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第五章聚合物基復(fù)合材料第五章聚合物基復(fù)合材料15.1聚合物復(fù)合材料的分類5.2聚合物復(fù)合材料的制備技術(shù)5.3聚合物復(fù)合材料的基本性能5.1聚合物復(fù)合材料的分類5.2聚合物復(fù)合材料的制備技術(shù)2聚合物基復(fù)合材料:以聚合物為基體的復(fù)合材料。復(fù)合材料中研究最早、發(fā)展最快的一類復(fù)合材料。在現(xiàn)代復(fù)合材料領(lǐng)域中占有重要的地位,在國民經(jīng)濟建設(shè)中發(fā)揮了越來越重要的作用。聚合物基復(fù)合材料:以聚合物為基體的復(fù)合材料。復(fù)合材料中研究最3分類復(fù)合材料增強纖維種類玻璃纖維增強型碳纖維增強型芳綸纖維增強型基體材料性能通用型耐化學(xué)介質(zhì)腐蝕型耐高溫型復(fù)合材料成型固化方式常溫常壓固化成型高溫加壓固化成型阻燃型聚合物基體的結(jié)構(gòu)形式熱固性樹脂基復(fù)合材料熱塑性樹脂基復(fù)合材料5.1聚合物復(fù)合材料的分類分類復(fù)合材料增強纖維種類玻璃纖維增強型碳纖維增強型芳綸纖維增45.1.1熱固性樹脂基復(fù)合材料1.不飽和聚酯樹脂2.環(huán)氧樹脂3.酚醛樹脂5.1.1熱固性樹脂基復(fù)合材料1.不飽和聚酯樹脂2.環(huán)氧5玻璃鋼(也稱玻璃纖維增強塑料,國際公認的縮寫符號為GFRP或FRP),用玻璃纖維或其織物以增強合成樹脂,用涂布、注塑、擠塑、層壓等方法加工成形的制品。玻璃鋼材料具有重量輕,比強度高,耐腐蝕,電絕緣性能好,傳熱慢,熱絕緣性好,耐瞬時超高溫性能好,以及容易著色,能透過電磁波等特性。。1.玻璃纖維增強熱固性塑料玻璃鋼(也稱玻璃纖維增強塑料,國際公認的縮寫符號為GFRP或6可設(shè)計性可以根據(jù)不同的使用環(huán)境及特殊的性能要求,選擇適宜的原材料品種生產(chǎn)滿足各種不同用途性能要求的產(chǎn)品。一次成型性只要根據(jù)產(chǎn)品的設(shè)計,選擇合適的原材料鋪設(shè)方法和排列程序,就可以將玻璃鋼材料和結(jié)構(gòu)一次性地完成,避免了金屬材料通常所需要的二次加工。節(jié)能型材料若采用手工糊制的方法,其成型時的溫度一般在室溫下,或者在100℃以下進行,因此它的成型制作能耗很低。即使采用機械成型,其成型溫度遠低于金屬材料,因此其成型能耗可以大幅度降低??稍O(shè)計性可以根據(jù)不同的使用環(huán)境及特殊的性能要求,選擇7玻璃纖維增強環(huán)氧樹脂機械強度高環(huán)氧樹脂的粘結(jié)力強,使其有較高的界面剪切強度,尺寸穩(wěn)定性好固化時無小分子逸出,因此收縮率只有1%~2%。無鼓泡現(xiàn)象雖然反應(yīng)過程中易產(chǎn)生氣泡,但是由于添加劑少,不易鼓泡。不易加工粘度大,不易加工,成型需要加熱玻璃纖維增強環(huán)氧樹脂機械強度高環(huán)氧樹脂的粘結(jié)力強,8玻璃纖維增強酚醛樹脂耐熱性好可以再200攝氏度下長期使用,也可在1000度以下短期使用。耐燒蝕
耐電弧性好機械強度低脆性大尺寸不穩(wěn)定收縮率大玻璃纖維增強酚醛樹脂耐熱性好可以再200攝氏度下長期9玻璃纖維增強聚酯樹脂加工性好交聯(lián)劑的加入使粘度降低,可以適合各種方法加工,也可生產(chǎn)大構(gòu)件透光性好透光率達到60%~80%價格便宜收縮率大可達到4%~8%耐酸堿性能差玻璃纖維增強聚酯樹脂加工性好交聯(lián)劑的加入使粘度降低,可105.1.2熱塑性樹脂基復(fù)合材料聚乙烯聚苯乙烯聚丙烯聚氯乙烯具有線型或支鏈型結(jié)構(gòu)的一類有機高分子化合物,受熱軟化(或熔化),冷卻變硬,這個過程可反復(fù)進行。5.1.2熱塑性樹脂基復(fù)合材料聚乙烯聚苯乙烯聚丙烯聚氯乙烯11聚碳酸酯聚甲醛聚對苯二甲酸乙二醇酯聚碳酸酯聚甲醛聚對苯二甲酸乙二醇酯125.2聚合物基復(fù)合材料的制造技術(shù)聚合物基復(fù)合材料的制造把復(fù)合材料的制造和產(chǎn)品的制造融合為一體。根據(jù)增強體和基體材料種類的不同,需要應(yīng)用不同的制造工藝和方法。5.2聚合物基復(fù)合材料的制造技術(shù)聚合物基復(fù)合材料的制造把13根據(jù)基體材料不同分類:
熱固性樹脂復(fù)合材料的制造方法:手糊成型法、噴射成型法、模壓成型法、注射成型法、RTM成型法(注射成型法)等。熱塑性復(fù)合材料的制造方法:模壓成型法、注射成型法、RTM成型法、真空熱壓成型法、纏繞成型法等。根據(jù)基體材料不同分類:熱固性樹脂復(fù)合材料的制141.手糊成型工藝2.噴射成型工藝3.模壓成型工藝4.層壓成型工藝5.纏繞成型工藝1.手糊成型工藝2.噴射成型工藝3.模壓成型工藝4.層壓成型156.擠出成型工藝7.注射成型工藝8.樹脂傳遞模塑9.反應(yīng)注射模塑和增強型反應(yīng)注射模塑6.擠出成型工藝7.注射成型工藝8.樹脂傳遞模塑9.反應(yīng)注射161.手糊成型工藝模具準備樹脂膠液配制增強材料準備涂脫模劑手糊成型固化脫模后處理檢驗制品手糊成型工藝流程纖維增強材料和樹脂膠液在模具上鋪覆成型,室溫(或加熱)、無壓(或低壓)條件下固化,脫模成制品的工藝方法。1.手糊成型工藝模具準備樹脂膠液配制增強材料準備涂脫模劑手糊17待浸樹脂的增強材料壓實輥樹脂可選用膠衣手糊成型示意圖膠衣是賦予復(fù)合材料制品表面的一層美觀、耐化學(xué)品侵蝕、耐擦傷和耐老化等的對其起到保護作用的表面涂層。待浸樹脂的增強材料壓實輥樹脂可選用膠衣手糊成型示意圖膠衣是18優(yōu)點(1)不受尺寸、形狀的限制,適宜尺寸大、批量小、形狀復(fù)雜產(chǎn)品的生產(chǎn);(2)設(shè)備簡單、投資少、設(shè)備折舊費低,成本低;(3)工藝簡單;(4)可在任意部位增補增強材料,易滿足產(chǎn)品設(shè)計要求;(5)產(chǎn)品樹脂含量高,耐腐蝕性能好。優(yōu)點(1)不受尺寸、形狀的限制,適宜尺寸大、批量小、形狀19缺點
(1)生產(chǎn)效率低,勞動強度大,勞動衛(wèi)生條件差;(2)產(chǎn)品質(zhì)量不易控制,性能穩(wěn)定性差;(3)產(chǎn)品力學(xué)性能較低。缺點(1)生產(chǎn)效率低,勞動強度大,勞動衛(wèi)生條件差;202.噴射成型工藝為改進手糊成型工藝而開發(fā)的一種半機械化成型工藝,是手糊工藝的變形。工藝流程玻璃纖維無捻粗紗聚酯樹脂引發(fā)劑促進劑加熱靜態(tài)混合切割噴槍噴射成型模具輥壓固化脫模將混有引發(fā)劑和促進劑的不飽和聚酯樹脂從噴槍噴出,同時將玻璃纖維無捻粗紗用切割機切斷并由噴槍中心噴出,與樹脂一起均勻沉積到模具上。待沉積到一定厚度,用手輥滾壓,使纖維浸透樹脂、壓實并除去氣泡,最后固化成制品。2.噴射成型工藝為改進手糊成型工藝而開發(fā)的一種半21優(yōu)點(1)生產(chǎn)效率比手糊法提高2~4倍;(2)利用粗紗代替織物,降低了材料成本;(3)成型過程中無接縫,制品的整體性好;(4)減少了飛邊、裁屑和剩余膠液的損耗;(5)可自由調(diào)節(jié)產(chǎn)品壁厚、纖維與樹脂的比例及纖維的長度。優(yōu)點(1)生產(chǎn)效率比手糊法提高2~4倍;22缺點(1)產(chǎn)品的均勻程度在很大程度上取決于操作工人的熟練程度;(2)樹脂含量高,增強纖維短,制品的強度較低,耐溫性能差;(3)因過量噴涂而造成原材料損耗大;(4)陰模成型比陽模成型難度大,小型制品比大型制品難度大;(5)現(xiàn)場粉塵大,工作環(huán)境惡劣;(6)初期投資比手糊成型大。缺點(1)產(chǎn)品的均勻程度在很大程度上取決于操作工人的熟練程233.模壓成型工藝定義將一定量的模壓料放入金屬對模中,在一定溫度、壓力作用下,固化成型制品的方法。加熱加壓的作用使模壓料塑化、流動,充滿空腔,并使樹脂發(fā)生固化反應(yīng)。3.模壓成型工藝定義將一定量的模壓料放入金屬24優(yōu)點缺點有較高的生產(chǎn)效率,適于大批量生產(chǎn),制品尺寸精確,表面光潔,可以有兩個精制表面,價格低廉,容易實現(xiàn)機械化和自動化,多數(shù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的制品可一次成型,無需有損于制品性能的輔助加工,制品外觀及尺寸的重復(fù)性好。壓模的設(shè)計與制造較復(fù)雜,初次投資較高,制品尺寸受設(shè)備限制,一般只適于制備中、小型玻璃鋼制品。優(yōu)點缺點有較高的生產(chǎn)效率,適于大批量生產(chǎn),制品25SMC(片狀模塑料,SheetMoldingCompound)的特點SMC基本組成:不飽和聚酯樹脂、增稠劑、引發(fā)劑、交聯(lián)劑、低收縮添加劑、填料、內(nèi)脫模劑、著色劑等混合物浸漬短切玻纖粗紗或玻纖氈,兩表面加上保護膜(聚乙烯或聚丙烯薄膜)形成的片狀模壓成型材料。使用時除去薄膜,按尺寸裁剪,然后進行模壓成型。SMC(片狀模塑料,SheetMoldingCompou26增稠劑SMC在壓制成型、貯存、運輸過程中均需要有較高的粘度(制備SMC時要求粘度低,浸漬纖維),粘度的提高通過增稠劑實現(xiàn)。通過增稠劑控制SMC從生產(chǎn)到使用全過程的粘度變化。增稠劑SMC在壓制成型、貯存、運輸過程中均需27常用的增稠劑:IIA族金屬氧化物或氫氧化物:MgO、Mg(OH)2、CaO、Ca(OH)2
MgO增稠的效果,與MgO活性和加入量有很大的關(guān)系。應(yīng)用較廣的增稠劑特點:增稠速度快,短時間內(nèi)能達到最高粘度。MgO用量對不飽和聚酯增稠特性的影響時間(min)
60120180
粘度(Pa.S)
10310210
1.0
MgO
10份
5份
2份
1份
常用的增稠劑:IIA族金屬氧化物或氫氧化物:28增稠機理兩個階段第一階段金屬氧化物或氫氧化物與聚酯端基-COOH進行酸堿反應(yīng),生成堿式鹽。增稠機理兩個階段第一階段金屬氧化物或氫氧化物與聚酯端基-C29堿式鹽之間或與聚酯之間進一步脫水使分子量成倍增加MgO和MgOH的堿式鹽不進行此脫水反應(yīng),CaO和CaOH堿式鹽可繼續(xù)進行此脫水反應(yīng)。堿式鹽之間或與聚酯之間進一步脫水使分子量成倍增加MgO和Mg30堿式鹽與聚酯分子中的酯基(氧原子)以配位鍵形成絡(luò)合物第二階段鎂鹽的絡(luò)合反應(yīng)堿式鹽與聚酯分子中的酯基(氧原子)以配位鍵形31Ca鹽的絡(luò)合反應(yīng)
聚酯的分子量成倍提高,粘度上升而增稠。Ca鹽的絡(luò)合反應(yīng)聚酯的分子量成倍提高,粘度上升而增稠。32SMC生產(chǎn)工藝SMC生產(chǎn)工藝流程樹脂糊制備樹脂固化劑增稠劑其它低收縮添加劑薄膜粗紗切割沉降浸漬收卷稠化包裝填料SMC成型機SMC生產(chǎn)工藝SMC生產(chǎn)工藝流程樹脂糊制備樹脂固化劑增稠劑33模壓工藝模具預(yù)熱脫模劑涂刷料的稱量料預(yù)熱成預(yù)成型裝模壓制脫模后處理打底及輔助加工檢驗成品壓制前準備壓制模壓成型工藝流程模壓工藝模具預(yù)熱脫模劑涂刷料的稱量料預(yù)熱裝模壓制脫模后處理打344.層壓成型工藝層壓工藝:將浸有或涂有樹脂的片材層疊,送入層壓機,在加熱加壓條件下,固化成型玻璃鋼制品的一種成型工藝。4.層壓成型工藝層壓工藝:將浸有或涂有樹脂35生產(chǎn)的機械化、自動化程度較高;產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定;但一次性投資較大,適合于批量生產(chǎn)。特點干法成型,先將紙、布、玻璃布等浸膠,制成浸膠布(紙)半制品,再經(jīng)加溫加壓成型。生產(chǎn)的機械化、自動化程度較高;產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定;但36膠布制備工藝過程工藝流程樹脂熱處理或化學(xué)處理配膠浸膠烘干膠布中間貯存膠布帶搭接卷盤布帶纏繞卷管疊合層壓玻璃布生產(chǎn)復(fù)合板材、管材以及布帶纏繞制品的半成品玻璃布經(jīng)化學(xué)處理或熱處理后,浸漬樹脂膠液,并控制膠含量。在一定溫度、時間條件下烘干,除去大部分溶劑等揮發(fā)物并使樹脂有一定程度的固化,即得需要的玻璃纖維膠布。膠布制備工藝過程工藝流程樹脂熱處理或化學(xué)處理配膠浸膠烘干膠37層壓成型工藝過程
預(yù)浸膠布制備、膠布裁剪、疊合、熱壓、冷卻、脫模、加工、后處理等工序?qū)訅撼尚凸に囘^程預(yù)浸膠布制備、膠布裁剪、疊合、熱壓、冷卻、38(1)下料將膠布剪成一定尺寸,以便送入壓機壓制。確定壓機生產(chǎn)情況選料為保證制品質(zhì)量,在浸膠工序質(zhì)量檢驗的基礎(chǔ)上,再次檢查膠布,將其含膠量嚴重不均、帶有雜質(zhì)、已經(jīng)老化的挑出。根據(jù)生產(chǎn)任務(wù)、制品規(guī)格、壓機生產(chǎn)能力,合理預(yù)算搭配每一壓機的制品數(shù)量、規(guī)格。(1)下料將膠布剪成一定尺寸,以便送入壓機壓制。確定壓機391)對多層層壓板的每塊板料,兩表面各放2~3張面層膠布(面層膠布的含膠量及流動性比里層稍高,能增加制品的防潮性和美觀,并摻有內(nèi)脫模劑);2)膠布的揮發(fā)分含量不宜過大,控制在1~6%,否則應(yīng)干燥處理;(2)配疊(排版或配布)配疊不當會產(chǎn)生層壓板開裂、表面色澤不均、翹曲、粘鋼板等注意問題揮發(fā)分含量過高,高溫成型時容易產(chǎn)生氣泡,且揮發(fā)分過多易殘留在制品中,對制品的電性能不利。揮發(fā)分含量太低,增加干燥時間,使浸膠機生產(chǎn)效率降低,同時也易使膠布流動量過小,影響壓制工藝。膠布中可揮發(fā)的物質(zhì)占膠布總量的百分比1)對多層層壓板的每塊板料,兩表面各放2~3張面層膠布(面層403)臨近面層的10~20層膠布,應(yīng)選用平整無破損的膠布,更不能搭接。中間部分使用不合格膠布的量也不得超過10%;4)下料量薄板按張數(shù)下料法——實驗法確定;厚板按重量下料法——計算法確定。按張數(shù)下料時,最后產(chǎn)品的厚度隨半成品膠布的變化尺寸穩(wěn)定性較差。3)臨近面層的10~20層膠布,應(yīng)選用平整無破損的膠布,更不41(3)組合疊合體順序:鐵板(較厚)→襯紙→單面鋼板→板料→雙面鋼板→板料→······→雙面鋼板→板料→單面鋼板→襯紙→鐵板厚、薄板一起壓制時,應(yīng)將薄板排放在兩側(cè),厚板排放在中間,這樣對產(chǎn)品質(zhì)量有利。對于厚20mm以上的板材應(yīng)單獨壓制夾放在疊合體兩面,使板材受壓、傳熱均勻;并起到傳熱、冷卻的緩沖作用,防止局部過熱或過冷現(xiàn)象。組合原則若厚板料放在疊合體兩側(cè),薄板料放在中間。因兩側(cè)板材較厚,而玻璃鋼本身的導(dǎo)熱系數(shù)又低,傳熱冷卻的效果不好,內(nèi)部熱量不易散出,沿板面的垂直方向具有較大的溫差,故最終產(chǎn)品易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力,造成厚板的翅曲。(3)組合疊合體順序:鐵板(較厚)→襯紙→單面鋼板→42(4)進模
將搭配好的疊合體逐格(或整體)推入多層壓機的加熱板間,并校對疊合體在熱板間的位置,待升溫加壓。(4)進模將搭配好的疊合體逐格(或整體)推43(5)熱壓兩個階段:1)預(yù)熱、預(yù)壓階段2)熱壓階段——從加全壓到熱壓結(jié)束使樹脂熔化,除去揮發(fā)分,使熔融樹脂進一步浸漬玻璃布,并使樹脂進入凝膠狀態(tài)。為了更好地排除揮發(fā)分,使制品內(nèi)外受熱均勻,升溫不能過快。膠布流動性差,揮發(fā)分低,流膠不嚴重,升溫加壓速度可稍快。(5)熱壓兩個階段:1)預(yù)熱、預(yù)壓階段44(6)冷卻脫模熱壓結(jié)束,關(guān)閉熱源,通冷卻水,在保壓狀態(tài)下冷卻冷卻時間根據(jù)板材厚度確定,一般冷卻到50℃以下,除去壓力、脫模。板材取出溫度過高時,表面易起泡且易翹曲變形。(6)冷卻脫模熱壓結(jié)束,關(guān)閉熱源,通冷卻水,在保壓狀態(tài)下45(7)后處理在烘房內(nèi)進行的處理程序,目的是使樹脂進一步固化。對不同的樹脂后固化處理的溫度、時間不同。特別對后階段固化慢的環(huán)氧-酚醛板材,壓制定型后,需要在120~130℃,處理48~75h,提高板材的耐熱性、機械強度及電性能。(7)后處理在烘房內(nèi)進行的處理程序,目的是465.纏繞成型工藝纏繞工藝:將浸過樹脂膠液的連續(xù)纖維或布帶,按照一定規(guī)律纏繞到芯模上,然后固化脫模成為復(fù)合材料制品的工藝過程。決定產(chǎn)品形狀的模具5.纏繞成型工藝纏繞工藝:將浸過樹脂膠液的47繞線筒張力控制器預(yù)浸槽小車吐絲嘴芯?;纠w維纏繞機繞線筒張力控制器預(yù)浸槽小車吐絲嘴芯模基本纖維纏繞機48纏繞工藝流程圖浸膠膠紗紗錠張力控制固化打模噴漆脫模芯模制造膠液配制紗團集束烘干絡(luò)紗加熱粘流縱、環(huán)向纏繞張力控制縱、環(huán)向纏繞成品濕法纏繞成型工藝干法纏繞成型工藝纏繞工藝流程圖浸膠膠紗紗錠張力控制固化打模噴漆脫模芯模制造膠49干法纏繞將預(yù)浸紗帶(或預(yù)浸布),在纏繞機上經(jīng)加熱軟化至粘流狀態(tài)并纏繞到芯模上的成型工藝過程。濕法纏繞
將無捻粗紗(或布帶)經(jīng)浸膠后直接纏繞到芯模上的成型工藝過程。
干法纏繞將預(yù)浸紗帶(或預(yù)浸布),在纏繞機上經(jīng)50半干法纏繞將無捻粗紗(或布帶)浸膠后,隨即預(yù)烘干,然后纏繞到芯模上的成型工藝方法。半干法纏繞將無捻粗紗(或布帶)浸膠后,隨即516.擠出成型工藝工藝過程:先將樹脂和增強纖維制成粒料,然后再將粒料加入擠出機內(nèi),經(jīng)塑化、擠出、冷卻定型而成制品。6.擠出成型工藝工藝過程:先將樹脂和增強纖維制52第五章-聚合物基復(fù)合材料課件53優(yōu)點缺點1、能加工絕大多數(shù)熱塑性復(fù)合材料及部分熱固性復(fù)合材料;2、生產(chǎn)過程連續(xù),自動化程度高;3、工藝易掌握及產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定等。只能生產(chǎn)線型制品優(yōu)點缺點1、能加工絕大多數(shù)熱塑性復(fù)合材料及部分熱固性復(fù)合材料547.注射成型工藝注射成型適用于熱塑性和熱固性復(fù)合材料,以熱塑性復(fù)合材料應(yīng)用最廣。注射成型將粒狀或粉狀的纖維—樹脂混合料從注射機的料斗送入機筒內(nèi),加熱熔化后由柱塞或螺桿加壓,通過噴嘴注入溫度降低的閉合模內(nèi),經(jīng)過冷卻定型后,脫模得制品。間歇式操作過程7.注射成型工藝注射成型適用于熱塑性和熱固55注射成型相對于模壓成型的特點:(1)成型周期短,物料的塑化在注射機內(nèi)完成。(3)閉模成型,能提高產(chǎn)品精度,保證質(zhì)量,減少后加工工作量。(4)可使形狀復(fù)雜的產(chǎn)品一次成型,能防止模腔內(nèi)嵌件變形或位移。(5)生產(chǎn)效率高,成本低。注射成型相對于模壓成型的特點:(1)成型周期短,物料的塑56注射成型的缺點:
(1)不適用于長纖維增強的產(chǎn)品,一般纖維長度小于7mm(2)模具質(zhì)量要求高注射過程中,物料在模內(nèi)流動充模,玻璃纖維對模具磨損較大,模具必須采用硬度較高的合金鋼材料或模具表面經(jīng)過硬化處理,故造價較貴。注射成型的缺點:(1)不適用于長纖維增強的產(chǎn)品,一般纖57注射成型工藝原理(1)FRTP注射成型原理增強粒料在注射機的料筒內(nèi)加熱熔化至粘流態(tài),以高壓迅速注入溫度較低的閉合模內(nèi),經(jīng)冷卻使物料恢復(fù)玻璃態(tài)并保持模腔形狀,然后開模取出制品。FRTP的注射成型過程主要產(chǎn)生物理變化注射成型工藝原理(1)FRTP注射成型原理58(2)FRP注射成型原理FRP的注射成型過程是一個復(fù)雜的物理和化學(xué)過程注射料在加熱過程中溫度升高,粘度下降,但隨著時間的延長,分子間的交聯(lián)反應(yīng)增加,粘度又會上升。實際加熱過程應(yīng)綜合考慮兩種作用的影響。熱固性樹脂纖維混合料加熱時粘度與時間變化關(guān)系加熱時間粘度AOB(2)FRP注射成型原理FRP的注射成型過程是一個復(fù)雜59預(yù)浸漬料加入料筒,適當加溫加壓,當物料運動到噴嘴時,粘度應(yīng)達到最低值,并被迅速注入模腔。在熱壓作用下固化定型,然后開模取出制品。FRP注射成型過程:預(yù)浸漬料加入料筒,適當加溫加壓,當物料運動到60FRTP和FRP的注射成型特點對比(1)FRTP可以反復(fù)加熱塑化,物料的熔融和硬化完全是物理變化;FRP加熱固化后不能再塑化,固化過程為不可逆反應(yīng)。(2)FRTP受熱時,物料由玻璃態(tài)變?yōu)槿廴诘恼沉鲬B(tài),料筒溫度要分段控制,其塑化溫度應(yīng)高于粘流溫度,但低于分解溫度;FRP在料筒中加熱時,樹脂分子鏈發(fā)生運動,物料熔融,但接著會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)、放熱,加速化學(xué)反應(yīng)過程。因此,F(xiàn)RP注射成型的溫度控制要比FRTP嚴格得多。(3)FRTP注射成型時,料筒溫度必須高于模具溫度,物料在模腔內(nèi)冷卻時會引起體積收縮,故需要有相應(yīng)的料墊傳壓補料,F(xiàn)RP注射成型時,料筒溫度低于模具溫度,物料在模腔內(nèi)發(fā)生固化收縮的同時,也發(fā)生熱膨脹,因此,充模后不需要補料。作業(yè):比較FRTP和FRP的注射成型各有哪些特點?FRTP和FRP的注射成型特點對比(1)FRTP可以反復(fù)618.樹脂傳遞模塑樹脂傳遞模塑(ResinTransferMolding,RTM)工藝過程:將熱固性樹脂及固化劑混合均勻后注入事先鋪有玻璃纖維增強材料的密封模內(nèi),經(jīng)固化、脫模制得制品的過程稱為樹脂傳遞模塑,簡稱(RTM)。8.樹脂傳遞模塑樹脂傳遞模塑(ResinTransfer62RTM成型工藝特點a.設(shè)備投資少,用小噸位壓機能生產(chǎn)大型制品(相對模壓)。b.制品雙面光滑,尺寸穩(wěn)定,容易組合;c.允許制品帶有加強筋、鑲嵌件和附著物,可設(shè)計性好,可局部加強,甚至生產(chǎn)泡沫夾層結(jié)構(gòu);RTM成型工藝特點a.設(shè)備投資少,用小噸位壓機能生產(chǎn)大型制63d.模具制作較方便(相對模壓);e.對樹脂和填料的適應(yīng)性廣;f.生產(chǎn)周期短,勞動強度低,原材料損耗少;g.產(chǎn)品后加工量少;h.環(huán)境污染小(閉模,單體苯乙烯揮發(fā)少)。d.模具制作較方便(相對模壓);649.反應(yīng)注射模塑和增強型反應(yīng)注射模塑反應(yīng)注射模塑(RIM)與增強型反應(yīng)注射模塑(RRIM)生產(chǎn)工藝反應(yīng)注射模塑(ReactionInjectionMolding,RIM)利用高壓沖擊,混合兩種單體物料,工藝過程中既控制物料的反應(yīng)溫度,又控制物料的注射率,是在模具內(nèi)直接成型制品的較先進的注射模塑工藝。RIM不含增強材料與填料;RRIM(ReinforcedReactionInjectionMolding,RRIM)物料里含有增強材料或填料。9.反應(yīng)注射模塑和增強型反應(yīng)注射模塑反應(yīng)注射模塑(RIM)與65RIM工藝特點生產(chǎn)設(shè)備費用低,投資少;設(shè)計自由;模塑的壓力低(0.35~0.7MPa),制品無模壓應(yīng)力;制品里鑲嵌件等工藝簡便;模內(nèi)物料流動性好;加工的能耗低;可加工大型部件。RIM工藝特點生產(chǎn)設(shè)備費用低,投資少;66RRIM工藝特點模具費用低,制品的生產(chǎn)成本低;反應(yīng)模塑時制品(在模內(nèi))內(nèi)部發(fā)熱量?。恢破返氖湛s率低;制品的表面性能好,表面硬度高;耐熱性好;制品的尺寸穩(wěn)定性好;抗壓強度高;耐化學(xué)腐蝕性好。RRIM工藝特點模具費用低,制品的生產(chǎn)成本低;67第五章聚合物基復(fù)合材料第五章聚合物基復(fù)合材料685.1聚合物復(fù)合材料的分類5.2聚合物復(fù)合材料的制備技術(shù)5.3聚合物復(fù)合材料的基本性能5.1聚合物復(fù)合材料的分類5.2聚合物復(fù)合材料的制備技術(shù)69聚合物基復(fù)合材料:以聚合物為基體的復(fù)合材料。復(fù)合材料中研究最早、發(fā)展最快的一類復(fù)合材料。在現(xiàn)代復(fù)合材料領(lǐng)域中占有重要的地位,在國民經(jīng)濟建設(shè)中發(fā)揮了越來越重要的作用。聚合物基復(fù)合材料:以聚合物為基體的復(fù)合材料。復(fù)合材料中研究最70分類復(fù)合材料增強纖維種類玻璃纖維增強型碳纖維增強型芳綸纖維增強型基體材料性能通用型耐化學(xué)介質(zhì)腐蝕型耐高溫型復(fù)合材料成型固化方式常溫常壓固化成型高溫加壓固化成型阻燃型聚合物基體的結(jié)構(gòu)形式熱固性樹脂基復(fù)合材料熱塑性樹脂基復(fù)合材料5.1聚合物復(fù)合材料的分類分類復(fù)合材料增強纖維種類玻璃纖維增強型碳纖維增強型芳綸纖維增715.1.1熱固性樹脂基復(fù)合材料1.不飽和聚酯樹脂2.環(huán)氧樹脂3.酚醛樹脂5.1.1熱固性樹脂基復(fù)合材料1.不飽和聚酯樹脂2.環(huán)氧72玻璃鋼(也稱玻璃纖維增強塑料,國際公認的縮寫符號為GFRP或FRP),用玻璃纖維或其織物以增強合成樹脂,用涂布、注塑、擠塑、層壓等方法加工成形的制品。玻璃鋼材料具有重量輕,比強度高,耐腐蝕,電絕緣性能好,傳熱慢,熱絕緣性好,耐瞬時超高溫性能好,以及容易著色,能透過電磁波等特性。。1.玻璃纖維增強熱固性塑料玻璃鋼(也稱玻璃纖維增強塑料,國際公認的縮寫符號為GFRP或73可設(shè)計性可以根據(jù)不同的使用環(huán)境及特殊的性能要求,選擇適宜的原材料品種生產(chǎn)滿足各種不同用途性能要求的產(chǎn)品。一次成型性只要根據(jù)產(chǎn)品的設(shè)計,選擇合適的原材料鋪設(shè)方法和排列程序,就可以將玻璃鋼材料和結(jié)構(gòu)一次性地完成,避免了金屬材料通常所需要的二次加工。節(jié)能型材料若采用手工糊制的方法,其成型時的溫度一般在室溫下,或者在100℃以下進行,因此它的成型制作能耗很低。即使采用機械成型,其成型溫度遠低于金屬材料,因此其成型能耗可以大幅度降低??稍O(shè)計性可以根據(jù)不同的使用環(huán)境及特殊的性能要求,選擇74玻璃纖維增強環(huán)氧樹脂機械強度高環(huán)氧樹脂的粘結(jié)力強,使其有較高的界面剪切強度,尺寸穩(wěn)定性好固化時無小分子逸出,因此收縮率只有1%~2%。無鼓泡現(xiàn)象雖然反應(yīng)過程中易產(chǎn)生氣泡,但是由于添加劑少,不易鼓泡。不易加工粘度大,不易加工,成型需要加熱玻璃纖維增強環(huán)氧樹脂機械強度高環(huán)氧樹脂的粘結(jié)力強,75玻璃纖維增強酚醛樹脂耐熱性好可以再200攝氏度下長期使用,也可在1000度以下短期使用。耐燒蝕
耐電弧性好機械強度低脆性大尺寸不穩(wěn)定收縮率大玻璃纖維增強酚醛樹脂耐熱性好可以再200攝氏度下長期76玻璃纖維增強聚酯樹脂加工性好交聯(lián)劑的加入使粘度降低,可以適合各種方法加工,也可生產(chǎn)大構(gòu)件透光性好透光率達到60%~80%價格便宜收縮率大可達到4%~8%耐酸堿性能差玻璃纖維增強聚酯樹脂加工性好交聯(lián)劑的加入使粘度降低,可775.1.2熱塑性樹脂基復(fù)合材料聚乙烯聚苯乙烯聚丙烯聚氯乙烯具有線型或支鏈型結(jié)構(gòu)的一類有機高分子化合物,受熱軟化(或熔化),冷卻變硬,這個過程可反復(fù)進行。5.1.2熱塑性樹脂基復(fù)合材料聚乙烯聚苯乙烯聚丙烯聚氯乙烯78聚碳酸酯聚甲醛聚對苯二甲酸乙二醇酯聚碳酸酯聚甲醛聚對苯二甲酸乙二醇酯795.2聚合物基復(fù)合材料的制造技術(shù)聚合物基復(fù)合材料的制造把復(fù)合材料的制造和產(chǎn)品的制造融合為一體。根據(jù)增強體和基體材料種類的不同,需要應(yīng)用不同的制造工藝和方法。5.2聚合物基復(fù)合材料的制造技術(shù)聚合物基復(fù)合材料的制造把80根據(jù)基體材料不同分類:
熱固性樹脂復(fù)合材料的制造方法:手糊成型法、噴射成型法、模壓成型法、注射成型法、RTM成型法(注射成型法)等。熱塑性復(fù)合材料的制造方法:模壓成型法、注射成型法、RTM成型法、真空熱壓成型法、纏繞成型法等。根據(jù)基體材料不同分類:熱固性樹脂復(fù)合材料的制811.手糊成型工藝2.噴射成型工藝3.模壓成型工藝4.層壓成型工藝5.纏繞成型工藝1.手糊成型工藝2.噴射成型工藝3.模壓成型工藝4.層壓成型826.擠出成型工藝7.注射成型工藝8.樹脂傳遞模塑9.反應(yīng)注射模塑和增強型反應(yīng)注射模塑6.擠出成型工藝7.注射成型工藝8.樹脂傳遞模塑9.反應(yīng)注射831.手糊成型工藝模具準備樹脂膠液配制增強材料準備涂脫模劑手糊成型固化脫模后處理檢驗制品手糊成型工藝流程纖維增強材料和樹脂膠液在模具上鋪覆成型,室溫(或加熱)、無壓(或低壓)條件下固化,脫模成制品的工藝方法。1.手糊成型工藝模具準備樹脂膠液配制增強材料準備涂脫模劑手糊84待浸樹脂的增強材料壓實輥樹脂可選用膠衣手糊成型示意圖膠衣是賦予復(fù)合材料制品表面的一層美觀、耐化學(xué)品侵蝕、耐擦傷和耐老化等的對其起到保護作用的表面涂層。待浸樹脂的增強材料壓實輥樹脂可選用膠衣手糊成型示意圖膠衣是85優(yōu)點(1)不受尺寸、形狀的限制,適宜尺寸大、批量小、形狀復(fù)雜產(chǎn)品的生產(chǎn);(2)設(shè)備簡單、投資少、設(shè)備折舊費低,成本低;(3)工藝簡單;(4)可在任意部位增補增強材料,易滿足產(chǎn)品設(shè)計要求;(5)產(chǎn)品樹脂含量高,耐腐蝕性能好。優(yōu)點(1)不受尺寸、形狀的限制,適宜尺寸大、批量小、形狀86缺點
(1)生產(chǎn)效率低,勞動強度大,勞動衛(wèi)生條件差;(2)產(chǎn)品質(zhì)量不易控制,性能穩(wěn)定性差;(3)產(chǎn)品力學(xué)性能較低。缺點(1)生產(chǎn)效率低,勞動強度大,勞動衛(wèi)生條件差;872.噴射成型工藝為改進手糊成型工藝而開發(fā)的一種半機械化成型工藝,是手糊工藝的變形。工藝流程玻璃纖維無捻粗紗聚酯樹脂引發(fā)劑促進劑加熱靜態(tài)混合切割噴槍噴射成型模具輥壓固化脫模將混有引發(fā)劑和促進劑的不飽和聚酯樹脂從噴槍噴出,同時將玻璃纖維無捻粗紗用切割機切斷并由噴槍中心噴出,與樹脂一起均勻沉積到模具上。待沉積到一定厚度,用手輥滾壓,使纖維浸透樹脂、壓實并除去氣泡,最后固化成制品。2.噴射成型工藝為改進手糊成型工藝而開發(fā)的一種半88優(yōu)點(1)生產(chǎn)效率比手糊法提高2~4倍;(2)利用粗紗代替織物,降低了材料成本;(3)成型過程中無接縫,制品的整體性好;(4)減少了飛邊、裁屑和剩余膠液的損耗;(5)可自由調(diào)節(jié)產(chǎn)品壁厚、纖維與樹脂的比例及纖維的長度。優(yōu)點(1)生產(chǎn)效率比手糊法提高2~4倍;89缺點(1)產(chǎn)品的均勻程度在很大程度上取決于操作工人的熟練程度;(2)樹脂含量高,增強纖維短,制品的強度較低,耐溫性能差;(3)因過量噴涂而造成原材料損耗大;(4)陰模成型比陽模成型難度大,小型制品比大型制品難度大;(5)現(xiàn)場粉塵大,工作環(huán)境惡劣;(6)初期投資比手糊成型大。缺點(1)產(chǎn)品的均勻程度在很大程度上取決于操作工人的熟練程903.模壓成型工藝定義將一定量的模壓料放入金屬對模中,在一定溫度、壓力作用下,固化成型制品的方法。加熱加壓的作用使模壓料塑化、流動,充滿空腔,并使樹脂發(fā)生固化反應(yīng)。3.模壓成型工藝定義將一定量的模壓料放入金屬91優(yōu)點缺點有較高的生產(chǎn)效率,適于大批量生產(chǎn),制品尺寸精確,表面光潔,可以有兩個精制表面,價格低廉,容易實現(xiàn)機械化和自動化,多數(shù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的制品可一次成型,無需有損于制品性能的輔助加工,制品外觀及尺寸的重復(fù)性好。壓模的設(shè)計與制造較復(fù)雜,初次投資較高,制品尺寸受設(shè)備限制,一般只適于制備中、小型玻璃鋼制品。優(yōu)點缺點有較高的生產(chǎn)效率,適于大批量生產(chǎn),制品92SMC(片狀模塑料,SheetMoldingCompound)的特點SMC基本組成:不飽和聚酯樹脂、增稠劑、引發(fā)劑、交聯(lián)劑、低收縮添加劑、填料、內(nèi)脫模劑、著色劑等混合物浸漬短切玻纖粗紗或玻纖氈,兩表面加上保護膜(聚乙烯或聚丙烯薄膜)形成的片狀模壓成型材料。使用時除去薄膜,按尺寸裁剪,然后進行模壓成型。SMC(片狀模塑料,SheetMoldingCompou93增稠劑SMC在壓制成型、貯存、運輸過程中均需要有較高的粘度(制備SMC時要求粘度低,浸漬纖維),粘度的提高通過增稠劑實現(xiàn)。通過增稠劑控制SMC從生產(chǎn)到使用全過程的粘度變化。增稠劑SMC在壓制成型、貯存、運輸過程中均需94常用的增稠劑:IIA族金屬氧化物或氫氧化物:MgO、Mg(OH)2、CaO、Ca(OH)2
MgO增稠的效果,與MgO活性和加入量有很大的關(guān)系。應(yīng)用較廣的增稠劑特點:增稠速度快,短時間內(nèi)能達到最高粘度。MgO用量對不飽和聚酯增稠特性的影響時間(min)
60120180
粘度(Pa.S)
10310210
1.0
MgO
10份
5份
2份
1份
常用的增稠劑:IIA族金屬氧化物或氫氧化物:95增稠機理兩個階段第一階段金屬氧化物或氫氧化物與聚酯端基-COOH進行酸堿反應(yīng),生成堿式鹽。增稠機理兩個階段第一階段金屬氧化物或氫氧化物與聚酯端基-C96堿式鹽之間或與聚酯之間進一步脫水使分子量成倍增加MgO和MgOH的堿式鹽不進行此脫水反應(yīng),CaO和CaOH堿式鹽可繼續(xù)進行此脫水反應(yīng)。堿式鹽之間或與聚酯之間進一步脫水使分子量成倍增加MgO和Mg97堿式鹽與聚酯分子中的酯基(氧原子)以配位鍵形成絡(luò)合物第二階段鎂鹽的絡(luò)合反應(yīng)堿式鹽與聚酯分子中的酯基(氧原子)以配位鍵形98Ca鹽的絡(luò)合反應(yīng)
聚酯的分子量成倍提高,粘度上升而增稠。Ca鹽的絡(luò)合反應(yīng)聚酯的分子量成倍提高,粘度上升而增稠。99SMC生產(chǎn)工藝SMC生產(chǎn)工藝流程樹脂糊制備樹脂固化劑增稠劑其它低收縮添加劑薄膜粗紗切割沉降浸漬收卷稠化包裝填料SMC成型機SMC生產(chǎn)工藝SMC生產(chǎn)工藝流程樹脂糊制備樹脂固化劑增稠劑100模壓工藝模具預(yù)熱脫模劑涂刷料的稱量料預(yù)熱成預(yù)成型裝模壓制脫模后處理打底及輔助加工檢驗成品壓制前準備壓制模壓成型工藝流程模壓工藝模具預(yù)熱脫模劑涂刷料的稱量料預(yù)熱裝模壓制脫模后處理打1014.層壓成型工藝層壓工藝:將浸有或涂有樹脂的片材層疊,送入層壓機,在加熱加壓條件下,固化成型玻璃鋼制品的一種成型工藝。4.層壓成型工藝層壓工藝:將浸有或涂有樹脂102生產(chǎn)的機械化、自動化程度較高;產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定;但一次性投資較大,適合于批量生產(chǎn)。特點干法成型,先將紙、布、玻璃布等浸膠,制成浸膠布(紙)半制品,再經(jīng)加溫加壓成型。生產(chǎn)的機械化、自動化程度較高;產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定;但103膠布制備工藝過程工藝流程樹脂熱處理或化學(xué)處理配膠浸膠烘干膠布中間貯存膠布帶搭接卷盤布帶纏繞卷管疊合層壓玻璃布生產(chǎn)復(fù)合板材、管材以及布帶纏繞制品的半成品玻璃布經(jīng)化學(xué)處理或熱處理后,浸漬樹脂膠液,并控制膠含量。在一定溫度、時間條件下烘干,除去大部分溶劑等揮發(fā)物并使樹脂有一定程度的固化,即得需要的玻璃纖維膠布。膠布制備工藝過程工藝流程樹脂熱處理或化學(xué)處理配膠浸膠烘干膠104層壓成型工藝過程
預(yù)浸膠布制備、膠布裁剪、疊合、熱壓、冷卻、脫模、加工、后處理等工序?qū)訅撼尚凸に囘^程預(yù)浸膠布制備、膠布裁剪、疊合、熱壓、冷卻、105(1)下料將膠布剪成一定尺寸,以便送入壓機壓制。確定壓機生產(chǎn)情況選料為保證制品質(zhì)量,在浸膠工序質(zhì)量檢驗的基礎(chǔ)上,再次檢查膠布,將其含膠量嚴重不均、帶有雜質(zhì)、已經(jīng)老化的挑出。根據(jù)生產(chǎn)任務(wù)、制品規(guī)格、壓機生產(chǎn)能力,合理預(yù)算搭配每一壓機的制品數(shù)量、規(guī)格。(1)下料將膠布剪成一定尺寸,以便送入壓機壓制。確定壓機1061)對多層層壓板的每塊板料,兩表面各放2~3張面層膠布(面層膠布的含膠量及流動性比里層稍高,能增加制品的防潮性和美觀,并摻有內(nèi)脫模劑);2)膠布的揮發(fā)分含量不宜過大,控制在1~6%,否則應(yīng)干燥處理;(2)配疊(排版或配布)配疊不當會產(chǎn)生層壓板開裂、表面色澤不均、翹曲、粘鋼板等注意問題揮發(fā)分含量過高,高溫成型時容易產(chǎn)生氣泡,且揮發(fā)分過多易殘留在制品中,對制品的電性能不利。揮發(fā)分含量太低,增加干燥時間,使浸膠機生產(chǎn)效率降低,同時也易使膠布流動量過小,影響壓制工藝。膠布中可揮發(fā)的物質(zhì)占膠布總量的百分比1)對多層層壓板的每塊板料,兩表面各放2~3張面層膠布(面層1073)臨近面層的10~20層膠布,應(yīng)選用平整無破損的膠布,更不能搭接。中間部分使用不合格膠布的量也不得超過10%;4)下料量薄板按張數(shù)下料法——實驗法確定;厚板按重量下料法——計算法確定。按張數(shù)下料時,最后產(chǎn)品的厚度隨半成品膠布的變化尺寸穩(wěn)定性較差。3)臨近面層的10~20層膠布,應(yīng)選用平整無破損的膠布,更不108(3)組合疊合體順序:鐵板(較厚)→襯紙→單面鋼板→板料→雙面鋼板→板料→······→雙面鋼板→板料→單面鋼板→襯紙→鐵板厚、薄板一起壓制時,應(yīng)將薄板排放在兩側(cè),厚板排放在中間,這樣對產(chǎn)品質(zhì)量有利。對于厚20mm以上的板材應(yīng)單獨壓制夾放在疊合體兩面,使板材受壓、傳熱均勻;并起到傳熱、冷卻的緩沖作用,防止局部過熱或過冷現(xiàn)象。組合原則若厚板料放在疊合體兩側(cè),薄板料放在中間。因兩側(cè)板材較厚,而玻璃鋼本身的導(dǎo)熱系數(shù)又低,傳熱冷卻的效果不好,內(nèi)部熱量不易散出,沿板面的垂直方向具有較大的溫差,故最終產(chǎn)品易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力,造成厚板的翅曲。(3)組合疊合體順序:鐵板(較厚)→襯紙→單面鋼板→109(4)進模
將搭配好的疊合體逐格(或整體)推入多層壓機的加熱板間,并校對疊合體在熱板間的位置,待升溫加壓。(4)進模將搭配好的疊合體逐格(或整體)推110(5)熱壓兩個階段:1)預(yù)熱、預(yù)壓階段2)熱壓階段——從加全壓到熱壓結(jié)束使樹脂熔化,除去揮發(fā)分,使熔融樹脂進一步浸漬玻璃布,并使樹脂進入凝膠狀態(tài)。為了更好地排除揮發(fā)分,使制品內(nèi)外受熱均勻,升溫不能過快。膠布流動性差,揮發(fā)分低,流膠不嚴重,升溫加壓速度可稍快。(5)熱壓兩個階段:1)預(yù)熱、預(yù)壓階段111(6)冷卻脫模熱壓結(jié)束,關(guān)閉熱源,通冷卻水,在保壓狀態(tài)下冷卻冷卻時間根據(jù)板材厚度確定,一般冷卻到50℃以下,除去壓力、脫模。板材取出溫度過高時,表面易起泡且易翹曲變形。(6)冷卻脫模熱壓結(jié)束,關(guān)閉熱源,通冷卻水,在保壓狀態(tài)下112(7)后處理在烘房內(nèi)進行的處理程序,目的是使樹脂進一步固化。對不同的樹脂后固化處理的溫度、時間不同。特別對后階段固化慢的環(huán)氧-酚醛板材,壓制定型后,需要在120~130℃,處理48~75h,提高板材的耐熱性、機械強度及電性能。(7)后處理在烘房內(nèi)進行的處理程序,目的是1135.纏繞成型工藝纏繞工藝:將浸過樹脂膠液的連續(xù)纖維或布帶,按照一定規(guī)律纏繞到芯模上,然后固化脫模成為復(fù)合材料制品的工藝過程。決定產(chǎn)品形狀的模具5.纏繞成型工藝纏繞工藝:將浸過樹脂膠液的114繞線筒張力控制器預(yù)浸槽小車吐絲嘴芯模基本纖維纏繞機繞線筒張力控制器預(yù)浸槽小車吐絲嘴芯?;纠w維纏繞機115纏繞工藝流程圖浸膠膠紗紗錠張力控制固化打模噴漆脫模芯模制造膠液配制紗團集束烘干絡(luò)紗加熱粘流縱、環(huán)向纏繞張力控制縱、環(huán)向纏繞成品濕法纏繞成型工藝干法纏繞成型工藝纏繞工藝流程圖浸膠膠紗紗錠張力控制固化打模噴漆脫模芯模制造膠116干法纏繞將預(yù)浸紗帶(或預(yù)浸布),在纏繞機上經(jīng)加熱軟化至粘流狀態(tài)并纏繞到芯模上的成型工藝過程。濕法纏繞
將無捻粗紗(或布帶)經(jīng)浸膠后直接纏繞到芯模上的成型工藝過程。
干法纏繞將預(yù)浸紗帶(或預(yù)浸布),在纏繞機上經(jīng)117半干法纏繞將無捻粗紗(或布帶)浸膠后,隨即預(yù)烘干,然后纏繞到芯模上的成型工藝方法。半干法纏繞將無捻粗紗(或布帶)浸膠后,隨即1186.擠出成型工藝工藝過程:先將樹脂和增強纖維制成粒料,然后再將粒料加入擠出機內(nèi),經(jīng)塑化、擠出、冷卻定型而成制品。6.擠出成型工藝工藝過程:先將樹脂和增強纖維制119第五章-聚合物基復(fù)合材料課件120優(yōu)點缺點1、能加工絕大多數(shù)熱塑性復(fù)合材料及部分熱固性復(fù)合材料;2、生產(chǎn)過程連續(xù),自動化程度高;3、工藝易掌握及產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定等。只能生產(chǎn)線型制品優(yōu)點缺點1、能加工絕大多數(shù)熱塑性復(fù)合材料及部分熱固性復(fù)合材料1217.注射成型工藝注射成型適用于熱塑性和熱固性復(fù)合材料,以熱塑性復(fù)合材料應(yīng)用最廣。注射成型將粒狀或粉狀的纖維—樹脂混合料從注射機的料斗送入機筒內(nèi),加熱熔化后由柱塞或螺桿加壓,通過噴嘴注入溫度降低的閉合模內(nèi),經(jīng)過冷卻定型后,脫模得制品。間歇式操作過程7.注射成型工藝注射成型適用于熱塑性和熱固122注射成型相對于模壓成型的特點:(1)成型周期短,物料的塑化在注射機內(nèi)完成。(3)閉模成型,能提高產(chǎn)品精度,保證質(zhì)量,減少后加工工作量。(4)可使形狀復(fù)雜的產(chǎn)品一次成型,能防止模腔內(nèi)嵌件變形或位移。(5)生產(chǎn)效率高,成本低。注射成型相對于模壓成型的特點:(1)成型周期短,物料的塑123注射成型的缺點:
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