《复合材料工艺与设备》课程介绍
南京工业大学 复合材料工学 复合材料设备-2_1
2.4.4.3静态混合器
静态混合器是一种连续混合液流的新型而 又简单的装置。在泵供胶式喷射成型机中 用于树脂胶液和辅助剂的混合,也可用于 需要在机内混合胶液的任何种类的喷射成 型机。
静态混合器具有结构简单、工作可体积 小、能耗少、效率高,并能实现连续混合 等特点。它可以直接安装在连续生产线 上,流动阻力小,其能量消耗除极少部分 用于克服流动阻力外,大部分都消耗在介 质的混合上。
国内通用型33#、793#、102#胶衣树脂用于 制作一般GFRP模具基本合乎要求,但其 耐磨性及硬度等性能比不上专用模具胶衣 树脂,用其制作镜面GFRP模具表面层不 甚适宜。
2.2.3.3 制造工艺
(1)过渡模(母模)制造 高质量的GFRP模具是通过过渡模(母 模)翻制出来的。
(2)GFRP模具翻制
2.5热压釜
2.5.1概述
2.5.1.1功用与要求 热压釜是能够对复合材料手糊制品或胶接
结构同时进行加热和加压的专用设备。
热压釜具有 如下特点 及特殊要求
热压釜为 压力容器
热压釜为 加热设备
对于容积 较大的热压釜
2.5.1.2结构
分三大部分:机械部分包括斧体、底板与小 车、气流控制装置、密封装置、安全装置 等;功能部分包括加热、加压抽真空及冷却 等系统;控制部分包括温度、压力的手动和
2.2.1.2 模具材料
目前应用最普遍的模具材料是玻璃钢。
可供选用的其他材料有:(1)木材(2)石 膏-砂(3)石蜡(4)可溶性盐(5)低熔点
金属(6)金属
2.2.2手糊成型模具设计要则
2.2.2.1 设计要点
《复合材料工艺与设备》 第七章 缠绕成型工艺
1、具有经抛光的高精度表面; 2、具有锥度,不小于1/1000(便于脱模)。
7.2.3 芯模设计 P165~169 自学
第七章 缠绕成型工艺
7.3 缠绕规律
7.3.1 概述 7.3.1.1 缠绕规律的内容
课件
所谓缠绕规律是描述纱片均匀、稳定、连续、排布在芯模表面,以 及芯模与导丝头间运动关系的规律。 对缠绕线形的两点要求: (1)纤维既不重合又不离缝,均匀连续布 满芯模表面。
第七章 缠绕成型工艺
7.1.3 缠绕工艺的现状及发展
课件
7.1.3 缠 绕 工 艺 的 现 状 及 发 展
发展方向:高性能材料和功能材料,主要用于高科技领域;军工使用转 向民用;提高自动控制水平,提高生产效率;降低生产成本。
作业:1、干法缠绕、湿法缠绕的特点分别是什么? 2、缠绕制品的优点是什么? 3、缠绕制品比强度高的原因是什么?
7.2.1 7.2.1 芯 模 材 料
导热系数对产品固化度的影响; 芯模中水份对产品固化的影响。 7.2.1.3 选择芯模材料应注意的问题 1~4 2.2 芯模的结构形式 7.2.2.1 实心或空心整体式芯模 采用易敲碎的材料或可溶性的盐类。 7.2.2.2 组合式芯模 分瓣式、隔板式、捆扎式、框架装配式,
第七章 缠绕成型工艺
(2)螺旋缠绕 定义: 芯模绕自轴匀速转动,导丝头以特定速度沿芯模轴线方向往复 运动的缠绕方式称螺旋缠绕。
课件
7.3 7.3 缠 绕 规 律
此缠绕方式不仅可以 缠绕圆筒段,而且缠绕端 头(封头)。图7-17。 纤维缠绕轨迹: 由圆筒上的螺旋线 和封头上与极孔相切的 空间曲线组成。
2)在出现与起始切点位置相邻的切点以前,极孔上已经出现了两个或两 个以上切点,即时序相邻切点位置不相邻,这种缠绕线形称为多切点线型。
《复合材料工艺与设备》教学大纲
《复合材料工艺与设备》教学大纲英文名称: Composites Materials Processing and Equipment课程类型:专业课课程要求:选修学时/学分:32/2适用专业:高分子材料与工程一、课程性质与任务复合材料是建立在三大传统材料基础之上的新型材料,是新型材料发展的主流方向之一。
复合材料具有比强度比模量高、可设计性强、抗疲劳性能好、耐腐蚀性能优越以及便于大面积整体成型等显著优点,显示出比传统钢、铝合金结构材料更优越的综合性能。
它目前广泛用于国民经济的各个领域,对尖端科学技术的发展起到了重要作用。
复合材料工艺与设备课程是高分子材料与工程专业选修的专业课。
通过本课程的学习,掌握聚合物基体复合材料的成型工艺及成型设备的内容,常规的成型方法及成型方法的选用原则与应用;掌握手糊成型工艺、夹层结构成型工艺、模压成型工艺、层压工艺、缠绕工艺、拉挤成型工艺、注射成型工艺的主要工艺过程与复合原理,并了解这些工艺的主要成型设备;掌握各成型工艺制品的主要性质及其在实际生活中的应用。
二、课程与其他课程的联系复合材料工艺与设备课程是高分子材料与工程专业的专业课,是在学生在学习了高等数学、物理化学、无机化学、有机化学及分析化学等基础课程,掌握了高分子化学、高分子物理、聚合物近代仪器分析、材料科学基础、高分子材料成型工艺学、高分子材料成型设备等专业基础知识之后,所学的关于聚合物复合材料成型内容。
三、课程教学目标1.掌握复合材料的基本性质、原材料组成、外加剂的选用、常规的成型方法及成型方法的选用原则与应用.2.掌握手糊成型工艺、夹层结构成型工艺、模压成型工艺、层压工艺、缠绕工艺、拉挤成型工艺、注射成型工艺的主要工艺过程与复合原理。
3.掌握各成型工艺制品的主要性质及其在实际生活中的应用。
4.具有根据不同材料和产品性能要求选择不同的成型工艺与设备从而制备复合材料的能力。
5.掌握上述成型工艺的主要成型设备的主要结构。
复合材料工艺与设备-1武汉理工大学
Introduction引言
复合材料是材料科学最为活跃的前沿领域之一,是国 防和国民经济建设的关键高技术新材料。
军工新材料领域:
高性能聚合物基复合材料技术、纳米复合材料技术、 原位复合技术在军工新材料领域具有广泛的前景;
信息材料领域:
采用纳米复合材料与材料复合技术在光纤传感技术、 光波导技术、智能材料技术诸方面具有广泛的前景;
Costs of composite manufacture制备成本
Design costs -- lower for composites 设计成本– 复合材料低
Can reduce the number of parts in a complex assembly by designing the material in combination with the structure 可以减少复杂构件的构件数目
纤维预成型体
Fibers – Glass 纤维–玻璃纤维
Most widely used fiber应用最广的纤维 Uses: piping, tanks, boats, sporting goods管道,
贮罐,船,运动器材 Advantages优点
low cost成本低 Corrosion resistance耐腐蚀 Low cost relative to other composites:相对其他复合材
Constituent materials (e.g., fibers and resin) 组分材料(如:纤维和树脂)
Processing costs -- embedding fibers in matrix 加工成本–将基体包覆纤维
复合材料工艺与设备-2武汉理工大学
GMT Compression Molding
GMT: Glass Mat Thermoplastic Materials /Products.htm
Products: General Electric Company- Azdel AZDEL Laminate, GMT
parts, roof racks, A/C housings
Manufacturing - Filament Winding制备-纤维缠绕
Highly automated 自动化程度高
low manufacturing costs if high throughput 如果产量大制造成本低
武汉理工大学
复合材料工艺与设备 Composite Technologies
and facilities
材料科学与工程学院 王继辉
Introduction绪论
一、Introduction引言 二、Applications复合材料的应用领域 三、Types of Composites复合材料的分类 四、Reinforcement增强材料 五、Matrix Materials基体材料 六、Manufacturing复合材料成型工艺
Manufacture of Lay-up Materials
Manufacture of Lay-up Materials
»Aeroform Ltd.; Automated Dynamics »Brenner International ; Composite Matrix Corporation »Diaphorm; Eurocarbon BV »Gerber Technology Inc.; Magnum Venus Products - M.V.P. »Mikrosam; Owens Corning »Sutherland & Assoc. of Los Angeles
复合材料工艺及设备
复合材料工艺及设备复合材料是一种由两种或两种以上的材料组合而成的新材料,具有轻质、高强度、耐腐蚀等优点,因此在航空航天、汽车、建筑等领域得到广泛应用。
复合材料的制备需要采用特殊的工艺和设备,下面将介绍复合材料的工艺及相关设备。
首先,复合材料的工艺包括预浸料制备、成型、固化等步骤。
预浸料是将纤维和树脂预先浸渍,然后通过成型工艺将其成型为所需形状,最后进行固化来形成最终的复合材料制品。
在预浸料制备过程中,需要使用树脂混合设备,将树脂和固化剂充分混合,并控制好混合比例和搅拌时间,以确保预浸料的质量。
成型工艺中,常用的设备有模具和压机,通过模具将预浸料成型,再通过压机施加压力,使其达到所需的形状和厚度。
固化过程中,需要使用固化炉或者自动固化设备,控制好固化温度和时间,以保证复合材料的性能。
其次,复合材料的设备还包括表面处理设备和检测设备。
表面处理是为了提高复合材料的表面质量和附着力,常用的表面处理设备有喷砂机、喷涂机等,通过表面处理可以去除杂质和增加表面粗糙度,提高复合材料的附着力。
检测设备包括质量检测和性能检测,质量检测设备主要用于检测复合材料的表面质量和尺寸精度,如平板检测仪、三坐标测量机等;性能检测设备主要用于检测复合材料的力学性能和耐久性能,如拉伸试验机、冲击试验机等。
最后,复合材料的工艺和设备在实际应用中需要根据不同的复合材料类型和制品要求进行选择和优化。
例如,碳纤维复合材料和玻璃纤维复合材料的制备工艺和设备有所不同,因此需要根据具体情况进行调整。
同时,随着复合材料技术的发展,新型的复合材料工艺和设备也在不断涌现,如自动化生产线、智能化控制系统等,这些新技术和设备的应用将进一步推动复合材料制造业的发展。
综上所述,复合材料的工艺及设备是复合材料制备过程中的关键环节,合理选择和优化工艺及设备对于提高复合材料的质量和生产效率至关重要。
随着技术的不断进步,相信复合材料的工艺和设备将会更加完善,为复合材料制造业的发展注入新的动力。
复合材料工艺及设备
第一章1.复合材料定义:是指两种或两种以上不同材料,用适当的方法复合成一种材料,其性能比单一材料性能优越。
依据基体材料不同,分为金属基复合材料,非金属基复合材料,树脂基复合材料2.复合材料最大特点,是性能具有可设计性。
影响复合材料性能的因素很多,主要取决于增强材料的性能,含量及分布状况,基体材料的性能和含量,以及它们之间的界面结合状况。
3.树脂基复合材料的使用温度一般为60 摄氏度到250 摄氏度;金属基复合材料为400 摄氏度到600 摄氏度;陶瓷基复合材料为1000 摄氏度到1500 摄氏度。
复合材料硬度主要取决于基体材料的性能,一般硬度为陶瓷基复合材料大于金属基复合材料大于树脂基复合材料4.就力学性能而言,复合材料的力学性能取决于增加材料的性能,含量和分布,以及基体材料的性能和含量。
复合材料的耐自然老化性能,取决于基体材料的性能和与增加材料的界面粘结。
一般优劣次序为,陶瓷基复合材料大于金属基复合材料大于树脂基复合材料。
导热性能的优劣比较为:金属基复合材料大于陶瓷基复合材料大于树脂基复合材料。
5.选择成型方法时应考虑:①产品外形构造和尺寸大小②材料性能和产品质量要求③生产批量大小及供给时间〔允许的生产周期〕要求④企业可能供给的设备条件及资金⑤综合经济效益,保证企业盈利其次章1.手糊成型:又称接触成型。
是用纤维增加材料和树脂胶液在模具上铺敷成型,室温〔或加热〕,无压〔或低压〕条件下固化,脱模成制品的工艺方法。
手糊成型按成型固化压力可分为两类:接触压和低压〔接触压以上〕。
前者为手糊成型,喷射成型。
后者包括对模成型,真空成型,袋压成型,热压釜成型,树脂传递模塑〔RTM〕和反响注射模塑〔RIM〕成型。
2.聚合物基体的选择:能配置成粘度适当的胶液,适宜手糊成型的胶液粘度为200-500 厘泊聚合物集体包括不饱和聚酯树脂,环氧树脂和关心材料。
其中,关心材料包括稀释剂〔分为活性稀释剂和非活性稀释剂〕,填料〔在糊制垂直或倾斜面层时,为避开“流胶”,可在树脂中参与少量活性SiO2处变剂〕,色料。
复合材料成型工艺与设备教学大纲
《复合材料成型工艺与设备》教学大纲课程编号:B03080500课程名称:复合材料成型工艺与设备英文名称:Forming Technology and Facility for Composites课程性质:限选课学时/学分:32/2考核方式:平时成绩(10%)与期末闭卷综合考试(90%)相结合选用教材:《复合材料工艺及设备》,刘雄亚、谢怀勤主编,武汉理工大学出版社,1994年先修课程:《高分子化学》、《高分子物理》、《高分子材料分析与测试方法》、《复合材料学》、《复合材料聚合物基体》、《复合材料导论》、《高聚物合成工艺学》、《高分子材料流变学》后继课程:《复合材料工程实验》、《纳米复合材料》、《功能复合材料》、《高分子材料与环境安全》、《复合材料与工程前沿》、《复合材料工程课程设计》适用专业及层次:复合材料与工程,本科一、课程目标通过本课程的学习,使学生具备下列能力:1.能将工程基础和专业知识用于解决复合材料制造和应用及相关领域的复杂工程问题。
2.能对复合材料基体聚合物、增强材料及成型工艺进行设计/开发,并进行优选。
能够用图纸、报告或实物等形式,呈现设计/开发成果。
3.能够基于科学原理对复合材料基体合成和固化、制品性能和成型工艺制定实验方案。
4.了解国内外复合材料成型工艺及设备现状和最新发展趋势,能够理解最新的工艺技术并将其和复合材料制品的性能相结合。
三、教学基本内容第一章:绪论(支撑课程目标4)1.1 复合材料发展概况1.2 复合材料的基本性能1.3 复合材料的成型工艺1.4 选择成型工艺方法的原则要求学生:了解复合材料发展概况、复合材料基本性能、从总体上了解复合材料的工艺方法;掌握选择复合材料成型工艺方法原则第二章:手糊成型工艺及设备(支撑课程目标1、2、3、4)2.1 手糊成型简介2.2 原材料的选择2.3 手糊成型模具与脱模剂2.4 手糊工艺工程2.5 喷射成型工艺及设备2.6 热压釜要求学生:了解手糊成型概况,掌握手糊成型用原材料、手糊成型模具结构及材质、手糊成型工艺过程、喷射成型及工艺工程。
《复合材料工艺与设备》第六章层压成型工艺及设备
《复合材料工艺与设备》第六章层压成型工艺及设备第六章层压成型工艺及设备6层压成型工艺及设备6.1概述6.1.1层压工艺的发展现状及前景课件6.1.1层压工艺的发展现状及前景层压工艺:是指将浸有或涂有树脂的片材层叠,在加热加压条件下,固化成型玻璃钢制品的一种成型工艺。
起始于30年代,目前在航空、航天、汽车、船舶、电讯等工业广泛应用。
层压成型工艺制品已经成为不可缺少的工程材料之一。
主要产品有:玻璃布层压板、木质层压板、棉布层压板、纸质层压板、石棉纤维层压板、复合层压板等。
第六章层压成型工艺及设备6.1.2层压工艺特点及应用课件6.1.2层压工艺的特点及应用工艺特点:生产的机械化、自动化程度较高;产品质量稳定;但一次性投资较大,适合于批量生产。
层压板可分为:纸层压板、木层压板、棉纤维层压板、玻璃纤维层压板等品种。
电绝缘部件;薄板适合于各领域;可用于制造齿轮、轴承、皮带轮等结构材料;用于飞机、汽车、船舶、电气工程等领域。
主要应用范围:例如:复铜箔层压板,用于制造印刷电路板。
第六章层压成型工艺及设备6.2胶布制备工艺及设备6.2.1制备工艺6.2.1.1原材料增强材料:课件玻璃布,石棉布,合成纤维布,玻璃毡,石棉毡,石棉纸,牛皮纸等。
酚醛树脂、氨基树脂、环氧树脂、不饱和聚酯树脂、有机硅树脂等。
6.2.16.2.1制备工艺树脂:6.2.1.2胶布制备工艺过程玻璃纤维布经化学处理或热处理后,浸渍树脂胶液,并控制胶含量。
在一定温度、时间条件下烘干,使树脂由A阶转到B阶,即得到需要的玻璃纤维胶布。
如P136工艺流程图。
第六章层压成型工艺及设备6.2.1.3胶布制备工艺参数主要有:胶液粘度、浸胶时间、烘干温度与时间、牵引张力。
(1)、胶液粘度课件一般通过胶液浓度及环境温度来控制。
浓度的控制往往采用测试密度的方法来实现。
各种玻璃布所用的胶液密度见P137,表6-1。
(2)、浸胶时间一般控制在15~45,不同的布浸透时间不同。
复合材料工艺及设备
低成本化
通过优化原材料、降低生产过程中的能耗 和物耗、提高生产效率等方式,可以降低 复合材料的制造成本。此外,发展循环经 济和利用废弃复合材料也是降低成本的有 效途径。
总结词
详细描述
降低复合材料的制造成本对于推动其大规 模应用具有重要意义,低成本复合材料在 汽车、建筑、包装等领域具有广阔的市场 前景。
总结词
利用缠绕机将纤维或织物在一定张力下缠绕到芯模上的工艺。
详细描述
缠绕成型工艺是一种常见的复合材料制造方法,通过将纤维或织物在一定张力下缠绕到芯模上,然后在一定温度 和压力下固化成型。该工艺可以制造出各种形状和大小的复合材料制品,广泛应用于航空、航天、汽车等领域。
喷射成型工艺
总结词
将纤维、树脂和其他添加剂通过喷枪喷涂到模具表面,形成一 定厚度的复合材料层。
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复合材料的制造工艺
热压成型工艺
总结词
通过加热和加压将预浸料制成所需形状的工艺。
详细描述
热压成型工艺是一种常用的复合材料制造方法,通过将预浸料放置在模具中,加热 并施加压力,使预浸料在高温高压下塑形成为所需的形状。该工艺适用于各种复合 材料,如碳纤维、玻璃纤维和芳纶纤维等。
缠绕成型工艺
航空航天领域
总结词
航空航天领域是复合材料应用的重要领域,主要用于制造飞机、卫星和火箭等高端装备。
详细描述
复合材料具有高强度、轻质、耐高温等优点,能够大幅度提高航空航天装备的性能和安 全性。在飞机制造中,复合材料被广泛应用于机身、机翼、尾翼等关键部位,减轻了飞 机重量,提高了燃油经济性和飞行效率。在卫星和火箭制造中,复合材料用于制造结构
树脂传递模塑成型设备
树脂传递模塑成型(RTM)是一种制造复合材料的 工艺,其中液体树脂被注入到封闭的模具中,并被 纤维增强材料所包围。
复合材料成型工艺与设备
复合材料成型工艺与设备引言复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料组成的复合结构材料。
它们通常具有较好的力学性能、化学稳定性和耐磨性,因此在航空航天、汽车制造、建筑等领域得到广泛应用。
复合材料的制备过程中,成型工艺和设备起着至关重要的作用。
本文将介绍复合材料的成型工艺和设备。
成型工艺复合材料的成型工艺主要包括手工层叠法、预浸法、自动化层叠法和注塑成型等多种方法。
手工层叠法手工层叠法是最简单的一种成型工艺,通过手工将纤维和树脂逐层叠加在一个具有一定形状的模具中,然后采用压实和固化的方式完成成型。
这种方法成本低廉,适用于小批量和特殊形状的产品制造,但生产效率低,一般只适用于简单形状的产品制造。
预浸法预浸法是将纤维与树脂预先浸渍,然后在一定的条件下进行成型。
该方法可有效提高生产效率和产品质量,广泛应用于复合材料制品的生产。
预浸法的关键是控制纤维和树脂的浸渍量和均匀性,以及固化过程中的温度、压力和固化时间。
自动化层叠法自动化层叠法通过机械手或自动化设备将预先浸渍好的纤维和树脂层叠在模具中,然后进行固化。
这种方法具有高度自动化和生产效率高的特点,适用于大批量和复杂形状的产品制造。
注塑成型注塑成型是一种将纤维和树脂混合后直接注入模具中进行成型的方法。
这种方法适用于复杂形状的产品制造,能够实现一次成型,并且可以在成型过程中进行纤维定向和树脂浸透的控制。
成型设备复合材料的成型设备通常包括模具、加热设备和压力设备等。
模具模具是复合材料成型过程中最关键的设备之一。
模具的形状和尺寸决定了最终产品的形状和尺寸。
模具材料通常选用高强度、耐磨、耐高温和耐腐蚀性能好的材料,如钢、铝合金等。
模具制作的精度和表面质量对最终产品的质量具有重要影响。
加热设备加热设备用于提供适当的温度条件以促进树脂固化和纤维的定向。
常用的加热设备包括热风循环炉、电加热板等。
在成型过程中,加热设备应能够提供均匀的温度场,确保整个产品的固化质量。
压力设备压力设备用于提供适当的压力,使纤维和树脂紧密结合,并去除成型过程中的气泡和缺陷。
2019年复合材料工艺及设备.ppt
刘雄亚 谢怀勤 主编 武汉工业大学出版社
第一章 绪论
课件
1.1
第一章 绪论
1.1 复材发展的概况
说明:复合材料(Composite Materials ), 以
复 下简称CM
材 一、CM的定义
发 (各教科书说法不同,意见基本一致,没有完全统一 展 的说法)
的 概
广义的定义:
况
CM是指由两种或两种以上的不同材料,通过一定的 工艺复合而成的,性能优于原单一材料的多相固体材
• 力学设计——给制品一定的强度和刚度
的 • 功能设计——给制品除力学性能外的其他性能
基 本
例如:化工厂的天窗
性 能
正是由于复合材料的可设计性,我们可以根据制品的 需要重点设计某一种或几种物理性能,一些不需要的性能 可以不去考虑,从而降低总成本。
第一章 绪论
课件
1.2 CM
3、工艺性能好
复合材料的工艺性能十分优越,其成型方法多种多样,成型 条件机动灵活。
的
材料名称
基
钢
本
性
铝
能
玻纤/聚酯CM
碳纤/环氧CM
比强度 0.13 0.17 0.53 1.03
比模量 0.27 0.26 0.21 0.21
第一章 绪论
课件
1.2 CM
• 2、可设计性好 是复合材料区别于传统材料的根本特点之一。
• 可设计性是指:设计人员可根据所需制品对力学及其它性 能的要求,对结构设计的同时对材料本身进行设计。具体 体现在以下两个方面:
的 基 本
• •
•
2 、基体材料的性能及含量 3 、界面的结合情况 燃烧性能主要取决于2、3
复合材料工艺与设备
复合材料工艺与设备概述复合材料工艺与设备是指生产和加工复合材料的一系列流程和所使用的设备。
复合材料是一种由两种或多种不同材料组成的材料,具有很高的强度和轻质化的特点。
复合材料在航空航天、汽车、建筑、体育用品等领域得到广泛应用。
本文将介绍复合材料的常见工艺和所使用的设备。
工艺流程复合材料的生产和加工过程主要包括预处理、树脂浸渍、固化、成型和加工等环节。
1.预处理预处理阶段是为了确保复合材料的质量和性能,包括材料的清洁、去除表面污染物和氧化物等。
一般使用化学溶剂或机械方法进行清洗和表面处理。
2.树脂浸渍树脂浸渍是将纤维材料与树脂浸渍在一起形成复合材料的过程。
树脂是复合材料中起到粘合作用的关键材料,其中常用的树脂有环氧树脂、聚酰亚胺树脂等。
树脂浸渍过程包括浸渍、除泡、挤出等步骤。
3.固化固化是指树脂在一定温度和时间下发生化学反应,使复合材料具有一定的强度和硬度。
常用的固化方式有热固化和光固化。
热固化需要加热设备,而光固化则通过紫外线或可见光来触发化学反应。
4.成型成型是将浸渍且已固化的复合材料按照需要的形状进行加工和形成。
常见的成型方法有手工层压、热压和真空吸塑等。
成型过程需要注意材料的层间结构、纤维取向和树脂厚度等。
5.加工加工是指根据复合材料的用途和要求进行切割、修整、钻孔、打磨等加工工艺。
常用的加工设备有切割设备、钻孔设备、砂轮设备等。
设备介绍复合材料工艺所使用的设备主要包括涂胶机、自动抽屉加载机、固化炉、层压机和CNC加工中心等。
1.涂胶机涂胶机是将树脂均匀涂布在纤维材料上的设备。
它通过涂胶滚轮将树脂涂布在纤维上,确保树脂的浸渍均匀和厚度一致。
2.自动抽屉加载机自动抽屉加载机用于自动将纤维材料和树脂放入生产线中进行加工。
通过自动化的操作,提高生产效率和产品质量。
3.固化炉固化炉是用于固化树脂的设备,它提供一定的温度和环境条件,使树脂发生化学反应,形成固态的复合材料。
固化炉一般有恒温控制和可调湿度的功能。
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《复合材料工艺与设备》课程介绍
一、课程简介
《复合材料工艺与设备》是复合材料与工程专业复合材料方向的一门主要的专业课,其主要任务是使学生掌握复合材料研究与生产中的各种成型工艺方法、成型工艺原理、复合材料工艺配方设计等方面的系统知识。
通过本科程学习,要求学生掌握复合材料的基本性质、原材料的选用、各种典型成型工艺的主要工艺过程与复合原理,并了解这些工艺的主要成型设备。
掌握各成型工艺制品的主要性质及其在实际生活中的应用。
该课程的学习对本专业其他专业课的学习具有重要的关联作用。
课程的主要教学内容包括:
1、热固性树脂基复合材料的生产工艺与设备要求学生掌握手糊成型、夹层结构成型、模压成型等各种热固性树脂基复合材料成型工艺的原材料选择、工艺特点、成型工艺原理和过程。
了解这些成型工艺的发展概况和成型设备。
2、热塑性树脂基复合材料的生产工艺与设备要求学生掌握树脂基体的成型性能、聚合物熔体的流变行为、聚合物的结晶和定向。
掌握挤出成型、注射成型及片状模塑料冲压成型等热塑性树脂基复合材料的成型工艺的工艺原理、工艺过程。
了解热塑性树脂基复合材料的发展,成型工艺的发展概况和成型设备。
3、无机非金属基复合材料成型工艺及设备掌握短纤维增强水泥的制造工艺、水泥对玻璃纤维的微观侵蚀机理等。
了解纤维增强水泥基复合材料的发展概况和纤维水泥的增强机理。
了解石膏基和陶瓷基复合材料的发展概况、成型工艺与成型设备。
4、金属基复合材料成型工艺及设备了解金属基复合材料的发展概况和复合工艺。
本课程的实验教学内容共有共有两个实验项目,包括不饱和聚酯树脂粘度的测定和手糊玻璃钢板。
通过本课的教学,掌握树脂基复合材料典型成型工艺如手糊成型工艺、夹层结构成型、模压成型、层压、缠绕、拉挤成型、注射成型等工艺的原材料选用、主要工艺过程与复合原理,了解这些成型工艺的发展概况和成型设备。
掌握纤维增强水泥基复合材料的分类、特点、缺陷及应用,短纤维增强水泥的制造工艺、
水泥对玻璃纤维的微观侵蚀机理等。
了解纤维增强水泥基复合材料的概况和纤维水泥的增强机理。
了解石膏基和陶瓷基复合材料的发展概况、成型工艺与成型设备。
了解金属基复合材料的发展概况和复合工艺。
二、教学内容改革与教学条件完善
本课程的教学手段均采用多媒体教学法,配合以模型和视频,扩大了信息量,有利于突出重点和强调难点。
多媒体课件中采用了大量最新生产工艺图及设备图,将与本课程相关的科研实例引入课堂,一方面增加了教师与学生之间的互动性,另一方面培养了学生的综合科研能力。
同时辅助自编的具有特色的录像进行教学,大大地丰富了教学内容和手段,教学效果显著;对于一些不易理解的章节,采用模型和企业产品样本辅助教学,提高了教学水平和质量。
随着学校课程教学改革,教学大纲进行过多次修订,最新一次教学大纲修订时间是2016年4月。
修订后的大纲,增加了部分授课内容,可拓宽学生的知识面。
强调了教学内容的重点、难点。
能满足复合材料与工程专业知识面的拓宽,增强知识服务于社会的适应力。
体现新的教学思路和改革要求,有力的指导课程的教学工作。
强化实验教学,充分利用近几年实验装备改善实验条件。
《复合材料工艺与设备》课程讲授复合材料的成型工艺与设备的原理及技术关键,其实验应围绕着复合材料的成型工艺而展开。
现有的2个实验中,不饱和聚酯树脂粘度的测定实验是针对树脂基复合材料中的基体树脂的表观性能而设立,粘度对各类成型工艺有着重要影响,开设该实验使学生加深理解树脂粘度的重要性。
手糊玻璃钢板综合设计实验是针对整个工艺过程而进行,这部分也是学生最难掌握的部分之一,这些实验从“复合材料工艺与设备”课中所讲授的内容出发,首先对原材料的准备、测试进行认识上的实验;然后让学生利用所学的复合材料成型工艺,根据实验要求,自己设计、成型制品。
整个实验自成一体,极大地调动了同学们学习的积极性,增强了学生的动手能力,使学生对复合材料的组成-工艺-结构-性能之间的联系有深刻的认识,加深了对“复合材料工艺与设备”课程知识的理解。
在强化基础理论的前提下,加强了学生的动手操作能力和分析问题与解决问题能力的培养。
三、网络建设
课程组现已建设内容丰富、便于学习、可以方便进行师生互动的《复合材料工艺与设备》网络课堂,并不断总结经验。
网络课程的主要内容包括:课程介绍、
教学大纲、师资队伍、电子教案、教学录像、实践教学、自测习题、特色项目、参考文献、网上答疑等栏目,给学生进行开放式教学,与学生始终保持“互动”式教学,极大地方便了学生的课后学习。
本课程的网络建设工作2005年12月完成,近几年一直注重网络建设与维护,保证网络畅通,学生可以随时上网学习。
网络课堂的建设,促进了学生对本课程基础理论知识的掌握,并在与兄弟院校的交流中发挥了积极作用。
随着教改的进行及某些授课内容的进一步更新,网络教学建设工作保持连续状态。
四、教学状态与质量的监控
进一步加强了教学质量监控体系的作用,及时了解、掌握各种反馈信息,促进教学质量的提高。
对教学质量进行有效的监控,维持正常的教学秩序,包括以下主要内容:教师备课、课堂教学、辅导(答疑与质疑)、批改作业、考试命题、阅卷、评分等。
课程组教师始终重视教学质量的提高,通过教师互相听课,召开学生座谈会等形式,开展教师互评,学生评教的活动,达到互相学习,取长补短,共同提高的目的。
普遍认为任课教师认真执行教学计划,教学内容处理得当,基本内容与重点突出,任课教师结合课程组大量的科研实例,给学生讲解复合材料最新工艺和学术发展情况,得到了广大学生的赞赏。
进一步加强教学质量监控体系的作用,及时了解、掌握各种反馈信息,促进教学质量的提高。
坚持正常的教师听课与业务活动,加强本课程的后续评价工作,及听取四年级同学、毕业后工作的同学、考研同学对本课程的评价意见,听取后续课程任课教师对本课程的评价。
加强试题库建设,使考试、试卷评阅、分析建立在更加科学的基础上。
课程考试完全实行教考分离,并与平时作业和实验成绩相结合,使平时作业和实验成绩在总成绩中有一定的体现。