各种复合材料成型方法比较

合集下载

复合材料成型工艺大全及说明

复合材料成型工艺大全及说明

复合材料成型工艺大全及说明复合材料是由两种或更多种材料组合而成的材料,其具有优异的性能和特点,广泛应用于飞机、汽车、船舶、建筑等领域。

复合材料的成型工艺是制造复合材料制品的关键环节之一,不同的复合材料需要采用不同的成型工艺。

1.手工层压法:将预先切割好的复合材料层压,通过手工操作来制作各种复材制品。

这种方法比较简单,适用于小批量生产和复杂形状的制品,但效率相对较低。

2.沉积法:将复合材料纤维按一定角度布置在模具中,然后通过注塑或浸渍等方式将树脂混合物或熔融金属填充至模具中,经固化或冷却后取出制成复材制品。

这种方法适用于生产中等规模的制品,具有较高的生产效率。

3.拉毛法:将纤维与树脂分别放置在两个模具中,然后通过拉拔的方法,使纤维与树脂相结合,形成复材制品。

这种方法适用于制造纤维增强塑料制品。

4.自动层压法:将预先切割好的复合材料通过自动层压机进行层压,该机器根据预先设定的程序,自动完成复合材料的层压过程,提高了生产效率。

5.真空吸气层压法:将纤维和树脂依次放置在模具中,然后通过抽气装置产生真空环境,使纤维和树脂充分接触并固化,最终得到复材制品。

这种方法适用于制造大型复材制品,可以提高产品的质量和性能。

6.热压成型法:将预先切割好的纤维和树脂放置在模具中,然后通过加热和压力使树脂固化,最终形成复材制品。

这种方法适用于制造较薄的复材板材。

7.包覆成型法:将纤维和树脂分别涂抹在模具表面上,然后通过挤压或滚压的方法,使纤维和树脂充分接触,形成复材制品。

这种方法适用于制造大型、复杂形状的复材制品。

8.精密成型法:通过机械或人工辅助来对复合材料进行定位、定厚、定形,然后进行固化,最终得到产品。

这种方法适用于制造高精度和高质量的复材制品。

除了上述的成型工艺,还有一些特殊的成型工艺,如搅拌铸造法、注塑法、喷涂法、压铸法等,它们都具有各自的优点和适用范围,可以根据具体的需求选择合适的成型工艺。

随着科学技术的发展,复合材料的成型工艺也在不断创新和完善,以满足不同行业对复材制品的需求,同时也提高了复材制品的质量和性能。

复合材料成型加工技术---

复合材料成型加工技术---

真空袋
1. 过程
制品毛坯 真空袋密封 抽真空 固化 制品
2. 特征 1)工艺简单,不需要专用设备; 2)压力较小,最大为0.1MPa,只适
用厚度1.5mm以下复合材料制品
压力袋成型
压力为0.25~0.5MPa
真空袋-热压罐成型
预浸料成型
预浸料成型(prepreg lay-up)
基本步骤:
设备:要求比RTM高,投资大
模压成型(Compression Molding)
将复合材料片材或模塑料放入金属对模中, 在温度和压力作用下,材料充满模腔,固 化成型,脱模制得产品的方法。
模具预热 模压料称量
涂刷脱模剂 预热
装模
压制 脱模
制品 检验 后处理
BMC模压 SMC、TMC模压 预浸料模压(层压)
多孔膜 密实膜 多孔织物
多孔膜
真空封装系统:透气、隔离、吸胶、透胶系统
适合加工高纤维含量(>60%)复合材料 简单和复杂构型构件均可以加工 高强度和高刚度复合材料均可以加工 劳动强度大,不适于大量加工 构件成本高 在航空和军事用先进复合材料上用途广泛
喷射成型(spray-up process)
包括:
干法缠绕: 预浸纱 湿法缠绕: 纤维纱 半干法缠绕: 纤维纱
加热软化 缠绕 浸胶 缠绕 浸胶 烘干 缠绕
非常适合制作管 状制品,如压力 容器、管道、火 箭发动机壳体、 喷管、化学品储 存罐等
配合CAD系统, 可以制作外形更 为复杂的构件
基本步骤
① 粗纱线轴放置在粗纱架上; ② 几根粗纱从导纱沟中穿过; ③ 固化剂和树脂在容器中混合后倒入树脂浸渍槽中; ④ 在卷绕滚筒上涂覆脱模剂、凝胶涂层,并将卷绕滚筒放

复合材料成型工艺

复合材料成型工艺

复合材料成型工艺是复合材料工业的发展基础和条件。

随着复合材料应用领域的拓宽,复合材料工业得到迅速发镇,其老的成型工艺日臻完善,新的成型方法不断涌现,目前聚合物基符合材料的成型方法已有20多种,并成功地用于工业生产,如:(1)手糊成型工艺--湿法铺层成型法;(2)喷射成型工艺;(3)树脂传递模塑成型技术(RTM技术);(4)袋压法(压力袋法)成型;(5)真空袋压成型;(6)热压罐成型技术;(7)液压釜法成型技术;(8)热膨胀模塑法成型技术;(9)夹层结构成型技术;(10)模压料生产工艺;(11)ZMC模压料注射技术;(12)模压成型工艺;(13)层合板生产技术;(14)卷制管成型技术;(15)纤维缠绕制品成型技术;(16)连续制板生产工艺;(17)浇铸成型技术;(18)拉挤成型工艺;(19)连续缠绕制管工艺;(20)编织复合材料制造技术;(21)热塑性片状模塑料制造技术及冷模冲压成型工艺;(22)注射成型工艺;(23)挤出成型工艺;(24)离心浇铸制管成型工艺;(25)其它成型技术。

视所选用的树脂基体材料的不同,上述方法分别适用于热固性和热塑性复合材料的生产,有些工艺两者都适用。

复合材料制品成型工艺特点:与其它材料加工工艺相比,复合材料成型工艺具有如下特点:(1)材料制造与制品成型同时完成一般情况下,复合材料的生产过程,也就是制品的成型过程。

材料的性能必须根据制品的使用要求进行设计,因此在造反材料、设计配比、确定纤维铺层和成型方法时,都必须满足制品的物化性能、结构形状和外观质量要求等。

(2)制品成型比较简便一般热固性复合材料的树脂基体,成型前是流动液体,增强材料是柔软纤维或织物,因此,用这些材料生产复合材料制品,所需工序及设备要比其它材料简单的多,对于某些制品仅需一套模具便能生产。

一、接触低压成型工艺接触低压成型工艺的特点是以手工铺放增强材料,浸清树脂,或用简单的工具辅助铺放增强材料和树脂。

接触低压成型工艺的另一特点,是成型过程中不需要施加成型压力(接触成型),或者只施加较低成型压力(接触成型后施加0.01~0.7MPa压力,最大压力不超过2.0MPa)。

复合材料工艺重点集结

复合材料工艺重点集结

绪论1.复合材料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料。

按基体材料不同可分为:金属基复合材料,无机非金属复合材料,树脂基复合材料。

2. 复合材料的主要性能特点:轻质高强,可设计性好,工艺性能好,热性能好,耐腐蚀性能好,电性能好,其它特点:耐候性、耐疲劳性、耐冲击性、耐蠕变性,透光性等。

第一章1. 手糊成型:用纤维增强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。

2.手糊成型工艺的优点:1、不受尺寸、形状的限制;2、设备简单、投资少;3、工艺简单;4、可在任意部位增补增强材料,易满足产品设计要求;5、产品树脂含量高,耐腐蚀性能好。

3.手糊成型工艺的缺点1、生产效率低,劳动强度大,卫生条件差;2、产品性能稳定性差;3、产品力学性能较低。

4.选用的原材料必须满足3点要求1、产品设计的性能要求2、手糊成型工艺要求3、价格便宜、材料容易取得5. 聚合物基体的选择选用原则:1.能在室温下凝胶、固化。

并在固化过程中无低分子物产生。

2.能配制成粘度适当的胶液、适宜手糊成型的胶液粘度为0.2Pa·S~0.5Pa·S。

3.无毒或低毒。

4.价格便宜。

6.不饱和聚酯树脂的固化原理:固化是通过引发剂引发聚酯分子中的双键,与可聚合的乙烯类单体(如苯乙烯)进行游离基共聚反应,使线型的聚酯分子交联成三维网状的体形大分子结构。

7.不饱和聚酯树脂的固化过程即它与乙烯类单体共聚的过程,共聚反应过程的三个主要阶段:链引发、链增长、链终止。

8.不饱和聚酯树脂的辅助剂包括交联剂、引发剂、促进剂、阻聚剂、光敏剂等。

9.交联剂要求:高沸点,低粘度,能溶解树脂、引发剂、促进剂、染料等,反应活性大,能使共聚反应在室温或较低温度下进行,能与树脂共聚形成均相共聚物。

常用交联剂:苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、乙烯基甲苯、邻苯二甲酸二丙烯酯、邻苯二甲酸二丁酯。

复合材料结构特点、设计要点以及成型方法

复合材料结构特点、设计要点以及成型方法

复合材料是一种由两种或两种以上的材料组合而成的材料,具有强度高、重量轻、耐腐蚀等优点。

复合材料在航空航天、汽车制造、建筑工程等领域有着广泛的应用。

本文将重点探讨复合材料的结构特点、设计要点以及成型方法。

一、复合材料的结构特点1.1 高强度:复合材料由于是由不同材料组合而成,可以充分发挥各种材料的优点,因此具有很高的强度。

比如碳纤维复合材料的强度是钢的几倍。

1.2 轻质:由于复合材料多为聚合物基体和增强材料组成,因此具有较低的密度,重量轻,适合用于要求重量轻的场合,比如航空航天领域。

1.3 耐腐蚀性好:复合材料多数是无机非金属材料与有机高分子材料的复合,因此具有良好的耐腐蚀性,可以在恶劣环境下长期使用。

1.4 难以加工:复合材料的工艺性和加工性较差,需要采用特殊的加工技术和工艺流程。

二、复合材料的设计要点2.1 结构设计:在设计复合材料结构时,需要充分考虑材料的性能和特点,合理设计结构,提高材料的使用效率。

2.2 成型工艺设计:不同的复合材料有不同的成型工艺,需要根据具体的材料性能和工艺流程来设计成型工艺,以保证产品质量。

2.3 自动化设计:现代复合材料加工已经向着自动化方向发展,因此设计时需要考虑如何实现自动化生产。

2.4 环境友好设计:在设计复合材料产品时,需要充分考虑材料的回收性和再利用性,采用环保的材料和工艺。

三、复合材料的成型方法3.1 手工层叠成型:手工层叠成型是一种常见的复合材料成型方法,通过人工将增强纤维层叠在一起,再浸渍树脂,最后经过固化得到成品。

3.2 压模成型:在压模成型中,复合材料预先放置于模具中,然后通过压力和温度的作用,使树脂固化,最终得到成品。

3.3 真空吸塑成型:真空吸塑成型是将复合材料覆盖在模具表面,然后利用真空负压使其贴紧模具表面,并通过加热固化得到成品。

3.4 自动化制备:随着自动化技术的发展,复合材料成型也越来越多地采用自动化制备技术,如自动化层叠机、自动化压模机等。

复合材料液体成型分类

复合材料液体成型分类

复合材料液体成型分类
复合材料液体成型是一种制备复合材料的方法,液体成型可以
根据不同的工艺和原理进行分类。

主要的液体成型方法包括压模注
射成型(RTM)、真空辅助树脂浸渍成型(VARTM)、压模挤出成型(RTM)等。

首先,压模注射成型(RTM)是一种常见的液体成型方法,其工
艺流程是将预先切割好的纤维预形状放置在模具中,然后通过模具
封闭,注入树脂,树脂充满整个模具,最后经过固化,得到成型件。

其次,真空辅助树脂浸渍成型(VARTM)是一种利用真空辅助进
行树脂浸渍的液体成型方法,其工艺流程是在放置纤维预形状后,
利用真空将模具内的空气抽出,然后注入树脂,树脂在真空作用下
充满整个模具,最后经过固化,得到成型件。

此外,压模挤出成型(RTM)是一种将纤维和树脂预浸料放置在
模具中,然后通过挤出机将材料挤出,经过模具成型,最后经过固化,得到成型件。

除了上述三种常见的液体成型方法外,还有其他液体成型方法,
如真空压力成型(VIP)、真空注射成型(VIM)等,它们都是根据不同的工艺和原理进行分类的。

总的来说,液体成型方法是一种制备复合材料的重要工艺,不同的液体成型方法在工艺流程、成型效果和适用范围等方面有所不同,可以根据具体的需求选择合适的液体成型方法。

(完整版)高分子材料成型加工四种成型加工方法优缺点

(完整版)高分子材料成型加工四种成型加工方法优缺点

1.压制成型:应用于热固塑料和橡胶制品的成型加工压制成型方法对于热固性塑料、橡胶制品和增强复合材料而言,都是将原料加入模具加压得到制品,成型过程都是一个物理—化学变化过程。

不同的是橡胶制品的成型中要对原料进行硫化。

橡胶通过硫化获得了必需的物理机械性能和化学性能。

而在复合材料压制成型过程中,还用到了层压成型(在压力和温度的作用下将多层相同或不同材料的片状物通过树脂的粘结和熔合,压制成层压塑料的成型方法)和手糊成型(以玻璃纤维布作为增强材料,均匀涂布作为黏合剂的不饱和聚酯树脂或环氧树脂的复合材料)。

2.挤出成型:适用于所有高分子材料,广泛用于制造轮胎胎面、内胎、胎管及各种断面形状复杂或空心、实心的半成品,也用于包胶操作。

挤出成型挤出成型对于高分子三大合成材料所用的设备和加工原理基本上是相同的。

有区别的是橡胶挤出是在压出机中对混炼胶加热与塑化,通过螺杆的旋转,使胶料在螺杆和料筒筒壁之间受到强大的挤压作用,不断向前推进,并借助于口型(口模)压出具有一定断面形状的橡胶半成品。

而合成纤维的挤出纺丝过程,采用三种基本方法:熔融纺丝、干法纺丝、湿法纺丝。

一般采用熔融纺丝(在熔融纺丝机中将高聚物加热熔融制成溶体,通过纺丝泵打入喷丝头,并由喷丝头喷成细流,再经冷凝而成纤维)。

3.注射成型:应用十分广泛,几乎所有的热塑性塑料及多种热固性塑料都可用此法成型,也可以成型橡胶制品。

注射成型高分子三大合成材料的注射成型过程中所用设备和工艺原理比较相似,但是从基本过程和要求看热固性塑料注射和热塑性塑料注射有很多不同之处。

热固性塑料的注射成型要求成型物料首先在温度相对较低的料筒内预塑化到半熔融状态,然后在随后的注射充模过程中进一步塑化,避免其因发生化学反应而使黏度升高,甚至交联硬化为固体。

塑料注射成型原料是粒状或粉状的塑料,而橡胶注射成型原料则是条状或块粒状的混炼胶,且混炼胶在注压入模后须停留在加热的模具中一段时间,使橡胶进行硫化反应。

复合材料的成型工艺

复合材料的成型工艺

复合材料的成型工艺图1:热固性复合材料最基本的制备方法是手糊,通常包括将干层或半固化片层用手铺设到模具上,形成一个积层。

图中展示的是自由宇航公司的技术员(佛罗里达州墨尔本)正在通过手糊工艺加工一个碳/环氧预浸料,将用于制造通用航空飞机部件。

资料来源:自由宇航公司在复合材料的加工成型过程中会使用一系列模具,用来给未成形的树脂及其纤维增强材料提供一个成型的平台。

手糊(hand layup)成型是热固性复合材料最基本的制备方法,即通过人工将干层或半固化片层铺设到模具上,形成一个积层。

铺层方式分为两种:一种称为干法铺层,是先铺层后将树脂浸润(例如,通过树脂渗透方式)到干铺层上的方式,另一种方式是湿法铺层,即先浸润树脂后铺层的顺序。

现在普遍使用的固化方式可以分为以下几种:最基本的是室温固化。

不过,如果提高固化温度的话,固化进程也会相应加快。

比如通过烤箱固化,或使用真空袋(vacuum ba g)通过高压釜固化。

如果采用高压釜固化的话,真空袋内通常会包含透气膜,被放置在经手糊的半成型制品上,再连接到高压釜上,等最终固化完成后再将真空袋撤去。

在固化过程中,真空袋的作用是将产品密封在模具和真空袋之间,通过抽真空对产品均匀加压,将产品中汇总的气体排出,从而使产品更加密实、力学性能更好。

图2:热压釜独有的高温和高压条件使其成为完成热固性树脂零部件的固化的重要工具。

控制软件的改进则能够帮助经营者提高35-40%的生产量。

同时,一些新的树脂配方正在开发当中,将通过低压固化处理。

图中是Helicomb国际公司(俄克拉荷马州塔尔萨)的一名操作人员正在使用高压釜进行固化处理。

来源:Helicomb国际公司许多高性能热固性零件都需要在高热高压的条件下完成固化。

但是高压釜(Autocl aves)的设备成本和操作成本都较昂贵。

采购高压釜设备的制造商通常会一次性固化一定数量的部件。

对于高压釜的温度,压力,真空和惰性气体(inert atmosphere)等一系列参数,计算机系统能帮助实现远程甚至无人监控和检测,并最大限度地提高该技术的利用效率。

复合材料-拉挤成型工艺-(综合版改)

复合材料-拉挤成型工艺-(综合版改)

热塑型复合材料拉挤工 艺
非反应型拉挤
反应型拉挤
熔体 浸渍
溶剂 浸渍
粉末 浸渍
混杂 无捻粗 纱法预聚体 ຫໍສະໝຸດ 挤工艺反应注 射拉挤
工艺
原位拉 挤工艺
图 1 2 种不同的热塑性塑料拉挤工艺框图
4.2.1 非反应型拉挤工艺 4.2.1.1 熔体浸渍
浸渍方法一般是让均匀分散、预加张力的连续纤维束通过一连串轮系,使纤 维在熔融树脂中充分浸渍。为提高浸透性,还通常加一定的压力,或混入低相对 分子质量同种类的改性组份(或增塑剂)等。该工艺目前已比较成熟,具有浸渍时 纤维不易缠绕,且能加工一切可以熔融流动的塑料材料的优点。
4.2.1.3 粉末浸渍 粉末浸渍制备技术是在硫化床中,通过静电作用将树脂细粉吸附于纤维束中
纤维单丝的表面,然后加热使粉末熔结在纤维的表面,最后在成型过程中使纤维 得以浸润。加工过程不受基体黏性的限制,高相对分子质量的聚合体可分布到纤 维中。这种工艺纤维损伤少,聚合物无降解,具有成本低的潜在优势。适合于这
Mold Wiz PS-125
用于乙烯基酯树脂、不饱和聚 酯树脂
Mold Wiz INT-54
用于乙烯基酯树脂、不饱和聚
INT-EQ-6 MW INT-1847
酯树脂
Mold Wiz INT-33P/A
Axel Plastics Research Lab
高分子缩聚产品,用于乙烯基 酯树脂
Mold Wiz INT-EQ-6
3 拉挤成型所需的材料
拉挤成型工艺中使用的材料包括树脂、增强材料、辅助材料等。 3.1 拉挤成型工艺所用树脂
拉挤成型工艺要求所用的树脂黏度低,主要使用不饱和聚酯树脂和环氧树脂 或改性环氧树脂。
不饱和聚酯树脂用作拉挤的基本上是邻苯和间苯型。间苯型树脂有较好的力

复合材料的成型工艺

复合材料的成型工艺

复合材料的成型工艺复合材料的成型工艺主要包括以下几种:1. 手糊成型工艺:是一种湿法铺层成型法,通过涂刷胶液和铺设纤维织物,在模具上形成一定厚度的层片,然后进行固化。

2. 喷射成型工艺:是将树脂和纤维混合后,通过喷射的方式在模具表面形成一定厚度的层片,再进行固化。

3. 树脂传递模塑技术(RTM技术):将纤维织物放入模具中,然后注入树脂,经过一定的温度和压力条件进行固化,形成复合材料制品。

4. 袋压法成型:是将纤维织物放入密封的袋子里,然后通过压力使纤维织物紧密结合在一起,再经过固化得到复合材料制品。

5. 真空袋压成型:是在袋压法的基础上,通过抽真空的方式排除纤维织物内的空气和水分,提高制品的密实度和质量。

6. 热压罐成型技术:是将预浸料放入金属模具中,通过热压罐的高温高压作用,使预浸料粘结成复合材料制品。

7. 液压釜法成型技术:是将预浸料放入密封的液压釜中,通过液体介质的压力使预浸料紧密结合在一起,再经过固化得到复合材料制品。

8. 热膨胀模塑法成型技术:是将纤维织物放入模具中,利用热膨胀原理使纤维织物紧密结合在一起,再经过固化得到复合材料制品。

9. 夹层结构成型技术:是将两层或更多层预浸料之间夹入一层泡沫材料或其他材料,通过加热加压或抽真空的方式使其粘结成复合材料制品。

10. 模压料生产工艺:是将纤维织物和树脂混合后,经过一定温度和压力条件进行固化,形成模压料,然后将其加工成制品。

11. ZMC模压料注射技术:是将ZMC模压料加热后注入模具中,经过一定的温度和压力条件进行固化,形成复合材料制品。

12. 层合板生产技术:是将多层预浸料按照一定的顺序叠放在一起,然后经过热压或冷压的方式使其粘结成复合材料层合板。

13. 卷制管成型技术:是将纤维织物和树脂混合后,通过卷制机卷制成管状制品。

14. 纤维缠绕制品成型技术:是将纤维织物缠绕在芯模上,然后注入树脂或进行热处理,形成复合材料制品。

15. 连续制板生产工艺:是将预浸料连续通过加热和加压装置,使其连续地粘结成复合材料板材。

复合材料的模压成型技术

复合材料的模压成型技术

复合材料的模压成型技术复合材料是由两种或两种以上的不同材料组成的材料,具有比单一材料更优越的性能。

模压成型是一种常用的复合材料制备技术,通过在模具中对复合材料进行加热和压力处理,使其固化成特定形状的产品。

下面将详细介绍复合材料的模压成型技术。

模压成型技术是一种传统且成熟的复合材料制备方法,适用于各种复材的生产。

其基本工艺包括:制备模具、预热模具、预切制复材、层堆压、模热固化、冷却脱模、再加工等步骤。

下面将分别介绍每个步骤的具体操作方法。

首先是制备模具。

模具是模压成型技术中非常重要的一部分,其质量和精度会直接影响最终产品的质量。

制备模具时,需要根据产品的要求设计和制造成型模具,通常采用金属材料制作,如铝合金、钢材等。

接下来是预热模具。

模具在使用前需要对其进行预热处理,以提高产品成型效果和减少模具损耗。

预热温度一般根据复合材料的热固化温度来确定,通常在50-100摄氏度之间。

然后是预切制复材。

复合材料通常是由纤维增强材料和树脂基体组成的,为了方便模压成型,需要将复材事先切成与产品形状相近的形状。

预切制复材时要注意保持纤维的方向和层间粘接质量,以确保最终产品的强度和性能。

层堆压是模压成型的核心步骤,也是影响成型质量的关键环节。

层堆压时,将预切制好的复材层叠放在模具中,注意纤维方向和树脂基体的均匀分布。

并在每一层复材之间涂上树脂胶水,以增强层间粘接力。

接着是模热固化。

层堆压好的复材在模具中进行加热和压力处理,以使树脂基体固化成型。

模具的温度和压力要根据树脂基体的热固化曲线和产品要求来确定。

一般情况下,模具温度在120-180摄氏度之间,压力在0.5-2.0MPa之间。

冷却脱模是使产品从模具中取出的最后一个步骤。

脱模时要注意避免产品变形和破损,可以采用自然冷却或水冷却的方法。

同时,也可以根据产品的要求进行一些后续处理,如修磨、修边、打孔等工艺。

最后是再加工。

模压成型的产品可能会因为形状和尺寸的要求不完全符合而需要进行一些再加工。

复合材料成型工艺方法及优缺点分析

复合材料成型工艺方法及优缺点分析

复合材料成型工艺方法及优缺点分析摘要:先进复合材料具有轻质高强、性能可设计、材料与构件一体等优异特性,广泛应用于航空航天装备领域。

复合材料的最终性能与使用效能,取决于原材料和成型制备技术。

为满足高纤维体积分数、高性能均匀性和高稳定性的“三高”要求,热压罐成型工艺已成为航空航天复合材料制备的首选技术。

但是,热压罐成型工艺也存在诸如生产效率低、成本较大、环境污染等缺点。

因此,对热压罐成型工艺的研究,应着重放在优化固化工艺路线,使其向着能源节约型、环境友好型、效率最大化方向发展。

关键词:复合材料;热压罐成型;方法在复合材料制件制造过程中由于环境、原材料缺陷、工艺规范和结构设计不合理等因素会产生各种缺陷,制造缺陷的存在严重影响了复合材料的性能和使用寿命,甚至还会导致复合材料制件的报废,造成重大经济损失。

因此,制造缺陷的控制技术是目前先进树脂基复合材料成型工艺领域的重要研究内容。

复合材料在航空航天领域的应用日趋广泛,热压罐成型工艺已成为航空航天领域复合材料主承力和次承力结构件成型的首选工艺之一。

影响复合材料构件热压罐固化成型质量的主要因素有由热压罐和工装系统构成的成型制造外部温度场、压力场及其作用时间,由构件复杂结构及材料相变特性构成分析了复合材料热压罐固化成形工艺。

一、复合材料成型工艺1、拉挤成型工艺。

复合材料拉挤成型工艺的研究开始于上世纪五十年代,到了六十年代中期,在实际生产中逐渐运用了拉挤成型工艺。

经过将近十年的发展,拉挤技术又取得了重大研究进展,树脂胶液连续纤维束在湿润化状态下,通过牵引结构拉力,在成型模中成型,最后在固化设备中进行固化,常用的固化设备有固化模和固化炉。

拉挤成型工艺的制品质量十分稳定,制造成本也很低;生产效率也很高能够进行批量化的生产。

2、模压成型工艺。

模压成型工艺是一种较为老旧的工艺,但是又充满不断创新的可能,具有良好的未来发展潜力。

该种成型工艺主要是在金属模内加入预混料,再对金属模进行加热,同时对金属模进行加压,从而使金属模内的混合料成型。

复合材料成型方法

复合材料成型方法

复合材料成型方法复合材料成型是指通过将两种或多种不同材料进行有机组合,形成具有合理的空间结构和特定功能的新材料。

它是一种结合了各种优点的工程材料,广泛应用于航空航天、汽车、船舶、建筑、电子等领域。

下面将详细介绍几种常见的复合材料成型方法。

1. 手工制作法手工制作法是最简单、最基本的复合材料成型方法之一。

这种方法适合小规模或个别复合材料制品的制作,如实验样品、原型制作等。

手工制作法的工艺流程一般包括以下几个步骤:首先准备好所需材料,如纤维材料、基体、树脂等;然后按照设计图纸将纤维材料剪裁成所需形状,将其放置在适当位置上;接下来,将树脂涂抹在纤维材料上,并加压使其充分浸渍;最后,将制品放置在合适的环境中进行固化,以获得所需形状和性能的制品。

2. 真空吸塑法真空吸塑法是一种常用的复合材料成型方法,适用于形状较复杂、表面质量要求较高的制品。

该方法的工艺流程主要包括以下几个步骤:首先,在模具上覆盖一层释模剂,以防止模具和制品粘连;然后将预先裁剪好的纤维材料放置在模具上,并加入树脂;接下来,将模具放入真空袋中,并抽取空气形成负压环境,使纤维材料充分浸润树脂;最后,将模具放入恒温箱中进行固化,以获得所需形状和性能的制品。

3. 热压法热压法是一种将预浸材料进行固化的成型方法,适用于生产较大规模的复材制品。

该方法的工艺流程主要包括以下几个步骤:首先,将纤维材料预先浸渍树脂,并放置在模具中;然后将模具放入热压机中,在一定温度和压力下进行压制,使树脂固化;接下来,将模具从热压机中取出,并进行冷却处理,以获得所需形状和性能的制品。

4. 成型模塑法成型模塑法是一种通过热塑性树脂将纤维材料成型的方法,适用于制作中空结构的复材制品。

该方法的工艺流程主要包括以下几个步骤:首先,将纤维材料预先加工成所需形状;然后将加热的塑料片覆盖在模具上,并将纤维材料放置在塑料片上;接下来,将模具放入加热炉中加热,使塑料片软化,然后通过气压将其压制成所需形状;最后,将制品从模具中取出,并进行冷却处理,以获得所需的复材制品。

复合材料几种闭模成型工艺比较介绍及区别

复合材料几种闭模成型工艺比较介绍及区别
玻璃钢闭模工艺技术,是指将树脂注射至闭合模内,在不暴露于外界空气情况下,完成固化过程的工艺方法。闭模工艺技术有以下几种:真空注射,树脂传递模塑 (RTM),结构反应注射模塑(SRIM),注射工艺,增强反应注射模塑(RRIM)等。
对于真空注射、RTM、SRIM等三种闭模工艺而言,设备投资以SRIM最高,其次RTM,真空注射最低。这些工艺方法,在加工周期、自动化水平、批量大小等方面,也有一定规律性。
当前,许多国家都对生产环境苯乙烯含量的法定标准,作了严格的规定,例如,英国100ppm;法国50ppm;德国20ppm;瑞典20ppm;挪威 25ppm;荷兰50ppm。为此,积极寻找降低苯乙烯挥发量的方法,已成为玻璃钢业界的一个重要课题。闭模工艺技术,是降低苯乙烯挥发量的一种有效手段。 本文将专门评述几种闭模工艺技术的有关方面。
例如,加工周期以SRIM为最短(约8分钟左右),RTM次之(10~80分钟左右),真空注射成型最长(1个多小时至10多个小时)。自动化水平,以SRIM为最高,它的年生产能力也最高,生产成本中所含劳动力费用最低。
上述这些工艺均采用树脂注射的方法,一个重要的区别,在于增强材料,是在闭合模具以前,还是在树脂浸渍以前,放进模具之中。这对于控制增强材料的含量和定向排列,无疑是一个十分重要的因素RTM、SRIM 工艺,由于采用对模技术,因而对玻璃纤维含量的控制较为有利。必须指出,当采用闭模工艺技术时,所用的树脂也是至关重要的。通常采用真空注射专用树脂,低收缩 RTM 树脂,以及混合型树脂等。
(1)真空注射模塑工艺
该工艺采用树脂注射技术,并辅以真空,以有助于注射过程。通常,有一个可变形的膜,以作为模具的另一面。模具的一半,一般可利用手糊模具或喷射成型模具,只需稍加修改即可使用。这种工艺不需要大量的模具或设备投资,生产批量较大产品质量较高。

复合材料成型工艺

复合材料成型工艺

复合材料成型工艺树脂基复合材料成型工艺介绍(1):模压成型工艺模压成型工艺是复合材料生产中最古老而又富有无限活力的一种成型方法。

它是将一定量的预混料或预浸料加入金属对模内,经加热、加压固化成型的方法。

模压成型工艺的主要优点:①生产效率高,便于实现专业化和自动化生产;②产品尺寸精度高,重复性好;③表面光洁,无需二次修饰;④能一次成型结构复杂的制品;⑤因为批量生产,价格相对低廉。

模压成型的不足之处在于模具制造复杂,投资较大,加上受压机限制,最适合于批量生产中小型复合材料制品。

随着金属加工技术、压机制造水平及合成树脂工艺性能的不断改进和发展,压机吨位和台面尺寸不断增大,模压料的成型温度和压力也相对降低,使得模压成型制品的尺寸逐步向大型化发展,目前已能生产大型汽车部件、浴盆、整体卫生间组件等。

模压成型工艺按增强材料物态和模压料品种可分为如下几种:①纤维料模压法是将经预混或预浸的纤维状模压料,投入到金属模具内,在一定的温度和压力下成型复合材料制品的方法。

该方法简便易行,用途广泛。

根据具体操作上的不同,有预混料模压和预浸料模压法。

②碎布料模压法将浸过树脂胶液的玻璃纤维布或其它织物,如麻布、有机纤维布、石棉布或棉布等的边角料切成碎块,然后在金属模具中加温加压成型复合材料制品。

③织物模压法将预先织成所需形状的两维或三维织物浸渍树脂胶液,然后放入金属模具中加热加压成型为复合材料制品。

④层压模压法将预浸过树脂胶液的玻璃纤维布或其它织物,裁剪成所需的形状,然后在金属模具中经加温或加压成型复合材料制品。

⑤缠绕模压法将预浸过树脂胶液的连续纤维或布(带),通过专用缠绕机提供一定的张力和温度,缠在芯模上,再放入模具中进行加温加压成型复合材料制品。

⑥片状塑料(SMC)模压法将SMC片材按制品尺寸、形状、厚度等要求裁剪下料,然后将多层片材叠合后放入金属模具中加热加压成型制品。

⑦预成型坯料模压法先将短切纤维制成品形状和尺寸相似的预成型坯料,将其放入金属模具中,然后向模具中注入配制好的粘结剂(树脂混合物),在一定的温度和压力下成型。

复合材料制备方法

复合材料制备方法

复合材料制备方法复合材料是由两种或多种材料(通常是一种增强材料和一种基质材料)组成的,通过物理或化学方法相结合形成的材料。

具有高强度、高刚度、轻量化和高耐磨性等特性,在航空、汽车、军事等领域中得到广泛应用。

增强材料的种类常见的增强材料有玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、陶瓷纤维等。

不同的增强材料具有不同的特性和用途,根据实际需要进行选择。

基质材料的种类常见的基质材料有塑料、金属、陶瓷等。

基质材料的质量和性质对最终产品的特性和性能有重要影响,需要根据实际应用需求进行选择。

制备方法根据不同的材料和需求,有多种复合材料制备方法:1.手工层压法手工层压法是最简单的制备方法之一。

制作前需要准备好增强材料和基质材料,将增强材料与基质材料交替层压,然后利用压力将其固定在一起。

这种方法虽然简单易行,但是生产效率低,产品质量难以保证。

2.湿法层压法湿法层压法是一种较为常见的制备方法。

首先将增强材料浸泡在树脂中,然后再与基质材料一起层压,在高温高压的作用下形成固体材料。

这种方法生产效率较高,产品质量较稳定,但是树脂的剩余量影响了产品的质量和性能。

3.热成型法热成型法是一种较为先进的制备方法,通常用于生产高质量的复合材料产品。

先将增强材料和基质材料进行加热处理,使它们中间融合在一起,再通过冷却和固化使其形成固体材料。

这种方法不仅可以生产高质量、性能稳定的产品,而且生产效率也相对较高。

总结复合材料具有高强度、高刚度、轻量化和高耐磨性等优点,在现代工业中应用广泛。

不同的材料和应用领域需要选择不同的制备方法,以达到最佳的生产效率和产品质量。

我们需要不断研究和创新,推动复合材料技术的发展。

复合材料成型方法

复合材料成型方法

复合材料成型方法复合材料是由两种或两种以上的不同材料组合而成的新材料,具有轻质、高强度、耐腐蚀等优点,被广泛应用于航空航天、汽车、建筑等领域。

而复合材料的成型方法对其性能和质量有着重要的影响。

下面将介绍几种常见的复合材料成型方法。

首先,注塑成型是一种常见的复合材料成型方法。

该方法通过将熔融的复合材料注入模具中,经过冷却凝固后形成所需的零件或制品。

注塑成型适用于生产大批量、复杂形状的复合材料制品,具有生产效率高、成型周期短、成型精度高等优点。

其次,预浸料成型是另一种常用的复合材料成型方法。

预浸料是指将纤维材料预先浸渍在树脂中,然后再经过成型、固化等工艺制成复合材料制品。

预浸料成型适用于生产高性能、复杂结构的复合材料制品,具有成型工艺简单、成型质量高、制品性能稳定等优点。

此外,压缩成型也是常见的复合材料成型方法之一。

该方法通过在模具中施加压力,使预先浸渍好的纤维材料与树脂充分浸润、成型、固化,最终形成复合材料制品。

压缩成型适用于生产密度大、强度高的复合材料制品,具有成型工艺简单、成型周期短、成型成本低等优点。

最后,纺丝成型是一种新兴的复合材料成型方法。

该方法通过将熔融的复合材料通过喷丝头喷出,经过拉伸、冷却后形成纤维,再经过覆盖、固化等工艺制成复合材料制品。

纺丝成型适用于生产纤维含量高、柔软透气的复合材料制品,具有成型工艺简单、成型效率高、成型成本低等优点。

综上所述,复合材料的成型方法多种多样,不同的成型方法适用于不同的复合材料制品,选择合适的成型方法可以提高制品的质量和性能,降低生产成本,促进复合材料产业的发展。

希望本文所介绍的复合材料成型方法对您有所帮助。

复合材料的成型方法

复合材料的成型方法

复合材料的成型方法
嘿,大家知道吗,复合材料那可是相当厉害的存在呀!那复合材料的成型方法到底有哪些呢?
复合材料的成型方法有很多呢,比如手糊成型。

这可是一种比较传统的方法哦!先把模具准备好,然后将增强材料铺在模具上,再将树脂等基体材料均匀地涂覆在增强材料上,用工具压实排除气泡,让它们紧密结合。

哎呀,这里可得注意啦,模具的表面要光滑干净,不然会影响成型效果哦!而且涂覆基体材料的时候一定要均匀,不然成品可就不完美啦!这种方法虽然简单,但是需要耐心和细心呢。

在这个过程中,安全性可不能忽视呀!毕竟用到的材料有些是具有一定危险性的。

所以在操作的时候一定要做好防护措施,戴手套、口罩啥的可不能马虎。

稳定性也很重要呢,要是在成型过程中出现晃动或者不稳定的情况,那可就糟糕啦,很可能会前功尽弃呀!
那复合材料成型方法的应用场景那可多了去啦!像航空航天领域,需要高强度、轻量化的材料,复合材料就大显身手啦!还有汽车制造、船舶制造等等。

它的优势也很明显呀,强度高、重量轻、耐腐蚀,哇,简直太棒啦!这就好像是给这些领域注入了一股强大的力量呀!
就拿汽车的保险杠来说吧,以前可能就是普通的金属材质,现在很多都采用了复合材料。

这使得保险杠不仅更轻,而且在碰撞时能更好地保护车辆和乘客。

你看,这实际应用效果多明显呀!
复合材料的成型方法真的是太重要啦!它们为各个领域带来了新的发展机遇,让我们的生活变得更加美好和便捷呀!。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

各种复合材料成型方法比较工艺种类树脂系统增强材料种类纤维含量/%制品厚度/mm固化温度/℃成型周期成型压力/MPa模具形式与材料制品尺寸需要设备适用产量/件优点缺点手糊成型聚酯、环氧、酚醛玻璃纤维、碳纤维及其它织物20~500.5~25(一般为2~10)室温~4030min~24h接触压力单件阳模或阴模。

木材、石膏、水泥、玻璃钢不限手辊、刮板、刷子、模具1~5001.产品尺寸和产量不受限制;2.操作简便、投资少、成本低;3.能例题使用增强材料,可在任意部位增厚补强。

1.操作技术要求高,质量稳定性差;2.产品只能作到单面光;3.生产周期长、效率低;4.劳动强度大,条件差袋压成型聚酯、环氧、预浸料及SMC玻璃纤维、碳纤维及其它织物25~602~6室温~50(预浸料和SMC30min~24h0.1~0.5单模。

玻璃钢及金属材料受压力袋、热压釜及气压机功率限热压釜、真空泵、加压袋、空气20~2001.产品两面光;2.气泡少;1.操作技术要求高;2.生产效60~160)制压缩机、模具及手糊工具等3.模具费用低。

率低;3.不适用于大型产品。

喷射成型聚酯、环氧25~352~25(一般为2~10)室温~4030min~24h接触压力单模。

木材、玻璃钢材料不限喷射机、手辊、模具10~10001.生产效率较手糊高;2.尺寸不限,适合于大尺寸产品生产;3.设备简单,可现场施工;4.产品整体性好。

1.强度低;2.产品只能作到单面光;3.劳动条件差;4.操作技术要求高;5.树脂损耗大。

树脂注射成型(RTM)聚酯、环氧玻璃纤维毡、布25~502~6室温~404~30min0.1~0.5对模。

玻璃钢、铝合金材料由模具尺寸决定树脂注射机对模10~20001.产品可达到两面光;2.产品重量好;3.模具及设备1.模具质量要求高,使用寿命短;2.纤维含量低;低;4.能生产形状复杂的制品。

产大尺寸制品困难。

模压成型聚酯、环氧、酚醛、预浸料SMC、BMC等玻璃纤维、碳纤维及其它织物25~601~10冷压40~50;热压100~1705~60min10~40对模。

钢模、冷模可用玻璃钢材料受模具尺寸和压机吨位限制液压机、加热模具、冷模100~200001.产品质量稳定,重复性好,强度高;2.尺寸精度高,表面光;3.可生产开头复杂的制品。

1.设备投资大;2.模具质量要求高,费用大;3.不适用小批量生产;4.成型压力大。

缠绕成型聚酯、环氧玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维及其它60~802~2580~130由产品大小决定由缠绕机张力决定金属芯模、石膏芯模最大直径4m(现场缠绕可达25m)长度12m缠绕机及辅助设备模具适用于批量生产1.充分利用增强材料强度;2.产品强度高;3.易实现机械化和1.设备投资大;2.产品仅限于转体管罐等;3.产品内表化生产;4.产品质量稳定,重复性好。

连续制板聚酯玻璃纤维25~350.8~2.080~130连续生产0.02~0.2连续制板机、聚酯薄膜长度不限,宽度由机组决定,最宽可达3m连续成型机组连续生产产量高1.生产效率高;2.质量稳定,重复性好;3.产品长度不限,可任意长度切断;4.易实现自动化生产。

1.设备投资大;2.仅限于生产板材。

拉挤成型聚酯、环氧玻璃纤维粗纱、碳纤维60~75型材塑厚1~12;棒材直径40100~160连续生产最大牵强力40吨拉挤机组模具断面尺寸取决于机组模具,长度不限拉挤成型机组连续生产1.易实现自动化生产;2.产品轴向强大;3.质1.设备投资大;2.只能生产线型型材。

定;4.产品长度不限。

离心成型聚酯、环氧玻璃纤维25~404~2580~10010~80min0.15~0.28旋转钢模最大直径5m,最长15m离心浇铸机组及配套设备大批量1.生产效率高;2.机械化水平高;3.制品内外表面光;4.制品质量稳定;5.产品刚度大。

1.设备投资大;2.模具要求高;3.只限于生产回转体形产品、管罐等。

树脂浇铸成型聚酯玻璃纤维或粉状填制0~3短切玻璃纤维2~10室温~6025min~24h离心力或振动力玻璃钢模、金属模最大产品为浴盆振动或离心设备,专用浇铸模批量生产1.工艺简单,不需大型设备;2.产品外观质量好;3.含大量粉粒1.产品强度低;2.操作技术要求高;3.仅限于生产钮扣卫生洁具及艺成本低。

品。

热塑性片状模塑料冲压成型技术PP、PA、PVC、PC等玻璃纤维20~402~6料片加热温度为100~220,模具温度为40~500.5~1min1~2金属对模产品尺寸受模具及压机限制,现在最大的产品汽车保险杠热塑性SMC成型机及制品冲压机组大批量生产1.成型周期短;2.成型压力低;3.废料可回收利用;4.产品比强度高,比重小;5.生产场地卫生条件好;6.生产效率高。

1.设备投资大;2.产品强度和刚度不如热固性复合材料。

相关文档
最新文档