извлекла уроки из различий между препрегами, предназначенными для печи, и автоклавом. «Вначале мы ошибочно полагали, что низкая вязкость хороша для отверждения в духовке», — вспоминает Ридгард.Но при низкой вязкости смола может преждевременно течь и перекрывать пути выхода захваченного воздуха и летучих веществ, что имеет решающее значение для обработки вне автоклава. Для сравнения, эти газы растворяются в смоле под давлением автоклава. Эти различия означают, что степень пропитки гораздо более критична при сушке в печи, чем в препрегах в автоклаве, и пропитку необходимо более тщательно контролировать.

Как сообщает Ridgard, новейшие препреги

ACG, отверждаемые в печи при средней температуре, MTM 45-1 и MTM 46, позволяют производить волокна в объеме, эквивалентном препрегам в автоклаве, и с почти нулевым содержанием пустот.Обе линейки продуктов предлагают минимальную температуру отверждения 82 ° C / 180 ° F. MTM 45-1 рассчитан на максимальную температуру во влажной среде 121 ° C / 250 ° F, в то время как менее дорогой MTM 46 имеет максимальную температуру во влажной среде 82 ° C / 180 ° F. В соответствии с контрактом с Исследовательской лабораторией ВВС (база данных Райт-Паттерсон, Огайо) и в сотрудничестве с Национальным центром NASA / FAA по характеристикам передовых материалов (NCAMP) ACG разрабатывает базовые значения B для этих двух продуктов, используя подход, аналогичный в Федеральное управление гражданской авиации США.Методология AGATE (Advanced General Aviation Technology Experiment).

Быстрее, дешевле… а часто лучше

Методы без использования автоклава не только быстрее и дешевле, но производители также оптимизировали их для большей технологичности и устранили большинство вторичных процессов, но при этом сформовали детали большей сложности.

«Эти процессы позволяют вам делать то, что вы не могли делать раньше», — резюмирует Фиш из VSC. «Когда саму конструкцию можно оптимизировать до уровня, превышающего возможности автоклавированного препрега, это открывает множество возможностей.«Следующий шаг? По словам Фиша, это просто:« Распространить информацию ».

Wikizero — Автоклав

Машина, используемая для выполнения промышленных и научных процессов, требующих повышенной температуры и давления

Изображение автоклава с цилиндрической камерой в разрезе

Автоклав — это машина, используемая для выполнения промышленных и научных процессов, требующих повышенных температуры и давления в зависимости от давления / температуры окружающей среды.Автоклавы используются в медицине для стерилизации и в химической промышленности для отверждения покрытий и вулканизации резины, а также для гидротермального синтеза. Промышленные автоклавы используются в промышленности, особенно при производстве композитов.

Многие автоклавы используются для стерилизации оборудования и расходных материалов, подвергая их воздействию насыщенного пара под давлением при 121 ° C (250 ° F) в течение примерно 15–20 минут в зависимости от размера загрузки и содержимого. ^[1] Автоклав был изобретен Чарльзом Чемберлендом в 1879 году, ^[2] , хотя предшественник, известный как паровой варочный котел, был создан Денисом Папином в 1679 году. ^[3] Название происходит от греческого auto — , что в конечном итоге означает «я», и латинского clavis , означающего ключ, то есть самоблокирующееся устройство. ^[4]

Видео, демонстрирующее, как работают автоклавы

Автоклавы для стерилизации широко используются в микробиологии, медицине, подиатрии, татуировке, пирсинге, ветеринарии, микологии, похоронах, стоматологии и изготовлении протезов. Они различаются по размеру и функциям в зависимости от стерилизуемой среды и иногда называются ретортой в химической и пищевой промышленности.

Типичная загрузка включает лабораторную посуду, прочее оборудование и отходы, хирургические инструменты и медицинские отходы. ^{[5] [6]}

Заметным недавним и все более популярным применением автоклавов является обработка перед утилизацией и стерилизация отходов, таких как патогенные больничные отходы. Машины этой категории в основном работают по тем же принципам, что и обычные автоклавы, в том смысле, что они способны нейтрализовать потенциально инфекционные агенты с помощью пара под давлением и перегретой воды.Новое поколение преобразователей отходов способно достичь того же эффекта без сосуда под давлением для стерилизации питательной среды, резиновых материалов, халатов, перевязочных материалов, перчаток и т. Д. Они особенно полезны для материалов, которые не могут выдерживать более высокую температуру печи с горячим воздухом. . ^[7]

Автоклавы также широко используются для отверждения композитов, особенно для соединения нескольких слоев без пустот, которые могут снизить прочность материала, а также при вулканизации резины. ^[8] Высокая температура и давление, создаваемые автоклавами, помогают гарантировать воспроизводимость наилучших возможных физических свойств.Производители лонжеронов для парусных лодок имеют автоклавы длиной более 50 футов (15 м) и шириной 10 футов (3 м), а некоторые автоклавы в аэрокосмической промышленности достаточно велики, чтобы вмещать фюзеляжи целых самолетов, сделанные из слоистых композитов. ^[9]

Автоклавы других типов используются для выращивания кристаллов при высоких температурах и давлениях. Кристаллы синтетического кварца, используемые в электронной промышленности, выращивают в автоклавах. Упаковка парашютов для специальных применений может выполняться под вакуумом в автоклаве, что позволяет нагревать парашюты и вставлять их в пакеты с минимальным объемом.

Удаление воздуха [править]

Очень важно убедиться, что весь захваченный воздух удален из автоклава перед активацией, так как захваченный воздух — очень плохая среда для достижения стерильности. Пар при температуре 134 ° C (273 ° F) может достичь желаемого уровня стерильности за три минуты, в то время как для достижения того же уровня стерильности в горячем воздухе требуется, чтобы он провел два часа при 160 ° C (320 ° F). ^[10]

Методы удаления воздуха включают:

Смещение вниз (или гравитационного типа ): когда пар входит в камеру, он сначала заполняет верхние области, поскольку он менее плотен, чем воздух.Этот процесс сжимает воздух до дна, вытесняя его через слив, который часто содержит датчик температуры. Только после завершения откачки воздуха выпуск прекращается. Поток обычно регулируется конденсатоотводчиком или соленоидным клапаном, но иногда используются сливные отверстия. Поскольку пар и воздух смешиваются, можно также вытеснять смесь из других мест в камере, кроме дна.

Пульсирование пара : разбавление воздуха с помощью серии импульсов пара, при которых в камере поочередно повышается давление, а затем понижается давление почти до атмосферного.

Вакуумные насосы : вакуумный насос всасывает воздух или паровоздушные смеси из камеры.

Циклы над атмосферой : достигается с помощью вакуумного насоса. Он начинается с вакуума, за которым следует импульс пара, за которым следует вакуум, за которым следует импульс пара. Количество импульсов зависит от конкретного автоклава и выбранного цикла.

Субатмосферные циклы : похожи на суператмосферные циклы, но давление в камере никогда не превышает атмосферное давление до тех пор, пока давление не достигнет температуры стерилизации.

В медицине [править]

Стоматологическое оборудование в автоклаве для стерилизации в течение 2 часов при температуре от 150 до 180 градусов по Цельсию

Медицинский автоклав — это устройство, которое использует пар для стерилизации оборудования и других предметов. Это означает, что все бактерии, вирусы, грибки и споры инактивированы. Однако прионы, например, связанные с болезнью Крейтцфельдта – Якоба, и некоторые токсины, выделяемые некоторыми бактериями, такими как цереулид, нельзя уничтожить автоклавированием при типичной температуре 134 ° C в течение трех минут или 121 ° C в течение 15 минут. ^{[ необходима ссылка ]} Хотя широкий спектр видов архей, включая Geogemma barosii , может выживать и даже воспроизводиться при температурах выше 121 ° C, ни один из них, как известно, не является инфекционным или иным образом представляет риск для здоровья человека. ; на самом деле их биохимия настолько отличается от нашей, а скорость их размножения настолько низкая, что микробиологам не нужно беспокоиться о них. ^{[ необходима ссылка ]}

Автоклавы можно найти во многих медицинских учреждениях, лабораториях и других местах, где требуется обеспечить стерильность объекта.Во многих процедурах сегодня используются предметы одноразового использования, а не стерилизуемые и многоразовые предметы. Впервые это произошло с иглами для подкожных инъекций, но сегодня многие хирургические инструменты (например, щипцы, иглодержатели и ручки скальпелей) обычно являются одноразовыми, а не многоразовыми (см. Автоклав для отходов). Автоклавы имеют особое значение в более бедных странах из-за гораздо большего количества повторно используемого оборудования. Обеспечение сельских медицинских центров автоклавами на плитах или солнечных батареях было предметом нескольких предложенных миссий по оказанию медицинской помощи. ^{[ необходимая ссылка ]}

Поскольку используется влажное тепло, термолабильные изделия (например, некоторые пластмассы) нельзя стерилизовать таким образом, иначе они расплавятся. Бумагу и другие изделия, которые могут быть повреждены паром, также необходимо стерилизовать другим способом. Во всех автоклавах предметы всегда должны быть разделены, чтобы пар мог равномерно проникать в загрузку.

Автоклавирование часто используется для стерилизации медицинских отходов перед их утилизацией в стандартный поток твердых бытовых отходов.Это приложение стало более распространенным в качестве альтернативы сжиганию из-за проблем, связанных с окружающей средой и здоровьем, возникающих из-за побочных продуктов сгорания, выделяемых мусоросжигательными заводами, особенно из небольших установок, которые обычно эксплуатировались в отдельных больницах. Сжигание или аналогичный процесс термического окисления все еще обычно требуется для патологических отходов и других очень токсичных или инфекционных медицинских отходов.

В стоматологии автоклавы обеспечивают стерилизацию стоматологических инструментов.

В большинстве промышленно развитых стран автоклавы медицинского назначения относятся к регулируемым медицинским приборам. Поэтому многие автоклавы медицинского назначения ограничены циклами, одобренными регулятором. Поскольку они оптимизированы для непрерывного использования в больницах, они предпочитают прямоугольную конструкцию, требуют сложных режимов обслуживания и дороги в эксплуатации. (Правильно откалиброванный автоклав медицинского уровня потребляет тысячи галлонов воды каждый день, независимо от задачи, с соответственно высоким потреблением электроэнергии.)

В исследовании [править]

Большинство медицинских автоклавов не подходят для исследовательских задач. Автоклавы общего назначения немедицинского назначения (часто называемые «исследовательскими») все чаще используются в широком диапазоне образовательных, исследовательских и промышленных предприятий (включая биомедицинские исследования), где эффективность, простота использования и гибкость находятся на грани премиум. Автоклавы исследовательского класса могут быть сконфигурированы для «сквозной» работы. Это позволяет поддерживать абсолютную изоляцию между «чистыми» и потенциально загрязненными рабочими зонами.Проходные исследовательские автоклавы особенно важны в установках BSL-3 или BSL-4.

Автоклавы исследовательского класса, которые не одобрены для использования в стерилизационных инструментах, предназначенных для непосредственного использования на людях, в первую очередь разработаны для обеспечения эффективности, гибкости и простоты использования. Они имеют широкий диапазон конструкций и размеров и часто адаптируются к их использованию и типу нагрузки. Обычные варианты включают цилиндрическую или квадратную напорную камеру, системы воздушного или водяного охлаждения, а также вертикально или горизонтально открывающиеся двери камеры (которые могут иметь электрический или ручной привод).

В 2016 году Управление устойчивого развития Калифорнийского университета в Риверсайде (UCR) провело исследование эффективности автоклавов в своих исследовательских лабораториях по геномике и энтомологии, отслеживая потребление энергии и воды несколькими устройствами. Они обнаружили, что даже при работе в пределах предполагаемых параметров автоклавы медицинского назначения, используемые в их исследовательских лабораториях, потребляли каждый цикл 700 галлонов воды и 90 кВтч электроэнергии за цикл (1134 МВтч электроэнергии и 8,8 миллиона галлонов воды в целом).Автоклавы исследовательского класса UCR выполняли те же задачи с одинаковой эффективностью, но потребляли на 83% меньше энергии и на 97% меньше воды. ^[11]

Обеспечение качества [править]

Стерилизационные пакеты часто имеют «индикаторную метку стерилизации», которая обычно темнеет, когда пакет и его содержимое обрабатываются надлежащим образом. Сравнение отметок на необработанном пакете (L) и на сумке, которая была правильно проверена (R), покажет очевидную визуальную разницу.

Существуют физические, химические и биологические индикаторы, которые можно использовать, чтобы гарантировать, что автоклав достигает правильной температуры в течение правильного периода времени.Если необработанный или неправильно обработанный предмет можно спутать с обработанным предметом, тогда существует риск того, что они будут перепутаны, что в некоторых областях, таких как хирургия, имеет решающее значение.

Химические индикаторы на медицинской упаковке и автоклавной ленте меняют цвет при соблюдении правильных условий, показывая, что объект внутри упаковки или под лентой был обработан надлежащим образом. Лента автоклава — это всего лишь маркер того, что пар и тепло активировали краситель. Маркер на ленте не указывает на полную стерильность.Более сложное устройство для испытаний, названное устройством Боуи-Дика в честь его изобретателей, также используется для проверки полного цикла. Он содержит полный лист химического индикатора, помещенный в центр стопки бумаги. Он разработан специально, чтобы доказать, что процесс достиг полной температуры и времени, необходимого для нормального минимального цикла при 134 ° C в течение 3,5–4 минут. ^{[ необходима ссылка ]}

Для подтверждения стерильности используются биологические индикаторы. Биологические индикаторы содержат споры термостойкой бактерии Geobacillus stearothermophilus .Если автоклав не нагреется до нужной температуры, споры прорастут при инкубации, и их метаболизм изменит цвет pH-чувствительного химического вещества. Некоторые физические индикаторы состоят из сплава, который плавится только после воздействия заданной температуры в течение соответствующего времени выдержки. Если сплав расплавится, изменение будет видно. ^{[ необходима ссылка ]}

В некоторых автоклавах с компьютерным управлением для управления циклом стерилизации используется значение F ₀ (F-ноль).