(史上最全)各種复合材料成型工藝详解
复合質料成型工藝是复合質料工業的成长根本和前提。跟着复合質料利用范畴的拓宽,复合質料工業获得敏捷成长,一些成型工藝日臻完美,新的成型法子不竭出現,今朝聚合物基复合質料的成型法子已有20多種,并樂成地用于工業出產,如:(1)手糊成型工藝--湿法铺层成型法;
(2)喷射成型工藝;
(3)树脂通报模塑成型技能(RTM技能);
(4)袋压法(压力袋法)成型;
(5)真空袋压成型;
(6)热压罐成型技能;
(7)液压釜法成型技能;
(8)热膨胀模塑法成型技能;
(9)夹层布局成型技能;
(10)模压料出產工藝;
(11)ZMC模压料打针技能;
(12)模压成型工藝;
(13)层合板出產技能;
(14)卷制管成型技能;
(15)纤维環绕纠缠成品成型技能;
(16)持续制板出產工藝;
(17)浇铸成型技能;
(18)拉挤成型工藝;
(19)持续環绕纠缠制督工藝;
(20)编织复合質料制造技能;
(21)热塑性片状模塑料制造技能及冷模冲压成型工藝;
(22)打针成型工藝;
(23)挤出成型工藝;
(24)離心浇铸制管成型工藝;
(25)其它成型技能。
视所選用的树脂基體質料的分歧,上述法子别離合用于热固性和热塑性复合質料的出產,有些工藝二者都合用。
复合質料成品成型工藝特色:與其它質料加工工藝比拟,复合質料成型工藝具备以下特色:
(1)質料制造與成品成型同時完成 一般環境下,复合質料的出產進程,也就是成品的成型進程。質料的機能必需按照成品的利用请求举行設計,是以在選擇質料、設計配比、肯定纤维铺层和成型法子時,都必需知足成品的物化機能、布局外形和外觀質量请求等。
(2)成品成型比力简洁 一般热固性复合質料的树脂基體,成型前是活運液體,加强質料是柔嫩纤维或织物,是以,用這些質料出產复合質料成品,所需工序及装备要比其它 質料简略的多,對付某些成品仅需一套模具便能出產。
1、接触低压成型工藝
接触低压成型工藝 的特色因此手工铺放加强質料,浸清树脂,或用简略的东西辅助铺放加强質料和树脂。接触低压成型工藝的另外一特色,是成型進程中不必要施加成型压力(接触成型),或只施加较低成型压力(接触成型後施加0.01~0.7MPa压力,最大压力不跨越2.0MPa)。
触低压成型工藝進程,是先将質料在阴模、陽模或對模上制成設計外形,再經由過程加热或常温固化,脱模後再颠末辅助加工而得到成品。属于這種成型工藝的有手糊成型、喷射成型、袋压成型、树脂通报模塑成型、热压罐成型和热膨胀模塑成型(低压成型)等。此中前两種為接触成型。
接触低压成型工藝中,手糊成型工藝是聚合物基复合質料出產中最早發現的,合用范畴最廣,其它法子都是手糊成型工藝的成长和改良。接触成型工藝的最大长處是装备简略,顺應性廣,投資少,生效快。按照比年来的統计,接触低压成型工藝活着界列國复合質料工業出產中,仍占据很大比例,如美國占35%,西欧占25%,日本占42%,中國占75%。這阐明了接触低压成型工藝在复合質料工業出產中的首要性和不成替换性,它是一種永不败落的工藝法子。但其最大错误谬误是出產效力低、劳運强度大、產物反复性差等。
一、原質料
接触低压成型的原質料有加强質料、树脂和辅助質料等。
(1)加强質料
接触成型對加强質料的请求:①加强質料易于被树脂渗透;②有足够的形變性,能知足成品繁杂外形的成型请求;③气泡轻易扣除;④可以或许知足成品利用前提的物理和化學機能请求;⑤代價公道(尽量廉價),来历豐硕。
用于接触成型的加强質料有玻璃纤维及其织物,碳纤维及其织物,芳纶纤维及其织物等。
(2)基體質料
接触低压成型工藝對基體質料的请求:①在手糊前提下易渗透纤维加强質料,易解除气泡,與纤维粘接力强;②在室温前提下能凝胶,固化,并且请求紧缩小,挥發物少;③粘度适合:通常是0.2~0.5Pa·s,不克不及發生流胶征象;④無毒或低毒;⑤代價公道,来历有包管。
出產中經常使用的树脂有:不饱和聚酯树脂,環氧树脂,有進也用酚醛树脂,雙马来酰亚胺树脂,聚酰亚胺树脂等。
几種接触成型工藝對树脂的機能请求:
成型法子對树脂機能请求
胶衣建造
一、 成型時不流淌,易消泡
二、 色调平均,不浮色
三、 固化快,不發生皱纹,與铺层树脂粘接性好
手糊成型
一、 浸渍性好,易渗透纤维,易解除气泡
二、 铺敷後固化快,放热少、紧缩小
三、 易挥發物少,成品概况不發粘
四、 层間粘接性好
喷射成型
一、 包管手糊成型的各項请求
二、 触變性規复更早
三、 温度對树脂粘度影响小
四、 树脂合用期要长,参加促成剂後,粘度不该增大
袋压成型
一、 浸润性好,易渗透纤维,易排挤气泡
二、 固化快,固化放热量要小
三、 不容易流胶,层間粘接力强
(3)辅助質料
接触成型工藝中的辅助質料,主如果指填料和色料两類,而固化剂、稀释剂、增韧剂等,归属于树脂基體系統。
二、模具及脱模剂
(1)模具
模具是各類接触成型工藝中的重要装备。模具的黑白,直接影响產物的質量和本錢,必需精心設計制造。
設計模具時,必需综合斟酌如下请求:
①知足產物設計的精度请求,模具尺寸切确、概况滑腻;
②要有足够的强度和刚度;
③脱模便利;
④有足够的热不乱性;
⑤重量轻、質料来历充實及造價低。
模具機關 接触成型模具分為:阴模、陽模和對模三種,不管是哪一種模具,均可以按照尺寸巨细,成型请求,設計成总體或拼装模。
模具質料 造反模具質料時,應知足如下请求:
①可以或许知足成品的尺寸精度,外觀質量及利用寿命请求;
②模具質料要有足够的强度和刚度,包管模具在利用進程中不容易變形和毁坏;
③不受树脂腐蚀,不影响树脂固化;
④耐热性好,成品固化和加热固化時,模具稳定形;
⑤轻易制造,轻易脱模;
⑥昼减轻模具重量,便利出產;
⑦代價廉價,質料轻易得到。能用作手糊成型模具的質料有:木料,金属,石膏,水泥,低熔點金属,硬質泡沫塑料及玻璃钢等。
脱模剂根基请求:
①.不腐化模具,不影响树脂固化,對树脂粘接力小于0.01MPa;
②成膜時候短,厚度平均,概况滑腻;
③利用平安,無迫害感化;
④耐热、能以受加热固化的温度感化;
⑤操作便利,代價廉價。
接触成型工藝的脱模剂重要有薄膜型脱模剂、液體脱模剂和油膏、蜡類脱模剂。
手糊成型工藝
手糊成型的工藝流程以下:
(1)出產筹备
園地 手糊成型事情園地的巨细,要按照產物巨细和日產量决议,園地请求干净、干燥、透風杰出,氛围温度應连结在15~35℃之間,後加工致修段,要設有抽風除尘和喷水装配。
模具筹备 筹备事情包含清算、组装及涂脱模剂等。
树脂胶液配制 配制時,要注重两個問題:①避免胶液中混入气泡;②配胶量不克不及過量,每次配量要包管在树脂凝胶前用完。
加强質料筹备 加强質料的種類和規格按設計请求選擇。
(2)糊制與固化
铺层糊制 手工铺层糊制分湿法和干法两種:①干法铺层 用预浸布為原料,先将预學好料(布)按样板裁剪成坏料,铺层時加热软化,然後再一层一层地紧贴在模具上,并注重解除层間气泡,使密實。此法多用于热压罐和袋压成型。②湿法铺层 直接在模具大将加强質料浸胶,一层一层地紧贴在模具上,扣除气泡,使之密實。一般手糊工藝多用此法铺层。湿法铺层又分為胶衣层糊制和布局层糊制。
手糊东西 手糊东西對包管產物質量影响很大。有羊毛辊、猪鬃辊、螺旋辊及電锯、電钻、打磨抛光機等。
固化 成品固化分硬化和熟化两個阶段:從凝胶到三角化一般要24h,此時固化度达50%~70%(巴柯尔硬性度為15),可以脱模,脱後在天然情况前提下固化1~2周才能使成品具备力學强度,称熟化,其固化度达85%以上。加热可促成熟化進程,對聚酯玻璃钢,80℃加热3h,對環氧玻璃钢,後固化温度可節制在150℃之内。加热固化法子不少,中小型成品可在固化炉内加热固化,大型成品可采纳模内加热或红外线加热。
(3)脱模和修整
脱模 脱模要包管成品不受毁伤。脱模法子有以下几種:①顶出脱模 在模具上预埋顶出装配,脱模時滚運螺杆,将成品顶出。②压力脱模 模具上留有紧缩氛围或水進口,脱模時将紧缩氛围或水(0.2MPa)压入模具和成品之間,同時用木锤和橡胶锤敲打,使成品和模具分手。③大型成品(如船)脱模 可借助千斤顶、吊車和硬木楔等东西。④繁杂成品可采纳手工脱模法子 先在模具上糊制二三层玻璃钢,待其固化後從模具上剥離,然後再放在模具上继续糊制到設計厚度,固化後很轻易從模具上脱下来。
修整 修整分两種:一種是尺寸修整,另外一種缺點修补。①尺寸修整 成型後的成品,按設計尺寸切去超越過剩部門點痣產品推薦,;②缺點修补 包含穿孔修补,气泡、缝隙修补,破孔补强等。
喷射成型技能
喷射成型技能是手糊成型的改良,半機器化水平。喷射成型技能在复合質料成型工藝中所占比例较大,如美國占9.1%,西欧占11.3%,日本占21%。今朝海内用的喷射成型機主如果從美國入口。
(1)喷射成型工藝道理及優错误谬误
喷射成型工藝是将混有激發剂和促成剂的两種聚酯别離從喷枪雙侧喷出,同時将堵截的玻纤粗纱,由喷枪中間喷出,使其與树脂平均夹杂,沉积到模具上,當沉积到必定厚度時,用辊轮压實,使纤维渗透树脂,解除气泡,固化後成成品。
喷射成型的长處:
①用玻纤粗纱取代织物,可低落質料本錢;
②出產效力比手糊的高2~4倍;
③產物总體性好,無接缝,层間剪切强度高,树脂含量高,抗腐化、耐渗漏性好;
④可削减飞边,裁布屑及残剩胶液的损耗;
⑤產物尺寸、外形不受限定。
其错误谬误為:
①树脂含量高,成品强度低;
②產物只能做到单面滑腻;
③污染情况,有害工人康健。
喷射成型效力达15kg/min,故合适于大型船體系體例造。已遍及用于加工浴盆、呆板外罩、总體洗手間,汽車車身构件及大型浮雕成品等。
(2)出產筹备
園地 喷射成型@園%bf444%地除知%75jp2%足@手糊工藝请求外,要出格注重情况排風。按照產物尺寸巨细,操作間可建成密闭式,以節流能源。
質料筹备 原質料主如果树脂(重要用不饱和聚酯树脂)和無捻玻纤粗纱。
模具筹备 筹备事情包含清算、组装及涂脱模剂等。
喷射成型装备 喷射成型機分压力罐式和泵供式两種:
①泵式供胶喷射成型機,是将树脂激發剂和促成剂别離由泵運送到静态夹杂器中,充實夹杂後再由喷枪喷出,称為枪内夹杂型。其构成部門為气運節制體系、树脂泵、助剂泵、夹杂器、喷枪、纤维切割喷射器等。树脂泵和助剂泵由摇臂刚性毗连,调理助剂泵在摇臂上的位置,可包管配料比例。在空压機感化下,树脂和助剂在夹杂器内平均夹杂,經喷枪构成雾滴,與堵截的纤维持续地喷射到模具概况。這類喷射機只有一個胶液喷枪,布局简略,重量轻,激發剂挥霍少,但因系内夹杂,使完後要當即洗濯,以避免喷射梗塞。
②压力罐式供胶喷射機是将树脂胶液别離装在压力罐中,靠進入罐中的气體压力,使胶液進入喷枪持续喷出。安是由两個树脂罐、管道、阀門、喷枪、纤维切割喷射器、小車及支架构成。事情時,接通紧缩氛围气源,使紧缩氛围颠末气水分手器進入树脂罐、玻纤切割器和喷枪,使树脂和玻璃纤维持续不竭的由喷枪喷出,树脂雾化,玻纤分離,夹杂平均後沉落到模具上。這類喷射機是树脂在喷枪外夹杂,故不容易梗塞喷枪嘴。
(3)喷射成型工藝節制
喷射工藝参数選擇:
①树脂含量 喷射成型的成品中,树脂含量節制在60%摆布。
②喷雾压力 當树脂粘度為0.2Pa·s,树脂罐压力為0.05~0.15MPa時,雾化压力為0.3~0.55MPa,方能包管组分夹杂平均。
③喷枪夹角 分歧夹角喷出来的树脂夹杂交距分歧,一般選用20°夹角,喷枪與模具的間隔為350~400妹妹。扭转間隔,要高速喷枪夹角,包管各组分在挨近模具概况處交集夹杂,避免胶液飞失。
喷射成型應注重事項:
①情况温度應節制在(25±5)℃,太高,易引發喷枪梗塞;太低,夹杂不平均,固化慢;
②喷射機體系内不容许有水份存在,不然會影响產物質量;③成型前,模具上先喷一层树脂,然後再喷树脂纤维夹杂层;
④喷射成型前,先调解气压,控
制树脂和玻纤含量;
⑤喷枪要平均挪運,避免漏喷,不克不及走弧线,两行之間的堆叠富庶小于1/3,要包管笼盖平均和厚度平均;
⑥喷完一层後,當即用辊轮压實,要注重棱角和高低概况,包管每层压平,排挤气泡,避免带起纤维造成毛刺;
⑦每层喷完後,要举行查抄,及格後再喷下一层;
⑧最後一层要喷薄些,使概况滑腻;
⑨喷射機用完後要當即洗濯,避免树脂固化,毁坏装备。
树脂通报模塑成型
树脂通报模塑成型简称RTM(Resin Transfer Molding)。RTM肇端于50年月,是手糊成型工藝改良的一種闭模成型技能,可以出產出两面光的成品。在外洋属于這一工藝范围的另有树脂打针工藝(Resin Injection)和压力打针工藝(Pressure Infection)。
RTM的基来源根基理是将玻璃纤维加强質料铺放到闭模的模腔内,用压力将树脂胶液注入模腔,渗透玻纤加强質料,然後固化,脱模成型成品。
從上前的钻研程度来看,RTM技能的钻研成长標的目的将包含微機節制打针機组,加强質料预成型技能,低本錢模具,快速树脂固化系統,工藝不乱性和顺應性等。
RTM成型技能的特色:
①可以制造两面光的成品;
②成型效力高,合适于中等范围的玻璃钢產物出產(20000件/年之内);
③RTM為闭模操作,不污染情况,不侵害工人康健;
④加强質料可以肆意標的目的铺放,轻易實現按成品受力状态例題铺放加强質料;
⑤原質料及能源损耗少;⑥建廠投資少,上马快。
RTM技能合用范畴很廣,今朝已遍及用于修建、交通、電讯、卫生、航空航天等工業范畴。已開辟的產物有:汽車壳體及部件、文娱車构件、螺旋浆、8.5m长的風力發機電叶片、天线罩、呆板罩、浴盆、洗澡間、泅水池板、座椅、水箱、德律風亭、電线杆、小型遊艇等。
(1)RTM工藝及装备
成型工藝 RTM全数出產進程分11道工序,各工序的操作职員及东西、装备位置固定,模具由小車输送,挨次颠末每道工序,實現流水功课。模具在流水线上的轮回時候,根基上反應了成品的出產周期,小型成品一般只需十几分钟,大型成品的出產周期可以節制在1h之内完成。
成型装备 RTM成型装备主如果树脂压注機和模具。
①树脂村注機 树脂压注機由树脂泵、打针枪构成。树脂泵是一组活塞式来去泵,最上端是一個氛围運力泵。當紧缩氛围驱運氛围泵活塞上下活運時,树脂泵将桶中树脂颠末流量節制器、過滤器定量地抽入树脂储存器,侧向杠杆使催化剂泵活運,将催化剂定量地抽至储存器。紧缩氛围充入两個储存器,發生與泵压力相反的缓冲力,包管树脂和催化剂能不乱的流向打针枪頭。打针枪口後有一個静态紊流夹杂器,可以使树脂和催化剂在無气状况下夹杂平均,然後經枪口注入模具,夹杂器後面設計有洗濯剂進口,它與一個有0.28MPa压力的溶剂罐相联,當呆板利用完後,打開開關,溶剂主運喷出,将打针枪洗濯清洁。
②模具 RTM模具分玻璃钢模、玻璃钢概况鍍金属模和金属模3種。玻璃钢模具轻易制造,代價较低,聚酯玻璃钢模具可以使用2000次,環氧玻璃钢模具可以使用4000次。概况鍍金属的玻璃钢模具可以使用10000次以上。金属模具在RTM工藝中很少利用,一般来說,RTM的模具费仅為SMC的2%~16%。
(2)RTM原質料
RTM用的原質料有树脂系統、加强質料和填料。
树脂系統 RTM工藝用的树脂主如果不饱和聚酯树脂。
加强質料 一般RTM的加强質料主如果玻璃纤维,其含量為25%~45%(重量比);經常使用的加强質料有玻璃纤维持续毡、复合毡及方格布。
填料 填料對RTM工藝很首要,它不但能低落本錢,改良機能,并且能在树脂固化放热阶段吸取热量。經常使用的填料有氢氧化铝、玻璃微珠、碳酸钙、云母等。其用量為20%~40%。
袋压法、热压罐法、液压釜法和热膨胀模塑法成型
袋压法、热压罐法、液压釜法和热膨胀模塑法統称為低压成型工藝。其成型進程是用手工铺叠方法,将加强質料和树脂(含预浸質料)按設計標的目的和次序逐层铺放到模具上,到达划定厚度後,經加压、加热、固化、脱模、修整而得到成品。四種法子與手糊成型工藝的區分仅在于加压固化這道工序。是以,它們只是手糊成型工藝的改良,是為了提高成品的密實度和层間粘接强度。
以高强度玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维和環氧树脂為原質料,用低压成型法子制造的高機能复合質料成品,已遍及用于飞機、导弹、卫星和航天飞機。如飞機舱門、整流罩、機载雷达罩,支架、機翼、尾翼、隔板、壁板及隐形飞機等。
(1)袋压法
袋压成型是将手糊成型的未固化成品,經由過程橡胶袋或其它弹性質料向其施加气體或液體压力,使成品在压力下密實,固化。
袋压成型法的长處是:
①產物两面滑腻;
②能顺應聚酯、環氧和酚醛树脂;
③產物重量比手糊高。
袋压成型分压力袋法和真空袋法2種:
①压力袋法 压力袋法是将手糊成型未固化的成品放入一橡胶袋,固定好盖板,然後通入紧缩氛围或蒸汽(0.25~0.5MPa),使成品在热压前提下固化。
②真空袋法 此法是将手糊成型未固化的成品,加盖一层橡胶膜,成品處于橡胶膜和模具之間,密封周边,抽真空(0.05~0.07MPa),使成品中的气泡和挥發物解除。真空袋成型法因為真空压力较小,故此法仅用于聚酯和環氧复合質料成品的湿法成型。
(2)热压釜和液压釜法
热压釜和液压釜法都是在金属容器内,經由過程紧缩气體或液體對未固化的手糊成品加热、加压,使其固化成型的一種工藝。
热压釜法 热压釜是一個卧式金属压力容器,未固化的手糊成品,加之密封胶袋,抽真空,然後连同模具用小車推運热压釜内,通入蒸汽(压力為1.5~2.5MPa),并抽真空,對成品加压、加热,排挤气泡,使其在热压前提下固化。它综合了压力袋法和真空袋法的长處,出產周期短,產物質量高。热压釜法可以或许出產尺寸较大、外形繁杂的高質量、高機能复合質料成品。產物尺寸受热压釜限定,今朝海内最大的热压釜直径為2.5m,长18m,已開辟利用的產物有機翼、尾翼、卫星天线反射器,导弹再入體、機载夹层布局雷达罩等。此法的最大错误谬误是装备投資大,重量大,布局繁杂,用度高档。
液压釜法 液压釜是一個密闭的压力容器,體积比热压釜小,竖立安排,出產時通入压力热水,對未固化的手糊成品加热、加压,使其固化。液压釜的压力可到达2MPa或更高,温度為80~100℃。用油载體、热度可达200℃。此法出產的產物密實,周期短,液压釜法的错误谬误是装备投資较大。
(3)热膨胀模塑法
热膨胀模塑法是用于出產空肚、薄壁高機能复合質料成品的一種工藝。其事情道理是采纳分歧膨胀系数的模具質料,操纵其受热體积膨胀分歧發生的挤压力,對成品施工压力。热膨胀模塑法的陽模是膨胀系数大的硅橡胶,阴模是膨胀系数小的金属質料,手糊未固化的成品放在陽模和阴模之間。加热時因為陽、阴模的膨胀系数分歧,發生庞大的變形差别,使成品在热压下固化。
2、夹层布局制造技能
夹层布局通常為由三层質料制成的复合質料。夹层复合質料的上下面层是高强度、高模量質料,中心层是较厚的轻質質料,玻璃钢夹层布局其實是复合質料與其它轻質質料的再复合。采纳夹层布局方法是為了提高質料的有用操纵率和减轻布局重量,以梁板构件為例,在利用進程中,一要知足强度请求,二要知足刚度的必要,玻璃钢質料的特色是强度高,模量低。是以,用单一的玻璃钢質料制造梁板,知足强度请求時,挠度常常很大,若是按容许挠度举行設計,則强度大大跨越,造成挥霍。只有采纳夹层布局情势举行設計,才能公道的解决這一抵牾。這也是夹层布局得以成长的重要缘由。
因為玻璃钢夹层布局的强度高,重量轻,刚度大,耐腐化,電绝缘及透微波等,今朝已遍及用于航空工業和宇航工業的飞機、导弹、飞船及样板、屋面板,能大幅度的减轻修建物的重量和改良利用功效。透明玻璃钢夹层布局板,已遍及用于严寒地域的工業廠房、大型公用修建及温室的采光屋顶。在造船和交通范畴,玻璃钢夹层布局遍及用于玻璃钢潜艇、扫雷艇、遊艇中的很多构件。我國設計制造的玻璃钢過街人行桥、公路桥、汽車和火車保温泠藏車等,均采纳了玻璃钢夹层布局,知足了重量轻、强度高、刚度大、隔热、保温等多機能请求。在请求透微波的雷過罩中,玻璃钢夹层布局已成為其它質料不克不及與之比拟的專用質料。
一、玻璃钢夹层布局的種類與特色
按照夹层布局所用的芯材種類和情势分歧,玻璃钢夹层布局分為:泡沫夹层布局,蜂窝夹层布局,梯形板夹层布局,矩形夹层布局和圆形夹层布局。
(1)泡沫塑料夹层布局 泡沫塑料夹层布局是采纳玻璃钢薄板作蒙皮(面板),泡沫塑料做夹芯层,泡沫塑料夹层布局的最大特色是蒙皮和泡沫塑料夹芯层粘接安稳、受力不大和保温隔热機能请求高的部件,如飞機尾翼、保温透風管道及样板等。
(2)蜂窝夹层布局 蜂窝夹层布局是采纳玻璃钢薄板作蒙皮,蜂窝質料(玻璃布蜂窝、纸蜂窝或其它棉布及铝蜂窝等)做夹芯层。蜂窝夹层布局的重量轻,强度高,刚度大,多用作布局尺寸大、强度请求高的布局件,如玻璃钢桥的承重板、球形屋顶布局、雷达罩、反射面、冷藏車地板及箱體布局等。
(3)梯形和矩形带頭感化层布局 這類带頭感化层布局的面板(蒙皮)為玻璃钢薄板,夹芯层是玻璃钢梯形板或矩形板。這類夹层布局標的目的性强,仅合用于做高强平板,不宜用于曲折外形的成品。
(4)圆環形夹层布局 它是用玻璃钢薄板作蒙皮,用玻璃钢圆環做夹芯层。這類夹层布局的特色是芯材耗量少,强度比力高,平板受力無標的目的性,最适合做采光用的透明玻璃钢夹层布局板材,具备遮挡少、透光率高的特色。
蜂窝夹层布局制造技能
(1)蜂窝種類 蜂窝的强度與選用原質料和蜂窝几何外形有關,按照平面投影几何外形,蜂窝夹芯質料可分為六边形、菱形、矩形、正弦曲线形和有增强带六边形等。在這些蜂窝夹芯材猜中,以增强带六边形强度最高,正方形蜂窝次之。因為正六边形蜂窝制造简略,用料省,强度也较高,故利用最廣。
(2)原質料 夹层布局的蒙皮和夹芯質料種類不少,若是用铝、钛合金做蒙皮和芯材,則称為金属夹层布局;用玻璃钢薄板,木質胶合板和無機复合質料板做蒙皮,用玻璃钢蜂窝、纸蜂窝及泡沫塑料做夹芯質料,則称為非金属質料夹层布局。今朝,以玻璃钢薄板做蒙皮、玻璃钢蜂窝和泡沫塑料做芯材的夹层布局利用最廣。
①玻璃纤维布(加强質料) 出產玻璃钢夹层布局的玻璃布分為面层布和蜂窝布两種:面层布是颠末加强處置的中碱和無碱平纹布,其厚度通常是0.1~0.2妹妹。為增强蒙皮和蜂窝之間的粘度强度,常在二者之間加一层短切玻璃纤维毡。選用含蜡玻璃布做蜂窝質料,可以避免树脂渗透到玻璃布後背,削减蜂窝块层間的粘接,有益于蜂窝成孔拉伸。
②纸 出產蜂窝夹层布局的纸,请求有杰出的树脂浸润性和足够的拉伸强度。
③粘接剂(树脂) 制造蜂窝夹层布局用的树脂分蒙皮用树脂、蜂窝用树脂和蜂窝與蒙皮粘接用树脂。按照夹层布局的利用前提,可别離選用環氧树脂、不饱和聚酯树脂、酚醛树脂、有機硅树脂及邻苯二甲酸二丙烯酯等。制造蜂窝胶条時,凡是采纳環氧树脂、改性酚醛树脂、聚醋酸乙烯酯胶和聚乙烯醇缩丁醛胶等。在這些胶粘剂中,環氧树脂粘接强度高,改性酚醛树脂代價低,故利用较多。聚醋酸乙烯酯胶無毒,代價廉價,可以室温固化,但用此胶制造的蜂条,不克不及浸聚酯胶胶液,由于聚酯树脂中的苯乙烯能消融聚醛酸乙烯,使蜂条開胶、粉碎。
(3)蜂窝夹芯制造
出產玻璃布夹芯質料時,重要彩胶接拉伸法。其工藝進程是先在制造蜂窝芯材的玻璃布上涂胶条,然後堆叠粘接成蜂窝叠块,固化後按必要蜂窝高度切成蜂窝条,經拉伸预成型,最後浸胶,固化定型成蜂窝芯材。制造蜂窝夹芯叠块的胶条上胶法,可以采纳手械涂胶,也可使用機器化涂胶。
(4)蜂窝夹层布局制造
玻璃布蜂窝夹层布局制造技能分湿法和干法两種。
①干法成型 此法是先将蜂窝夹芯和面板作好,然後再将它們粘接成夹层布局。為了包管芯材和面板安稳粘接,常在面板上铺一层薄毡(浸過胶),铺上蜂窝,加热加压,使之固化成一體。這類法子制造的夹层布局,蜂芯和面板的粘接强度可提高到3MPa以上。干法成型的长處主如果產物概况滑腻,平整,出產進程中每道工序都能實時查抄,產物質量轻易包管,错误谬误是出產周期长。
②湿法成型 此法是面板和蜂窝夹芯均處于未固化状况,在模具上一次胶接成型。出產時,先在模具上制好上、下面板,然後将蜂窝条浸胶拉開,放到上、下面板之間,加压(0.01~0.08MPa)、固化,脱模後修整成產物。湿法成型的长處是蜂窝和面板間粘接强度高,出產周期短,最合适于球面、壳體等异形布局產物出產。其错误谬误是產物概况質量差,出產進程较難節制。
泡沫塑料夹层布局制造技能
(1)原質料
泡沫塑料夹层布局用的原質料分為面板(蒙皮)質料、夹芯質料和粘接剂。
①面板質料 主如果用玻璃布和树脂制成的薄板,與蜂窝夹层布局面板用的質料不异。
②粘接剂 面板和夹芯質料的粘接剂,重要取决于泡沫塑料種類,如聚苯乙烯泡沫塑料,不克不及用不饱和聚酯树脂粘接。
③泡沫夹芯質料 泡沫塑料的種類不少,其分類法子有两種:一種是按树脂基體分,可分為:聚氯乙烯泡沫塑料,聚苯乙烯泡沫塑料,聚乙烯泡沫塑料,聚氨酯泡沫塑料,酚醛,環氧及不饱和聚酯等热固性泡沫塑料等。另外一種是近硬度分,可分為硬質、半硬質和软質三蘆竹通水管,種。用泡沫塑料芯材出產夹层布局的最大长處是御寒、绝热,隔音機能好,質量轻,與蒙面粘接面大,能平均通报荷载,抗打击機能好等。
(2)泡沫塑料制造技能
出產泡沫塑料的發泡法子较多,有機器發泡法、惰性气體混溶减压發泡法、低沸點液體蒸發發泡法、發泡剂分化放气發泡法和原料组分互相反响放气發泡法等。
①機器發泡法 操纵强烈機器搅拌,将气體混入到聚合物溶液、乳液或悬浮液中,构成泡沫體,然後經固化而得到泡沫塑料。
②惰性气體混溶减压發泡法 操纵惰性气體(如氮气、二氧化碳等)無色、無臭、難與其它化學元素化合的道理,在高压下压入聚合物中,經升温、减压、负气體膨胀發泡。
③低沸點液體蒸發發泡法 将低沸點液體压入聚合物中,然後加热聚合物,當聚合物软化、液體到达沸點時,借助液體气化發生的蒸气压力,使聚合物發泡成泡沫體。
④化學發泡剂發泡法 借助發泡剂在热感化下分化發生的气體,使聚合物體积膨胀,构成泡沫塑料。⑤原料化學反响發泡法 此法是操纵能發泡的原料组分,互相反响放出二氧化碳或氮气等使聚合物膨胀發泡成泡沫體。
(3)泡沫塑料夹层布局制造
泡沫塑料夹层布局的制造法子有:预制粘接法、現场浇注成型法和持续機器成型法三種。
①预制粘接法 将蒙皮和泡沫塑料芯材别離制造,然後再将它們粘接成总體。预制成型法的长處是能合用各類泡沫塑料,工藝简略,不必要繁杂機器装备等。其错误谬误是出產效力低,質量不容易包管。
②总體浇注成型法 先预制好夹层布局的外壳,然後将夹杂平均的泡沫料浆浇入壳體内,颠末發泡成型和固化處置,使泡沫涨满腔體,并和壳體粘接成一個总體布局。
③持续成型法 合用于出產泡沫塑料夹层布局板材。
3、模压成型工藝
模压成型工藝是复合質料出產中最古老而又富有無穷活气的一種成型法子。它是将必定量的预混料或预浸料参加金属對模内,經加热、加压固化成型的法子。
模压成型工藝的重要长處:
①出產效力高,便于實現專業化和主運化出產;
②產物尺寸精度高,反复性好;
③概况光洁,無需二次润饰;
④能一次成型布局繁杂的成品;
⑤由于批量出產,代價相對于低廉。
模压成型的不足的地方在于模具制造繁杂,投資较大,加之受压機限定,最合适于批量出產中小型复合質料成品。跟着金属加工技能、压機制造程度及合成树脂工藝機能的不竭改良和成长,压機吨位和台面尺寸不竭增大,模压料的成染髮粉餅,型温度和压力也相對于低落,使得模压成型成品的尺寸渐渐向大型化成长,今朝已能出產大型汽車部件、浴盆、总體洗手間组件等。
模压成型工藝按加强質料物态和模压料品種可分為以下几種:
①纤维料模压法 是将經预混或预浸的纤维状模压料,投入到金属模具内,在必定的温度和压力下成型复合質料成品的法子。该法子简洁易行,用處遍及。按照详细操作上的分歧,有预混料模压和预浸料模压法。
②碎布料模压法 将浸過树脂胶液的玻璃纤维布或其它织物,如夏布、有機纤维布、石棉布或棉布等的边角料切成碎块,然後在金属模具中加温加压成型复合質料成品。
③织物模压法 将预先织成所需外形的两维或三维织物浸渍树脂胶液,然後放入金属模具中加热加压成型為复合質料成品。
④层压模压法 将预浸過树脂胶液的玻璃纤维布或其它织物,裁剪成所需的外形,然後在金属模具中經加温或加压成型复合質料成品。
⑤環绕纠缠模压法 将预浸過树脂胶液的持续纤维或布(带),經由過程專用環绕纠缠機供给必定的张力和温度,缠在芯模上,再放入模具中举行加温加压成型复合質料成品。
⑥片状塑料(SMC)模压法 将SMC片材按成品尺寸、外形、厚度等请求裁剪下料,然後将多层片材叠合後放入金属模具中加热加压成型成品。
⑦预成型坯料模压法 先将短切纤维制制品外形和尺寸類似的预成型坯料,将其放入金属模具中,然後向模具中注入配制好的粘结剂(树脂夹杂物),在必定的温度和压力下成型。
模压料的品種有不少,可所以预浸物料、预混物料,也能够是坯料。當前所用的模压料品種重要有:预浸胶布、纤维预混料、BMC、DMC、HMC、SMC、XMC、TMC及ZMC等品種。
一、原質料
(1)合成树脂 复合質料模压成品所用的模压料请求合成树脂具备:①對加强質料有杰出的浸润機能,以便在合成树脂和加强質料界面上构成杰出的粘结;②有得當的粘度和杰出的活運性,在压抑前提下可以或许和加强質料一道平均地布满全部模腔;③在压抑前提下具备适合的固化速率,而且固化進程中不發生副產品或副產品少,體积紧缩率小;④可以或许知足模压成品特定的機能请求。按以上的選材请求,經常使用的合成树脂有:不饱和聚酯树脂、環氧树脂、酚醛树脂、乙烯基树脂、呋喃树脂、有機硅树脂、聚丁二烯树脂、烯丙基酯、三聚氰胺树脂、聚酰亚胺树脂等。為使模压成品到达特定的機能指標,在選定树脂品種和商標後,還應選擇响應的辅助質料、填料和颜料。
(2)加强質料 模压猜中經常使用的加强質料重要有玻璃纤维開刀丝、無捻粗纱、有捻粗纱、持续玻璃纤维束、玻璃纤维布、玻璃纤维毡等,也有少许特種成品選用石棉毡、石棉织物(布)和石棉纸和高硅氧纤维、碳纤维、有機纤维(如芳纶纤维、尼龙纤维等)和自然纤维(如亚夏布、棉布、煮炼布、不煮炼布等)等品種。有時也采纳两種或两種以上纤维稠浊料作加强質料。
(3)辅助質料 一般包含固化剂(激發剂)、促成剂、稀释剂、概况處置剂、低紧缩添加剂、脱模剂、着色剂(颜料)和填料等辅助質料。
二、模压料的制备
以玻璃纤维(或玻璃布)浸渍树脂制成的模压料為例,其出產工藝可分為预混法和预浸法两種。
(1)预混法 先将玻璃纤维切割成30~50妹妹的短切纤维,經疏松後在捏合機中與树脂胶液充實捏合至树脂彻底浸润玻璃纤维,再經烘干(晾干)至得當粘度便可。其特色是纤维疏松無定向,出產量大,用此法出產的模压料比容大,活運性好,但在制备進程中纤维强度丧失较大。
(2)预浸法 纤维预浸法是将整束持续玻璃纤维(或布)颠末浸胶、烘干、切短而成。其特色是纤维成束状,比力慎密,制备模压料的進程中纤维强度丧失较小,但模压料的活運性及料束之間的相容性稍差。
SMC、BMC、HMC、XMC、TMC及ZMC出產技能
片状模压料(Sheet Molding Compound, SMC)是由树脂糊浸渍纤维或短切纤维毡,雙方笼盖聚乙烯薄膜而制成的一類片状模压料,属于预浸毡料范畴。是今朝國際上利用最遍及的成型質料之一。
SMC是用不饱和聚酯树脂、增稠剂、激發剂、交联剂、低紧缩添加剂、填料、内脱模剂和着色剂等夹杂成树脂糊浸渍短切纤维粗纱或玻璃纤维毡,并在两面用聚乙烯或聚丙烯薄膜包覆起来构成的片状模压料。SMC作為一種成长迅猛的新型模压料,具备很多特色:
①重現性好,不受操作者和外界前提的影响;
②操作處置便利;
③操作情况干净、卫生,改良了劳運前提;
④活運性好,可成型异形成品;
⑤模压工藝對温度和压力请求不高,可變范畴大,可大幅度低落装备和模具用度;
⑥纤维长度40~50妹妹,質量平均性好,适合于压抑截面變革不大的大型薄壁成品;
⑦所得成品概况光洁度高,采纳低紧缩添加剂後,概况質量更加抱负;
⑧出產效力高,成型周期短,易于實現全自念頭械化操作,出產本錢相對于较低。
SMC作為一種新型質料,按照详细用處和请求的分歧又成长出一系列新品種,如BMC、TMC、HNC、XMC等。
①团状模压料(Bulk Molding Compound, BMC) 其构成與SMC极其類似,是一種改良型的预混团状模压料,可用于模压和挤出成型。二者的區分仅在于質料形态和建造工藝上。BMC中纤维含量较低,纤维长度较短,约6~18妹妹,填料含料较大,因此BMC成品的强度比SMC成品的强度低,BMC比力合适于压抑小型成品,而SMC合适于大型薄壁成品。
②厚片状模压料(Thick Molding Compound, TMC) 其构成和建造與SMC類似,厚达50妹妹。因為TMC厚度大,玻璃纤维能随機散布,改良了树脂對玻璃纤维的浸润性。别的,该質料還可以采纳打针和通报成型。
③高强度模压料(Hight Molding Compound, HMC) 和高强度片状模压料XMC重要用于制造汽車部件。HMC中不加或少加填料,采纳短切玻璃纤维,纤维含量為65%摆布,玻璃纤维定向散布,具备极好的活運性和成型概况,其成品强度约是SMC成品强度的3倍。XMC用定向持续纤维,纤维含量达70%~80%,不含填料。
④ZMC ZMC是一種模塑成型技能,ZMC三個字母并没有現實寄义,而是包括模塑料、打针模塑機器和模具三種寄义。ZMC成品既连结了较高的强度指標,又具备良好的外觀和很高的出產效力,综合了SMC和BMC的长處,得到了较快的成长。
一、 SMC的原質料
SMC的原質料由合成树脂、加强質料和辅助質料三大類构成。
(1)合成树脂 合成树脂為不饱和聚酯树脂,分歧的不饱和树脂對树脂糊的增稠结果、工藝特征和成品機能、紧缩率、概况状况均有直接的影响。SMC對不饱和聚酯树脂有如下请求:
①粘度低,對玻璃纤维浸润機能好;
②同增稠剂具备足够的反响性,知足增稠请求;
③固化敏捷,出產周期短,效力高;
④固化物有足够的热态强度,便于成品的热脱模;
⑤固化物有足够的韧性,成品產生某些變形時不開裂;
⑥较低的紧缩率。
(2)加强質料 加强質料為短切玻璃纤维粗纱或原丝。在不饱和聚酯树脂模塑猜中,用于SMC的加强質料今朝只有短切玻璃纤维毡,而用于预混料的加强質料比力多,有短切玻璃纤维,石棉纤维、麻和其它各類有機纤维。在SMC中,玻璃纤维含量可在5%~50%之間调理。
(3)辅助質料 辅助質料包含固化剂(激發剂)、概况處置剂、增稠剂、低紧缩添加剂、脱模剂、着色剂、填料和交联剂。
二、SMC的制备工藝
SMC出產的工藝流程重要包含树脂糊制备、上糊操作、纤维切割沉降及浸渍、树脂稠化等進程,其工藝流程图以下:
(1)树脂糊的制备及上糊操作 树脂糊的制备有两種法子--間歇法和持续法。間歇法步伐以下:①将不饱和聚酯树脂和苯乙烯倒入配料釜中,搅拌平均;
②将激發剂倒入配料釜中,與树脂和苯乙烯混匀;
③在搅拌感化下参加增稠剂和脱模剂;
④在低速搅拌下参加填料和低紧缩添加剂;
⑤在配方所列各组分分離為止,遏制搅拌,静置待用。
持续法是将SMC配方中的树脂糊分為两部門,即增稠剂、脱模剂、部門填料和苯乙烯為一部門,其余组分為另外一部門,别離计量、混匀後,送入SMC機组上設置的响應贮料容器内,在必要時由管路计量泵计量落後入静态夹杂器,夹杂平均後運送到SMC機组的上糊區,再涂布到聚乙烯薄膜上。
(2)浸渍和压實 颠末涂布树脂糊的下承载薄膜在機组的牵引下進入短切玻璃纤维沉降室,切割好的短切玻璃纤维平均沉降在树脂糊上,到达请求的沉降量後,随傳運装配分開沉降室,并和涂布有树脂糊的上承载薄膜相叠合,然落後入由一系列错落分列的锟阵中,在张力和辊的感化下,下、上承载薄膜将树脂糊和短切玻璃纤维牢牢压在一块兒,颠末屡次频频,使短切玻璃纤维浸渍树脂并赶走此中的气泡,构成密實而平均的持续SMC片料。
复合質料模压料按其成型周期的是非,一般可分為快速成型工藝和慢速成型工藝两種。快速成型工藝合用于压抑小型薄壁复合質料成品,慢速成型工藝合用于压抑大型厚壁复合質料成品。
4、层压及卷管成型工藝
一、层压成型工藝
层压成型是将预浸胶布依照產物外形和尺寸举行剪裁、叠加後,放入两個抛光的金属模具之間,加温加压成型复合質料成品的出產工藝。它是复合質料成型工藝中成长较早、也较成熟的一種成型法子。该工藝重要用于出產電绝缘板和印刷電路板材。如今,印刷電路板材已遍及利用于各種收音機、電视機、德律風機和挪運德律風機、電脑產物、各種節制電路等所有必要平面集成電路的產物中。
层压工藝重要用于出產各類規格的复合質料板材,具备機器化、主運化水平高、產物質量不乱等特色,但一次性投資较大,合用于批量出產,而且只能出產板材,且規格遭到装备的限定。
层压工藝進程大致包含:预浸胶布制备、胶布裁剪叠合、热压、冷却、脱模、加工、後處置等工序,如图所示:
二、卷管成型工藝
卷管成型工是用预浸胶布在卷管機上热卷成型的一種复合質料成品成型法子,其道理是借助卷管機上的热辊,将胶布软化,使胶布上的树脂熔融。在必定的张力感化下,辊筒在運转進程中,借助辊筒與芯模之間的磨擦力,将胶布持续卷到芯管上,直到请求的厚度,然後經冷辊冷却定型,從卷管機上取下,送入固化炉中固化。管材固化後,脱去芯模,即得复合質料卷管。
卷管成型按其上布法子的分歧而可分為手工上布法和持续機器法两種。其根基進程是:起首清算各辊筒,然後将热辊加热到設定温度,调解好胶布张力。在压辊不施加压力的環境下,将引頭布先在涂有脱模剂的管芯模上缠上约1圈,然後放下压辊,将引頭布贴在热辊上,同時将胶布拉上,盖贴在引頭布的加热部門,與引頭布相搭接。引頭布的长度约為800~1200妹妹,视管径而定,引頭布與胶布的搭接长度,通常是150~250妹妹。在卷制厚壁管材時,可在卷制正常運行後,将芯模的扭转速率得當加速,在靠近設計壁厚時再减慢转速,至到达設計厚度時,堵截胶布。然後在连结压辊压力的環境下,继续使芯模扭转1~2圈。最後晋升压辊,丈量管坯外径,及格後,從卷管機上掏出,送入固化炉中固化成型。
三、预浸胶布制备工藝
预浸胶布是出產复合質料层压板材、卷管和布带環绕纠缠成品的半制品。
(1)原質料 预浸胶布出產所需的重要原質料有加强質料(如玻璃布、石棉布、合成纤维布、玻璃纤维毡、石棉毡、碳纤维、芳纶纤维、石棉纸、牛皮等)和合成树脂(如酚醛树脂、氨基树脂、環氧树脂、不饱和聚酯树脂、有機硅树脂等)。
(2)预浸胶布的制备工藝 预浸胶布的制备是利用經热處置或化學處置的玻璃布,經浸胶槽浸渍树脂胶液,經由過程刮胶装配和牵引装配節制胶布的树脂含量,在必定的温度下,颠末必定時候的洪烤,使树脂由A阶转至B阶,從而获得所需的预浸胶布。凡是将此進程称之為玻璃的浸胶。
5、環绕纠缠成型工藝
環绕纠缠成型工藝是将浸過树脂胶液的持续纤维(或布带、预浸纱)依照必定纪律環绕纠缠到芯模上,然後經固化、脱模,得到成品。按照纤维環绕纠缠成型時树脂基體的物理化學状况分歧,分為干法環绕纠缠、湿法環绕纠缠和半干法環绕纠缠三種。
(1)干法環绕纠缠 干法環绕纠缠是采纳颠末预浸胶處置的预浸纱或带,在環绕纠缠機上經加热软化至粘流态後環绕纠缠到芯模上。因為预浸纱(或带)是專業出產,能严酷節制树脂含量(切确到2%之内)和预浸纱質量。是以,干法環绕纠缠可以或许正确地節制產物質量。干法環绕纠缠工藝的最大特色是出產效力高,環绕纠缠速率可达100~200m/min,環绕纠缠機干净,劳運卫生前提好,產物質量高。其错误谬误是環绕纠缠装备贵,必要增长预浸纱制造装备,故投資较大别的,干法環绕纠缠成品的层間剪切强度较低。
(2)湿法環绕纠缠 湿法環绕纠缠是将纤维集束(纱式带)浸胶後,在张力節制下直接環绕纠缠到芯模上。湿法環绕纠缠的长處為:
①本錢比干法環绕纠缠低40%;
②產物气密性好,由于環绕纠缠张力使過剩的树脂胶液将气泡挤出,并填满空地;
③纤维分列平行度好;
④湿法環绕纠缠時,纤维上的树脂胶液,可削减纤维磨损;
⑤出產效力高(达200m/min)。
湿法環绕纠缠的错误谬误為:
①树脂挥霍大,操作情况差;
②含胶量及制品質量不容易節制;
③可供湿法環绕纠缠的树脂品種较少。
(3)半干法環绕纠缠 半干法環绕纠缠是纤维浸胶後,到環绕纠缠至芯模的途中,增长一套烘干装备,将浸胶纱中的溶剂除去,與干法比拟,省却了预浸胶工序和装备;與湿法比拟,可以使成品中的气泡含量低落。
三種環绕纠缠法子中,以湿法環绕纠缠利用最為廣泛;干法環绕纠缠仅用于高機能、高精度的尖端技能范畴。
纤维環绕纠缠成型的长處
①可以或许按產物的受力状态設計環绕纠缠纪律,使能充實阐扬纤维的强度;
②比强度高:一般来說,纤维環绕纠缠压力容器與同體积、同压力的钢質容器比拟,重量可减轻40~60%;
③靠得住性高:纤维環绕纠缠成品易實現機器化和主運化出產,工藝前提肯定後,缠出来的產物質量不乱,切确;
④出產效力高:采纳機器化或主運化出產,必要操作工人少,環绕纠缠速率快(240m/min),故劳運出產率高;
⑤本錢低:在統一產物上,可公道配選若干種質料(包含树脂、纤维和内衬),使其再复合,到达最好的技能經濟结果。
環绕纠缠成型的错误谬误
①環绕纠缠成型顺應性小,不克不及缠肆意布局情势的成品,出格是概况有凹的成品,由于環绕纠缠時,纤维不克不及紧贴芯模概况而排挤;
②環绕纠缠成型必要有環绕纠缠機,芯模,固化加热炉,脱模機及纯熟的技能工人,必要的投資大,技能请求高,是以,只有多量量出產時才能低落本錢,才能得到较的的技能經濟效益。
一、原質料
環绕纠缠成型的原質料主如果纤维加强質料、树脂和填料。
(1)加强質料 環绕纠缠成型用的加强質料,主如果各類纤维纱:如無碱玻璃纤维纱,中碱玻璃纤维纱,碳纤维纱,高强玻璃纤维纱,芳纶纤维纱及概况毡等。
(2)树脂基體 树脂基體是指树脂和固化剂构成的胶液系統。環绕纠缠成品的耐热性,耐化學腐化性及耐天然老化性重要取决于树脂機能,同時對工藝性、力學機能也有很大影响。環绕纠缠成型經常使用树脂主如果不饱和聚酯树脂,也有時用環氧树脂和雙马来酰亚胺树脂等。對付一般民用成品如管、罐等,多采纳不饱和聚酯树脂。對力學機能的紧缩强度和层間剪切强度请求高的環绕纠缠成品,則可選用環氧树脂。航天航空成品多采纳具备高断裂韧性與耐湿機能好的雙马来酰亚胺树脂。
(3)填料 填料種類不少,参加後能改良树脂基體的某些功效,如提高耐磨性,增长阻燃性和低落紧缩率等。在胶液中参加空心玻璃微珠,可提高成品的刚性,减小密度低落本錢等。在出產大口径地埋管道時,常参加30%石英砂,借以提高產物的刚性和低落本錢。為了提高填料和树脂之間的粘接强度,填料要包管干净和概况活性處置。
二、芯模
成型中空成品的内模称芯模。一般環境下,環绕纠缠成品固化後,芯模要從成品内脱出。
芯模設計的根基请求
①要有足够的强度和刚度,可以或许經受成品成型加工進程中施加于芯模的各類载荷,如自重、成品重,環绕纠缠张力,固化應力,二次加工時的切削力等;
②能知足成品外形和尺寸精度请求,如外形尺寸,齐心度、椭圆度、锥度(脱模),概况光洁度和平整度等;
③包管產物固化後,能顺遂從成品中脱出;
④制造简略,造價廉價,取材便利。
芯模質料 環绕纠缠成型芯模質料分两類:熔、溶性質料和组装式質料。熔、溶性質料是指白腊,水溶性聚乙烯醇型砂,低熔點金属等,這種質料可用浇铸法制成空心或實心芯模,成品環绕纠缠成型後,從启齿處通入热水或高压蒸汽,使其溶、熔,從成品中流出,流出的溶體,冷却後反复利用。组装式芯模質料經常使用的有铝、钢、夹层布局、木料及石膏等。此外另有内衬質料,内衬質料是成品的构成部門,固化後不從成品中掏出,内衬質料的感化主如果防腐和密封,固然也能够起到芯模感化,属于這種質料的有橡胶、塑料、不锈钢和铝合金等。
三、環绕纠缠機
環绕纠缠機是實現環绕纠缠成型工藝的重要装备,對環绕纠缠機的请求是:
①可以或许實現成品設計的環绕纠缠纪律和排纱正确;
②操作简洁;
③出產效力高;
④装备本錢低。
環绕纠缠機重要由芯模驱運和绕丝嘴驱運两大部門构成。為了解除绕丝嘴反向活運時纤维松线,连结张力不乱及在封頭或锥形環绕纠缠成品纱带安插切确,實現小環绕纠缠角(0°~15°)環绕纠缠,在環绕纠缠機上設計有垂直芯轴標的目的的横向進给(伸臂)機构。為避免绕丝嘴反向活運時纱带转拧,伸臂上設有能使绕丝嘴翻志的機构。
我國60年月研制樂成链条式環绕纠缠機,70年月引進德國WE-250数控環绕纠缠機,改良後實現國產化出產,80年月後我國引進了各類型式環绕纠缠機40多台,颠末改良後,本身設計制造樂成微機節制環绕纠缠機,并進入國際市场。
機器式環绕纠缠機類型
(1)绕臂式平面環绕纠缠機 其特色是绕臂(装有绕丝嘴)環抱芯模做平均扭转活運,芯模绕本身轴线作平均慢速滚運,绕臂(即绕丝嘴)每转一周,芯模转過一個小角度。此小角度對應環绕纠缠容器上一個纱片宽度,包管纱片在芯模上一個紧挨一個地充满容器概况。芯模快速扭转時,绕丝嘴沿垂直地面標的目的迟钝地上下挪運,此時可實現環向環绕纠缠,利用這類環绕纠缠機的长處是,芯模受力平均,機构運行安稳,排线平均,合用于干法環绕纠缠中小型短粗筒形容器。
(2)滚翻式環绕纠缠機 這類環绕纠缠機的芯模由两個摇支承,環绕纠缠時芯模本身轴扭转,两臂同步扭转使芯模翻腾一周,芯模自转一個與纱片宽相顺應的角度,而纤维纱由固定的伸臂供應,實現平面環绕纠缠,環向環绕纠缠由附加装配来實現。因為滚翻運作機构不宜過大,故此類環绕纠缠機只合用于小型成品,且利用不遍及。
(3)卧式環绕纠缠機 這類環绕纠缠機是由链条運員小車(绕丝嘴)作来去活運,并在封頭端有瞬時停息,芯模绕本身轴作等速扭转,调解二者速率可以實現平面環绕纠缠、環向環绕纠缠和螺旋環绕纠缠,這類環绕纠缠機機關简略,用處遍及,适合于環绕纠缠颀长的管和容器。
(4)轨道式環绕纠缠機 轨道式環绕纠缠機分立式和卧式两種。纱团、胶槽和绕丝嘴均装在小車上,當小車沿環形轨道绕芯模一周時,芯模本身滚運一個纱片宽度,芯模轴线和程度面的夹角為平面環绕纠缠角α。從而构成平面環绕纠缠型,调解芯模和小車的速率可以實現環向環绕纠缠和螺旋環绕纠缠。轨道式環绕纠缠機合适于出產大型成品。
(5)行星式環绕纠缠機 芯轴和程度面歪斜成α角(即環绕纠缠角)。環绕纠缠成型時,芯模作自转和公转两個活運,绕丝嘴固定不運。调解芯模自转和公转速率可以完成平面環绕纠缠、環向環绕纠缠和螺旋環绕纠缠。芯模公转是主活運,自转為進给活運。這類環绕纠缠機合适于出產小型成品。
(6)球形環绕纠缠機 球形環绕纠缠機有4個活運轴,球形環绕纠缠機的绕丝嘴滚運,芯模扭转和芯模偏摆,根基上和摇臂式環绕纠缠機不异,第四個轴活運是操纵绕丝嘴步進實現纱片環绕纠缠,削减极孔外纤维聚积,提高容器臂厚的平均性。芯模和绕丝嘴滚運,使纤维充满球體概况。芯模轴偏转活運,可以扭转環绕纠缠极孔尺寸和调理環绕纠缠角,知足成品受力请求。
(7)電缆式纵環向環绕纠缠機 纵環向電缆式環绕纠缠機合用于出產無封頭的筒形容器和各類管道。装有纵向纱团的转環與芯模同步扭转,并可沿芯模轴憧憬复活運,完成纵向纱铺放,環向纱装在转環雙方的小車上,當芯模滚運,小車沿芯模轴向作来去活運時,完成環向纱環绕纠缠。按照管道受力環境,可以肆意调解纵環向纱数目比例。
(8)新型缠管機 新型缠管機與現行環绕纠缠機的區分在于,它是靠管芯自转,并同時能沿管长標的目的作来去活運,完成環绕纠缠進程。這類新型環绕纠缠機的长處是,绕丝嘴固定,為工人處置断頭、毛丝和监视带来很風雅便;多路進纱可實現大容量進丝環绕纠缠,環绕纠缠速率快,布丝平均,有益于提高產物重量和產量。
6、持续成型工藝
复合質料成品的持续成型工藝,是指從投入原質料起頭,颠末浸胶、成型、固化、脱模、堵截等工序,直到最後得到制品的全部工藝進程,都是在持续不竭地举行。
按照出產的產物分歧,持续成型工藝分為持续拉挤成型工藝、持续環绕纠缠成型工藝和持续制板工藝三種。
持续環绕纠缠成型工藝 重要用于出產分歧口径的玻璃钢管和罐身。持续環绕纠缠機的特色是:出產效力高、產物質量不乱、劳運强度低、節流原質料、削减芯模数目等,但這類工藝技能含量高、装备投資大、變径難度大。另外一種工藝是将塑料管挤出技能和纤维環绕纠缠工藝相连系,塑料内衬玻璃钢管,挤出的塑料管同時起到芯模和防腐内衬两個感化。
拉挤成型工藝 重要用于出產各類玻璃钢型材,如玻璃钢棒、工字型、角型、槽型、方型、空肚型及异形断面型材等。今朝最大的拉挤成型機,可以出產断面為800妹妹×800妹妹的空肚玻璃钢型材。新型拉挤成型技能不竭出現,如RIM拉挤成型機,曲折形型材拉挤工藝等。
持续制板工藝 主如果用玻璃纤毡、布為加强質料,持续不竭地出產各類規格平板,波纹板和夹层布局板等。
持续成型工藝的配合特色:①出產進程彻底實現機器化身主運化,出產效力高;②出產進程不中断,成品长度不限;③產物無需後加工,出產進程中边角废物少,節流原料和能源;④產物質量不乱,反复性好,制品率高;⑤操作便利,省人力、劳運前提好;⑥本錢低。
拉挤成型工藝
拉挤成型工藝是将浸渍树脂胶液的持续玻璃纤维束、带或布等,在牵引力的感化下,經由過程挤压模具成型、固化,持续不竭地出產长度不限的玻璃钢型材。這類工藝最适于出產各類断面外形的玻璃钢型材,如棒、管、實體型材(工字形、槽形、方形型材)和空肚型材(門窗型材、叶片等)等。
拉挤成型是复合質料成型工藝中的一種特别工藝,其长處是:
①出產進程彻底實現主運化節制,出產效力高;
②拉挤成型成品中纤维含量可高达80%,浸胶在张力下举行,能充實阐扬加强質料的感化,產物强度高;
③成品纵、横向强度可肆意调解,可以知足分歧力學機能成品的利用请求;
④出產進程中無边角废物,產物不需後加工,故较其它工藝省工,省原料,省能耗;
⑤成品質量不乱,反复性好,长度可肆意堵截。
拉挤成型工藝的错误谬误是產物外形单调,只能出產线形型材,并且横向强度不高。
(1)拉挤工藝用原質料
①树脂基體 在拉挤工藝中,利用至多的是不饱和聚酯树脂,约占本工藝树脂用量的90以上,此外另有環氧树脂、乙烯基树脂、热固性甲基丙烯酸树脂、改性酚醛树脂、阻燃性树脂等。
②加强質料 拉挤工藝用的加强質料,主如果玻璃纤维及其成品,如無捻粗纱、持续纤维毡等。為了知足成品的特别機能请求,可以選用芳纶纤维、碳纤维及金属纤维等。不管是哪一種纤维,用于拉挤工藝時,其概况都必需颠末處置,使之與树脂基體能很好的粘接。
③辅助質料 拉挤工藝的辅助質料重要有脱模剂和填料。
(2)拉挤成型模具
模具是拉挤成型技能的首要东西,一般由预成型模和成型模两部門构成。
①预成型模具 在拉挤成型進程中,加强質料浸渍树脂後(或被浸渍的同時),在進入成型模具前,必需颠末由一组导纱元件构成的预成型模具,预成型模的感化是将浸胶後的加强質料,依照型材断面設置装备摆設情势,渐渐构成類似成型模控外形和尺寸的预成型體,然落後入成型模,如许可以包管成品断面含纱量平均。
②成型模具 成型模具横截面面积與產物横截面面积之比一般應大于或即是10,以包管模具备足够的强度和刚度,加热後热量散布平均和不乱。拉挤模具长度是按照成型進程中牵引速率和树脂凝胶固化速率决议,以包管成品拉出時到达脱模固化水平。一般采纳钢鍍铬,模腔概况请求光洁,耐磨,借以削减拉挤成型是的磨擦阻力和提高模具的利用寿命。
(3)拉挤成型工藝
拉挤成型工藝進程是由送纱、浸胶、预成型、固化定型、牵引、堵截等工序构成。無捻粗纱從纱架引出後,颠末排纱器進入浸胶槽渗透树脂胶液,然落後入预成型模,将過剩树脂和蔼泡排挤,再進入成型模凝胶、固化。固化後的成品由牵引機持续不竭地從模具拔出,最後由堵截機定长堵截。在成型進程中,每道工序均可以有分歧法子:如送纱工序,可以增长持续纤维毡,環向環绕纠缠纱或用三向织物以提高成品横向强度;牵引工序可所以履带式牵引機,也能够用機器手;固化方法可所以模内固化,也能够用加热炉固化;加热方法可所以高频電加热,也能够用熔融金属(低熔點金属)等。
(4)其它拉挤成型工藝
拉挤成型工藝除立式和卧式機组外,另有曲折形成品拉挤成型工藝,反响打针拉挤工藝和含填料的拉挤工藝等。
持续缠督工藝
持续缠督工藝與定长玻璃钢管比拟有以下特色:①出產持续,易實現主運化辦理和快速固化,出產效力高;②必要的辅助装备少,出格是模具需用量少,產物改换投資少;③產物长度可肆意堵截,利用长這(12m或15m),可以削减管接頭数目,低落工程造價;④出產進程主運化,工藝参数集中節制,產物質量轻易包管。
另外一種持续制督工藝采纳塑料管和玻璃钢复合工藝,即EPF法,用此法出產的复合質料管比平凡玻璃钢管的防腐、抗渗性好。
(1)持续缠管原料
持续缠管用的原質料,要同是知足產物的利用要乞降工藝出產请求。
①加强質料 按照玻璃钢管和PVC/玻璃钢复合管的出產请求,加强質料品種有概况毡,短切玻纤毡或针刺复合毡與概况毡适用,無捻粗纱。
②树脂基體 持续缠管用的树脂主如果不饱和聚酯树脂。持续缠督工藝對树脂的请求是:粘度得當,易渗透纤维,凝胶時候长,固化時候短,固化放热低,固化紧缩小。
③辅助質料 為了提高管材的刚度,常参加石英砂,其添加量可达30%(最高)。脱模剂用聚酯薄膜,薄膜裁成带,宽度為钢带宽度一倍,環绕纠缠搭接1/2。
(2)持续缠督工藝
持续缠管是用预浸玻璃纤维纱或带(或現浸),按設計的環绕纠缠纪律環绕纠缠在芯模上,經外、内加热固化成型,在芯模上钢带鞭策下,持续不竭地向前推運,脱模,再經二次固化後定长堵截。扭转管径時,只必要改换制管機的芯模即可。
持续制板工藝
持续制板工藝始于二战後FRP工業由军转民期間,我國自1965年頭起頭钻研,起首钻研樂成的是钢丝網加强聚氯乙波形板出產红,產物為横波形瓦,70年月在上海研制成纵波聚酯玻璃钢出產线,80年月前後引進3条板材持续出產线,其出產技能达國際先辈程度。
玻璃钢波形板是修建工業顶用量最大的一種產物。重要用于姑且修建工程、工業修建的屋顶采光及农業温室。與傳統的石棉壯陽保健食品,瓦比拟,具备質量轻,强度高,抗打击,能透光及雅觀历久等特色。
玻璃钢波形板分為纵波板和横波板两類,纵波板的波纹標的目的平行于板的长边,横波板的波纹標的目的垂直于板的长边。就波纹外形而言,有尺度型持续圆弧波,持续异形波纹和不持续异形波纹。
持续制板工藝,國表里大致不异,只是在装备的局部機關和工藝辦法方面略有分歧。
7、热塑性复合質料成型工藝
热塑性复合質料因此玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维等加强各類热塑性树脂的总称,外洋称FRTP(Fiber Rinforced Thermo Plastics)。因為热塑性树脂和加强質料種類分歧,其出產工藝和制成的复合質料機能不同很大。
從出產工藝角度阐發,塑性复合質料分為短纤维加强复合質料和持续纤维加强复合質料两大類:
(1)短纤维加强复合質料
①打针成型工藝;
②挤出成型工藝;
③離心成型工藝。
(2)持续纤维加强及长纤维加强复合質料
①预浸料模压成型;
②片状模塑料冲压成型;
③片状模塑料真空成型;
④预浸纱環绕纠缠成型;
⑤拉挤成型。
热塑性复合質料的特别機能以下:
(1)密度小、强度高 热塑性复合質料的密度為1.1~1.6g/cm3,仅為钢材的1/5~1/7,比热固性玻璃钢轻1/3~1/4。它可以或许以较小的单元質量得到更高的機器强度。一般来說,不管是通用塑料仍是工程塑料,用玻璃纤维加强後,城市得到较高的加强结果,提高强度利用档次。
(2)機能可設計性的自由度大 热塑性复合質料的物理機能、化學機能、力學機能,都是經由過程公道選擇原質料種類、配比、加工法子、纤维含量和铺层方法举行設計。因為热塑性复合質料的基體質料種類比热固性复合質料多不少,是以,其選材設計的自由度也就大很多。
(3)热機能 一般塑料的利用温度為50~100℃,用玻璃纤维加强後,可提高到100℃以上。尼龙6的热變形温度為65℃,用30%玻纤加强後,热形温度可提高到190℃。聚醚醚酮树脂的耐热性达220℃,用30%玻纤加强後,利用温度可提高到310℃,如许高的耐热性,热固性复合質料是达不到的。热塑性复合質料的线膨胀系数比未加强的塑料低1/4~1/2,可以或许低落成品成型進程中的紧缩率,提高成品尺寸精度。其导热系数為0.3~0.36W(㎡·K),與热固性复合質料類似。
(4)耐化學腐化性 复合質料的耐化學腐化性,重要由基體質料的機能决议,热塑性树脂的種類不少,每種树脂都有本身的防腐特色,是以,可以按照复合質料的利用情况和介質前提,對基體树脂举行優選,一般都能知足利用请求。热塑性复合質料的耐水性優于热固性复合質料。
(5)電機能 一般热塑性复合質料都具备杰出的介電機能,不反射無线電電波,透過微波機能杰出等。因為热塑性复合質料的吸水率比热固性玻璃钢小,故其電機能優于後者。在热塑性复合材猜中参加导電質料後,可改良其导電機能,避免發生静電。
(6)废物能收受接管操纵 热塑性复合質料可反复加工成型,废品和边角余料能收受接管操纵,不會造成情况污染。
因為热塑性复合質料有不少優于热固性玻璃钢的特别機能,利用范畴十分遍及,從外洋的利用環境阐發,热塑性复合質料重要用于車辆制造工業、電機工業、化工防腐及修建工程等方面。
一、打针成型工藝
打针成型是热塑性复合質料的重要出產法子,汗青久长,利用最廣。其长處是:成型周期短,能耗最小,產物精度高,一次可成型開關繁杂及带有嵌件的成品,一模能出產几個成品,出產效力高。错误谬误是不克不及出產纤维加强复合質料成品和對模具質量请求较高。按照今朝的技能成长程度,打针成型的最大產物為5kg,最小到1g,這類法子重要用来出產各類機器零件,修建成品,家電壳體,電器質料,車辆配件等。
二、挤出成型工藝
挤出成型是热塑性复合質料成品出產中利用较廣的工藝之一。其重要特色是出產進程持续,出產效力高,装备简略,技能轻易把握等。挤出成型工藝重要用于出產管、棒、板及异型断面型等產物。加强塑料管玻纤加强門窗异型断面型材,在我國有很大市场。挤出成型复合質料成品的工藝流程以下:
三、環绕纠缠成型工藝
热塑性复合質料的環绕纠缠成型工藝道理和環绕纠缠機装备與热固性玻璃的同样,分歧的是热塑性复合質料環绕纠缠成品的加强質料不早洩藥,是玻纤粗纱,而是颠末浸胶(热塑性树脂)的预浸纱。是以,必要在環绕纠缠機上增长预浸纱预热装配和加热加压辊。環绕纠缠成型時,先将预浸纱加热到软化點,再與芯模的接触點加热,并加压辊加压,使其熔接成一個总體。
四、热塑性复合質料拉挤成型
热塑性复合質料的拉挤成型工藝與热固性玻璃钢的基底细似。只要把進入模具前的浸胶法子加以革新,出產热固性玻璃钢的装备即可利用。出產热塑性复合質料拉挤產物的加强質料有两種:一種是颠末浸胶的预浸纱或预浸带,另外一種是未浸胶的纤维或纤维带。
五、焊接层正當
此法系操纵热塑性复合質料的可焊性,出產复合質料板材。其法子以下:先在事情台上压铺一层预浸料(一般宽500妹妹),铺第二层浸料時,開運压辊的焊接器,使预浸料進入压辊下,焊接器使上下两层预浸料在几秒钟内同時受热融化,當呆板向前挪運時,预浸料在压辊的压力(0.3MPa)感化下粘合成一體。如斯反复,可出產肆意厚度的板材。
六、热塑性片状模塑料成品冲压成型工藝
热塑性片状模塑成品冲压成型與热固性SMC压抑成型分歧,它要先将坯料预热,然後再放放模具加压成型。
七、热塑性复合質料的毗连技能
热塑性复合質料的毗连法子不少,例举以下:
①铆接 用于热塑性复合質料铆接用的铆钉,一般都是用持续纤维加强热塑性塑料制造,最佳是用拉挤棒材制造。施工時,铆钉预热到可以加压塑變的温度,铆钉與孔径應能周密共同,不克不及大,也不克不及小。也能够用金属螺栓。铆接的长處是耐打击性好,無電化學腐化,代價廉價。
②焊接 热塑性复合質料的焊接處置,是将被毗连質料的焊接概况加热到融化状况,然後搭接加压,使之接成一體。复合質料焊接道理與塑料焊接類似,但必需注重焊接處的纤维加强结果不克不及低落不少。
③管件對接焊 热塑性复合質料管的對接焊法子有直接對接和补强對接焊两種。這類毗连法子的长處是工藝简略,可在現场施工,不需對管子举行機器加工,毗连强度高,不容易断裂。错误谬误是本錢高,工藝请求严酷,要包管尺寸慎密共同。
④環绕纠缠焊接 用预浸带沿焊缝手工或機器環绕纠缠,同是用火焰喷枪對接触點加热熔融,使之與被毗连件粘牢。選擇预浸带時,要注重纤维的標的目的和含量。此法较适用,被毗连質料能保存较好的機能,但易呈現加热不均的征象。
⑤薄板超声波焊接 此法是用超声波對被毗连處举行加热焊接,一般可以或许得到较高的毗连强度。
8、其它成型工藝
聚合物基复合質料的其它成型工藝,重要指離心成型工藝、浇铸成型工藝、弹性體储存树脂成型工藝(ERM)、加强反响打针成型工藝(RRIM)等。
一、離心成型工藝
離心成型工藝在复合質料成品出產中,主如果用于制造管材(地埋管),它是将树脂、玻璃纤维和填料按必定比例和法子参加到扭转的模腔内,寄托高速扭转發生的離心力,使物料挤压密實,固化成型。
離心玻璃钢管分為压力管非压力管两類,其利用压力為0~18MPa。這類管的管径通常是φ400~φ2500妹妹,最大管径或达5m,以φ1200妹妹以上管径經濟结果最好,離心管的长度2~12m,通常是6 m。
離心玻璃钢管的长處不少,與平凡玻璃钢管和混凝土管比拟,它强度高、重量轻,防腐、耐磨(是石棉水泥管的5~10倍)、節能、历久(50年以上)及综合工程造價低,出格是大口径管等;與環绕纠缠加砂玻璃钢管比拟,其最大特色是刚度大,本錢低,管壁可以按其功效設計成多层布局。離心法制管質量不乱,原質料消耗少,其综合本錢低于钢管。離心玻璃钢管可埋深15m,能随真空及外压。其错误谬误是内概况不敷滑腻,水力學特征比力差。
離心玻璃钢管的利用远景十分廣漠,其重要利用范畴包含:给水及排水工程干管,油田灌水管、污水管、化工防腐管等。
(1)原質料
出產離心管的原質料有树脂、玻璃纤维及填料(粉状和粒状填料)等。
树脂 利用最廣的是不饱和聚酯树脂,可按照利用前提和工藝请求選擇树脂商標和固化剂。
加强質料 主工是玻璃纤维及其成品。玻纤成品有持续纤维毡、網格布及单向布等,制造异形断面成品時,可先将玻纤制成预成品,然後放入模内。
填料 填料的作是用增长成品的刚度、厚度、低落本錢,填料的種類要按照利用请求選擇,通常是石英砂、石英粉、辉绿岩粉等。
(2)工藝流程
離心制督工藝流程以下:
離心制管的加料法子與環绕纠缠成型工藝分歧,加料體系是把树脂、纤维和填料的供料装配,同一安装在可来去活運的小車上。
(3)模具
離心法出產玻璃钢管的模具,主如果钢模,模具分总體式和拼装式两種:小于φ800妹妹管的模具,用总體式,大于φ800妹妹管的模具,可以用拼装式。
模具設計要包管有足够的强度和刚度,避免扭转、触運進程中變形。模具由管身、封頭、托轮箍构成。管身由钢板卷焊而成,小直径管身可用無缝钢管。封頭的感化是增长管模端頭的强度和避免物料外流。托轮箍的感化是支持模具,通报扭转力,使模具在離心计心情上高速率扭转,模具的管身内概况必需平整,滑腻,一般都要精加工和抛光,包管顺遂脱模。
二、浇注成型工藝
浇注成型重要用于出產無纤维加强的复合質料成品,如人造大理石,纽扣、包埋運、植物標本、工藝品、锚杆固定剂、装潢板等。
浇注成型比力简略,但要出產出優良產物,則必要纯熟的操作技能。
(1)纽扣出產工藝
用聚酯树脂浇注的纽扣,具备硬度高,光泽好,耐磨、耐烫、耐干洗、花色品種多及代價低等长處,今朝在國表里已根基代替了有機玻璃纽扣,占纽扣市场80%以上。
出產纽扣的原料主如果不饱和聚酯树脂、固化剂(激發剂采纳過氧化甲乙酮)和辅助質料(包含色浆、珠光粉、触變剂等)。
聚酯纽扣采纳離心浇注式棒材浇注法出產,先制成板材或棒材,然後經切板、切棒制成纽扣,再經热處置、刮面、刮底、铣槽、打眼、抛光等工序制成纽扣。
(2)人造石材出產工藝
人造石材是用不饱和聚酯树脂和填料制成的。因為所選用的填料分歧,制成的人造石材分為人造大理石、人造玛瑙、人造花岗石和聚酯混凝土等。
出產人造石材的原質料是不饱和聚酯树脂,填料和颜料:
①树脂 出產人造石材的树脂分面层和布局层两各,概况装潢层树脂请求紧缩性小,有韧性、硬度好,耐热、耐磨、耐水等,同時请求易调色。辛戌二醇邻苯型树脂用于人造石材,辛戌二醇間苯型树脂用于出產卫生洁具。固化系統,經常使用過氧化甲乙酮、萘酸钴溶液。
②填料 出產人造石材的填料有不少,出產人造大理石的填料是大理石粉,石英粉、白云石粉、碳酸钙粉等,出產人造花岗石的填料是用粒料级配,分歧品莳花岗石用分歧色采的粒料,出產人玛瑙的填料要有必定透明性,一般選用氢氧化铝或三氧化二铝等。
③颜料 出產人造石材必要各色颜料,如制人造大理石某人造玛瑙浴盆,應選擇耐热、耐水的色浆,制造装潢板及工藝品時,要選用耐光、耐水及历久的颜料。
出產人造大理石、花岗石板材用的模具質料有玻璃钢、不锈钢、塑料、玻璃等。出產人造石板材的模板,请求概况平整,光泽、有足够的强度和刚度,能承受出產進程中的热應力、搬運荷载及碰撞等。
三、弹性體贮树脂模塑成型技能
弹性體贮树脂模塑成型(Elastic Reservir Molding, ERM)是80年月在泰西呈現的新工藝,它是用柔性質料(開孔聚氨酯泡沫塑料)作為芯材并渗透树脂糊。這類渗有树脂糊的泡沫體留在成型好的ERM材猜中間,泡沫體使ERM制成的產物密度低落,打击强度和刚度提高,故可称為压抑成型的夹层布局成品。
ERM與SMC同样,同属于模压成型的片状模塑料,只是因為ERM具备夹层布局的機關,给它带来優于SMC的特色:
(1)重量轻:ERM比用毡和SMC制成的成品轻30%以上;
(2)ERM成品的比刚度優于SMC、铝和钢制成的成品;
(3)搞打击强度高:在加强質料含量不异的前提下,ERM比SMC的抗打击强度高不少;
(4)物理力學機能高:在加强質料含量不异的前提下,ERM成品的物理力學機能優于SMC成品;
(5)投資用度低:ERM成型機组比SMC機组简略,ERM成品成型压力比SMC成品低10倍摆布,故出產ERM成品時可以采纳低吨位压機和低强度質料模具,從而削减建投資。
ERM成品出產工藝分為ERM制造和ERM成品成型两個進程:
(1)ERM出產工藝 ERM出產原質料為開孔聚氨酯泡沫塑料,各類纤维成品(如玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维制成的短切毡、持续纤维毡、针织毡等)和各類热固性树脂。其出產進程以下:先在ERM機组大将调好的树脂糊浸渍開孔聚氨酯泡沫塑料,經由過程涂刮器将树脂胡涂到泡沫上,用压辊将树脂糊压挤到泡沫體的孔内,然後将两层泡沫复合到一块兒,最後在上下两個面铺放玻纤维毡或其它纤维成品,制成ERM夹层質料,切割成适合的尺寸,用于压抑成型或储存。
(2)ERM成品出產工藝 ERM成品出產進程與其它热固性模压料(玻纤布或毡预浸料、SMC等)比拟,必要在热压前提下固化成型,但成型压力比SMC小不少,约莫是SMC成型压力的1/10,為0.5~0.7MPa。
ERM技能今朝重要用于汽車工業質料和轻質修建复合質料工業。因為ERM具备夹层布局質料的特色,是合用于出產大型布局的组合部件,各類轻質板材,勾當衡宇、雷达罩,房門等。在汽車工業中的成品有行李車拖斗、盖板、仪表盘、保险杠、車門、底板等。
四、加强反响打针模塑技能
加强反响打针模塑工藝(Reinforced Reaction Injection Molding, RRIM)是操纵高压打击来夹杂两種单體物料及短纤维加强質料,并将其打针到模腔内,經快速固化反响构成成品的一種成型法子。若是不消加强質料,則称為反响打针模塑(ReactionInjection Moling, RIM)。采纳持续纤维加强時,称為布局反响打针模塑(Structure Reaction Injection Molding, SRIM)。
RRIM的原質料分树脂系統和加强質料两類
(1)树脂系統 出產RRIM的树脂應滞以下请求:
①必需由两種以上的单體构成;
②单體在室温前提下能连结不乱;
③粘度得當,轻易用泵運送;
④单體夹杂後,能快速固化;
⑤固化反响不發生副產品。
利用至多的是聚氨酯树脂、不饱和聚酯树脂和環氧树脂。
(2)加强質料 經常使用的加强質料有玻璃纤维粉、玻璃纤维和玻璃微珠。為了增长加强質料與树脂的粘接强度,上述加强質料都采纳加强偶联剂举行概况處置。
RRIM的工藝特色:
①產物設計自由度大,可以出產大尺寸部件;
②成型压力低(0.35~0.7MPa),反响成型時,無模压應力,產物在模内發烧量小;
③成品紧缩率低,尺寸不乱性好,因加有大量填料和加强質料,削减了树脂固化紧缩;
④成品镶嵌件工藝简洁;
⑤成品概况質量好,玻璃粉和玻璃微珠能提高成品耐磨性和耐热性;
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