拉挤成型主要工序、工艺原理及常见缺陷原因分析
碳纤维拉挤成型工艺
碳纤维拉挤成型工艺引言：碳纤维材料以其轻质高强的特性，在航空航天、汽车制造、体育器材等领域得到广泛应用。
而碳纤维拉挤成型工艺作为一种重要的碳纤维制备技术，具有高效、灵活、经济的优势。
本文将详细介绍碳纤维拉挤成型工艺的原理、步骤以及应用前景。
一、碳纤维拉挤成型工艺的原理碳纤维拉挤成型工艺是利用拉伸过程中的热流和剪应力对碳纤维进行塑性变形，使其形成连续的纤维预制件。
具体而言，碳纤维束经过预处理后，通过拉伸机构进行拉伸，同时通过加热机构提供热源，使碳纤维在拉伸的同时发生塑性变形，最终形成拉挤后的碳纤维材料。
二、碳纤维拉挤成型工艺的步骤1. 碳纤维预处理：碳纤维束经过脱脂、干燥等处理，去除其中的杂质和水分，以提高成型后的质量。
2. 模具准备：根据产品的形状和尺寸要求，制作相应的拉挤模具，确保成型后的产品符合设计要求。
3. 碳纤维拉伸：将经过预处理的碳纤维束通过拉伸机构进行拉伸。
拉伸过程中，碳纤维受到热流和剪应力的作用，发生塑性变形，形成连续的纤维预制件。
4. 热源加热：为了促进碳纤维的塑性变形，需要通过加热机构对拉伸过程中的碳纤维进行加热。
加热温度和时间需要根据具体的碳纤维材料和产品要求进行控制。
5. 模具成型：将拉挤后的碳纤维预制件放入模具中，通过压力和温度控制，使其形成最终的碳纤维拉挤产品。
三、碳纤维拉挤成型工艺的应用前景1. 航空航天领域：碳纤维拉挤成型工艺可以制备出轻质高强的航空航天结构件，用于飞机、导弹等载具，可以大幅度降低重量，提高载荷能力。
2. 汽车制造领域：碳纤维拉挤成型工艺可以用于制造汽车车身、底盘等部件，提高车辆的安全性和燃油经济性。
3. 体育器材领域：碳纤维拉挤成型工艺可以用于制造高强度、轻量化的体育器材，如高尔夫球杆、网球拍等，提高运动员的竞技水平。
4. 建筑领域：碳纤维拉挤成型工艺可以制备出耐久、抗震的建筑结构材料，如桥梁、楼板等，提高建筑物的安全性和使用寿命。
5. 医疗领域：碳纤维拉挤成型工艺可以制备出人工骨骼、关节等医用器械，具有良好的生物相容性和力学性能，可以改善患者的生活质量。
拉挤成型工艺
拉挤成型工艺
拉挤成型工艺是指将目标材料拉伸并利用外力，在一定温度下让其外形、截面等特性发生变化，从而达到不同功能需求的一种成形工艺。
一、拉挤成型工艺的概述
1. 介绍
拉挤成型是针对金属、塑料等可加工的材料，利用机械加工手段，使材料在一定温度下拉伸、压缩，在外形、截面、特性上发生变化，改变材料原来的形状而达到指定目的的金属加工工艺。
2. 工艺特点
拉挤成型工艺是金属外形调整中最重要也是最基础的成形工艺之一，它具有生产效率高、工序简便、节约成本、表面状态好、后期处理少等优点，几乎可以覆盖金属外形调整的所有领域。
二、拉挤成型工艺的分类
1. 拉伸成型
拉伸成型工艺的原理是，将材料在固定的拉伸缸内，以所需要的温度和拉伸力拉伸，使其形状发生变化而达到指定成型目的。
2. 压缩成型
压缩成型工艺是一种以压力为所施加的外力，利用模具内挤压力在一定温度下，使硬物料的外形、截面或其它性能得到变化的一种工艺。
三、拉挤成型工艺的应用
1. 电子行业
在电子行业，拉挤成型工艺广泛应用于电线电缆的加工制作中，可以实现电缆以及其他电子元器件的制作、变径和改型。
2. 机械行业
拉挤成型是机械加工领域中金属零件的基本工艺，可以实现连杆、轴、活塞等机械零件的主体构建。
3. 其他行业
此外，除了电子行业和机械行业，拉挤成型工艺还可以应用于能源行业，如用于油钻管、制作锅炉、制作液压缸等；交通运输行业，可以制作法兰、轴箱、制作汽车、摩托车等等。
挤出成型的几种缺陷
2.泥条弯曲一是泥条出机口时就向一侧弯曲，砖坯外壁一边厚，一边薄。
主要原因是机口、芯具、泥缸和螺旋铰刀不在同一个中心上，应进行校正。
二是泥条呈之字形前进，凹下的地方有时被拉坏。
主要原因是砖机的挤机螺旋铰刀的主叶和副叶的顶端不齐，或者是副叶磨损严重，应对螺旋铰刀的主叶和副叶进行修理或更换。
3.泥条变形主要是因为泥条强度不够，成型水分过高，应对成型水分进行调整。
4．泥条烂角泥条四角出现裂口，裂口的尖端向后翻。
主要原因是中间的泥料挤出速度快，一是可以把芯具的中间芯头加长，或在中间芯头后面的芯杆上套一段阻泥管以减小中部的进泥量；二是加大机口进料端四角的弧度，以扩大四周的进泥量。
5．泥条烂心泥条中心开花，向四周翻卷，挤机的泥条明显中间凸出。
主要是中间的泥料挤机速度快。
一是可以把芯具的中间芯头加长，或在中间芯头后面的芯杆上套一段阻泥管以减小中部的进泥量；二是加大机口进料端四角的弧度，以扩大四周的进泥量。
6．泥条中间凹进挤出的泥条明显中间凹进。
主要是中间泥料挤机速度慢造成的。
可适当把芯具的中间芯头减短，或减小中部的阻泥锥以增大中部的进泥量。
7．泥条横向断裂纹造成泥条横向断裂主要有两个原因。
一是成型水分太低，应对成型水分进行调整；二是原料的塑性指数太低，应强化对原料的处理，如降低原料的破碎粒度，增加原料的陈化时间，对原料进行碾炼等以提高原料的塑性指数。
8．泥条产生锯齿裂纹造成产生锯齿裂纹主要有以下原因。
一是机口第二层转角处一侧或两侧水路缝隙太大，润滑水过多，产生有水小齿裂纹；二是机口最后两层缺水，前面一层又来水过多，则产生有水大齿裂纹；三是仅机口第二层转角处缺水，产生无水小齿裂纹；四是转角处各层全部缺水，则将产生无水大齿裂纹；四是转角处各层全部缺水，则将产生无水大齿裂纹。
应根据具体情况，按其相应位置调整水路。
9．泥条两顶面产生纵向裂纹造成泥条两顶面产生纵向裂纹（芯架裂纹）主要原因是泥料的二次结合不良。
为了保证泥料的二次结合良好，防止出现芯架烈纹，应使芯具的大刀片末端到机口的出口平面有一个合理的长度，即“愈合长度”。
复合材料-拉挤成型工艺-(综合版改)
复合材料拉挤成型工艺——纺硕1205班柴寅芳、丁倩、刘冰、刘小梅、戎佳琦、王卷1 拉挤成型定义拉挤成型是指玻璃纤维粗纱或其织物在外力牵引（外力拉拔和挤压模塑）下，经过浸胶、挤压成型、加热固化、定长切割，连续生产长度不限的玻璃钢线型制品的一种方法。
这种工艺最适于生产各种断面形状的型材，如棒、管、实体型（工字形、槽形、方形型材）和空腹型材（门窗型材、叶片）等。
2 拉挤成型的特点2.1优点：1)典型拉挤速度0.5-2m/min，效率高，适于批量生产，制造长尺寸制品；2)树脂含量可精确控制；3)主要用无捻粗纱增强，原材料成本低，多种增强材料组合使用，可调节制品力学性能；4)拉挤制品中纤维含量可高达80%，浸胶在张力下进行，能充分发挥连续纤维的力学性能，产品强度高；5)原材料利用率在95％以上，废品率低；6)制品纵、横向强度可任意调整，可以满足不同力学性能制品的使用要求。
2.2缺点：1)不能利用非连续增强材料；2)产品形状单调，只能生产线形型材（非变截面制品），横向强度不高；3)模具费用较高；4)一般限于生产恒定横截面的制品。
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学性能、坚韧性、耐热性和耐腐蚀性能。
目前国内使用的较多的是邻苯型，因其价格较间苯型有优势。
环氧树脂和不饱和聚酯树脂相比，具有优良的力学性能、高介电性能、耐表面漏电、耐电弧，是优良绝缘材料。
常用拉挤工艺用树脂如表1所示，树脂生产配方如表2和表3。
表1拉挤工艺用树脂表2典型拉挤用不饱和聚酯树脂配方树脂 196 100份填料（轻质碳酸钙）脱模剂（硬脂酸锌）固化剂（过氧化物）低收缩剂（PVC树脂）颜料5～15份3～5份1～3份5～15份0.1～1份表 3环氧树脂配方环氧树脂 E-55脱模剂（硬脂酸锌）固化剂（590#）增韧剂100份3～5份15～20份10～15份适量稀释剂3.2拉挤成型工艺所用增强材料拉挤成型玻璃钢所用的纤维增强材料，主要是 E 玻璃纤维无捻粗纱居多，其优点是不产生悬垂现象，集束性好，易被树脂浸透，力学性能较高。
塑料挤出成型过程中存在的质量问题及解决方法
塑料挤出成型过程中存在的质量问题及解决方法塑料挤出成型过程中存在的质量问题及解决方法Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT 塑料挤出存在问题及解决方法第一节塑料挤出的基本原理塑料加工业是一项综合性很强的技术型产业。
它涉及到高分子化学，高分子物理，界面理论，塑料机械，塑料加工模具，配方设计原理及工艺控制等方面。
挤出理论主要研究塑料在挤出机内的运动情况与变化规律。
挤出机中塑料在一定外力作用下，于不同温度范围内出现的高聚物的三种物理状态，与螺杆结构，塑料性能，加工条件之间的关系。
从而进行合理工艺控制。
以达到提高塑料制品产量与质量的目的。
塑料高分子材料，在恒定的压力下受热时，于不同温度范围内，出现玻璃态，高弹态，粘流态三种物理状态。
一般塑料的成型温度在粘流温度以上。
第二节聚烯烃管道挤出成型工艺控制挤出成型工艺的控制参数包括成型温度，挤出机工作压力，螺杆转速，挤出速度和牵引速度，加料速度，冷却定型等。
1．原材料的预处理聚烯烃是非吸水性材料，通常水分含量很低，可以满足挤出的需要，但当聚烯烃含吸水性颜料，如炭黑时，对湿度敏感。
另外，在使用回料及填充料时，含水量会增大。
水分不但导致管材内外表面粗糙，而且可能导致熔体中出现气泡。
通常应对原料进行预处理。
一般采用干燥处理，也可加相应的具有除湿功能的助剂。
如消泡剂等。
PE的干温度一般在60-90度。
在此温度下，产量可提高10%--25%。
2．温度控制挤出成型温度是促使成型物料塑化和塑料熔体流动的必要条件。
对物料的塑化及制品的质量和产量有着十分重要的影响。
塑料挤出理论温度窗口是在粘流温度和降解温度之间。
对于聚烯烃来说温度范围较宽。
通常在熔点以上，280度以下均可加工。
要正确控制挤出成型温度，必先了解被加工物料的承温限度与其物理性能的相互关系。
找出其特点和规律，才能选择一个较佳的温度范围进行挤出成型。
因此，在各段温度设定应考虑以下几个方面：一是聚合物本身的性能，如熔点，分子量大小和分布，熔体指数等。
主要挤出制品常见质量缺陷的成因与处理方法
主要挤出制品常见质量缺陷的成因与处理方法主要挤出制品常见质量缺陷的成因与处理方法难题解答有哪些？一般挤出产品主要是管、膜、丝、板及其衍生制品。
它们在挤出成型中常出现的质量缺陷不外乎有两个方面：一是能右得见的、手摸得着的外观缺陷，如制品的尺寸精度差、皱折、斑点、气泡、缩痕、鱼眼、熔接痕、翘曲、条纹、表面不平整、无光泽、颜色差异、收卷差等弊病；二是制品的内在质量缺陷，某些性能达不到制品质量检测标准 .诸如制品的拉仲强度、巧曲强度、冲击强度、弹性模具。
压缩强度、剥离强度、内应力、伸长率，透湿透气怍、透明度等。
表面缺陷影响制品的价值，内部缺陷影响制品的性能。
由于制品的表面缺陷是内部缺陷的反映，凡能引起制品内部缺陷的因素，往往也同时引起制品的表面缺陷。
内在质量在仪器检测前和在生产过程中不易发现，有经验的操作者是通过制品外观缺陷或生产中的故障来处理这些内在质量缺陷。
概括起来有以下几个方面的质量因素特性,(1)造型和外观方面造型要求美观、适用、色调雅致，外观质量及尺寸需达到标准和使用要求。
(2)结构和物理力学性能方面密度、拉伸强度、伸长率、冲击强度、弯曲弹性模量、耐髙低温性能、电性能、透明性、阻透性等方面需达到标准和使用要求。
(3) 化学性能和卫生方面有耐油、耐溶剂、耐腐蚀和毒性对人体危害程度等特性。
(4)时效方面有防（光、热等）老化性能、防蠕变性能和尺寸稳定性等特性。
(5)二次加工性能方面有可焊性、黏合性、切割性、印刷性和切削性能等特性。
以上这些质量特性能否满足人们的使用要求是衡量制品质量的依据。
制品质量标准就是对这些内在性能和外观形态所做的技术方面的规定，凡不符合质量标准的产品就存在着制品缺陷。
要从根本上解决制品缺陷，处理方法可从：一--个方面进行难题解答。
(1)挤出成型加工常使用复合材料根据组分不同，可以把塑料分为单组分塑料和多组分塑料。
单组分塑料由一种树脂组成，其中仅加人少量助剂（如着色剂、润滑剂、稳定剂等），例如聚乙烯、聚苯乙烯、聚甲醛、尼龙等，对于这类树脂在选用时必须了解熔融黏度、熔体指数、软化温度、吸水率等指标；多组分塑料除树脂外还必须加人数量较多的其他助剂，这些助剂对塑料制品的性能影响很大，例如聚氯乙烯、酚醛、脲醛等，尤其是在挤出制品屮用得较多的聚氯乙烯，必须充分考虑原材料及配方、混合混炼工艺、分散效果和受热历程等因素。
先进拉挤成型制件缺陷成因及工艺改进
ｐ ｅ ｉ ｆ ｍ ｅ ｎ ｔ ｏ ｂ ｊ ｅ ｃ ｔ ， ｏ ｒ ｔ ｈ ｏ ｇ ｏ ｎ ｌ ａ ｔ ｅ ｓ ｔ ｗ ａ ｓ ｕ ｓ ｅ ｄ ｔ ｏ ｉ ｆ ｎ ｄ ｏ ｕ ｔ ｔ ｈ ｅ ｏ ｐ ｔ ｉ ｍ ｌ ａ ｐ ａ ｒ ａ ｍ ｅ ｔ ｅ ｒ ｓ ｃ ｏ ｍ ｂ ｉ ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ． Ｃ ｏ ｍ ｐ ａ ｒ ｅ ｄ ｗ ｉ ｔ ｈ ｔ ｈ ｅ ｐ ｏｄ ｒ ｕ ｃ ｔ ｏ ｆ
Ｆ ｉ ｇ ． １ ＡＤＰ ｄ ｉ ｒ ｅ ｃ ｔ ｈ ｏ ｔ ｐ ｅｓ ｒ ｓ ｍｏ ｌ ｄ ｉ ｎ ｇ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ
２ 国内 Ａ Ｄ Ｐ存 在 的不 足 及 解 决 措 施
本文分析 了先进拉挤工艺制件缺 陷形 成成 因 ， 提 出工艺 改进 ： 在原有 工艺基 础上增加 预处理工 艺和预 固
化工艺 ， 以Ｕ Ｓ Ｎ １ ２ ５ ０ ０预浸料层合板为对象 ， 采用正交试验法确定 了工艺参数最优组合。对 比典型工艺的模压成型 工艺制件 ， 制件力学性 能无显 著差 异 ， 表面质量 明显提高 。 关键词 先进拉挤 ； 制件 缺陷 ； 工艺改进 ； 正交试 验
１ 引 言
先进拉 挤 成型 （ Ａ ｄ ｖ ａ ｎ ｃ ｅ ｄ Ｐ ｕ ｈ ｒ ｕ ｓ ｉ ｏ ｎ ， 简称 Ａ Ｄ Ｐ ） 是 近 年兴起 的一种 复 合 材 料 型材 制 造 工 艺 ， 以预 浸 料 为 原材料 ， 经 放 卷装 置 、 预成 型装 置 、 热 压 固化 装 置、 牵 引装 置 的协调 动 作 能 够 实 现短 模 具 生 产 超 长 型制件 。Ａ Ｄ Ｐ工 艺 效 率 高 、 成本低 ， 已应 用 于 多 种 型 材 制造 ， 成 为 复合材 料桁 梁 的重 要制 造 方法 。 目前 国外 Ａ Ｄ Ｐ制造 的多种型 材 已经 实 现 了商 品化 ，
FRP拉挤成型工艺主要工序原理及常见缺陷原因分析
FRP拉挤成型工艺主要工序原理及常见缺陷原因分析一、FRP拉挤成型工艺主要工序：1.模具设计：根据产品的形状和尺寸要求，设计制作出适应性强、生产效率高的模具。
2.预处理：对纤维增强材料进行预处理，包括材料切割、纱线拥塞、烘干等工序，以确保纤维增强材料的均匀性和干燥度。
3.材料加料：将预处理好的纤维增强材料按一定比例加入到塑料熔体中。
4.塑料熔融：将塑料颗粒加热至熔点，形成熔融状态的塑料。
5.塑料挤出：通过挤出机将熔融的塑料挤出到拉伸模具中。
挤出机会提供给制品一个较为恒定的挤出压力和温度。
6.拉伸：在拉伸模具的作用下，使得塑料熔融材料在拉伸方向上得到挤压和拉伸，形成带有纤维增强的塑料产品。
7.冷却：在拉伸过程中，通过对模具进行冷却处理，使得塑料产品快速固化，保证产品形状的稳定性。
8.修整：对成型的产品进行修整，包括切割、打磨、抛光等工序，将产品的尺寸和表面质量达到要求。
二、FRP拉挤成型工艺原理：在工艺中，首先进行模具设计，根据产品形状和尺寸，设计制作出适应性强的模具。
然后对纤维增强材料进行预处理，确保纤维增强材料的均匀性和干燥度。
接着，将预处理好的纤维增强材料按一定比例加入到塑料熔体中，并将塑料颗粒加热至熔点，形成熔融状态的塑料。
熔融的塑料经过挤出机挤出到拉伸模具中，受到模具的拉力和挤压力，使得其在拉伸方向上得到拉伸和挤压，形成纤维增强的塑料产品。
在挤出过程中，通过对模具进行冷却处理，使得熔融的塑料迅速固化，保证产品形状的稳定性。
最后，对成型的产品进行修整，将产品的尺寸和表面质量达到要求。
三、FRP拉挤成型常见缺陷原因分析：1.出模不良：拉挤过程中，如果模具设计不合理，模具表面不平整或不光滑，会导致产品出模不良，表面不光滑或有明显的瑕疵。
2.纤维分布不均匀：预处理过程中，纤维增强材料没有被均匀覆盖或混合，或者纤维增强材料的长度不一致，会导致成型产品中纤维分布不均匀，影响产品的强度和均匀性。
3.收缩变形：在冷却过程中，如果冷却不均匀或者冷却速度过快，会导致产品收缩变形，出现尺寸不稳定的问题。
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（6）切割装置
• 切割是在连续生产过程中进行的。当制品长 度达到要求时，制品端部到达控制长度的位 置（一般采用红外线控制器），控制器接通 切割电机电路，切割装置便开始工作。首先 是装有橡皮垫的夹具，将制品抱紧，然后用 合金刀具进行切割。切割过程由两种运动完 成，即纵向运动和横向运动。纵向运动是切 割装置跟随制品同步向前移动。横向运动是 切割刀具的进给运动。切割过程中，刀具的 磨耗非常严重。
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(2） 浸胶装置
•
浸胶装置一般包括导向辊、树脂槽、压辊、 分纱栅板、挤胶辊等。由纱架引出的玻璃纤维粗 纱，在浸胶槽中浸渍树脂，并通过挤胶辊的加紧 来控制树脂含量。胶槽长度根据浸胶时间长短和 玻璃纤维运行速度而定。胶槽中的胶液应连续不 断地循环更新，以防止因胶液中溶剂挥发造成树 脂粘度加大，胶槽一般采用夹层结构，通过调控 夹套中的水温来保持胶液的温度。挤胶辊的作用 是使树脂进一步浸渍增强材料，同时起到控制含 胶量和排气的作用。分栅板的作用是将浸渍树脂 后的玻璃纤维无捻粗纱分开。确保按设计的要求 合理分布， 复合材料应用技术网
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6.6.4 拉挤工艺控制
• 拉挤成型工艺条件的控制对稳定生产 和制品的质量都有很大的影响，控制工 艺条件主要包括浸胶时间、树脂温度、 模腔温度、模腔压力、固化速度、固化 程度、牵引张力及速度、纱团数量等。
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复合材料应用技术网卧式拉挤成型过程示意图
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(3）预成型模和成型模
•
1)预成型模 作用是将浸透了树脂的增强材 料进一步均匀并除去多余的树脂和排除气泡， 使其形状逐渐形成成型模的进口形状。 • 如拉挤成型管材时，一般使用圆环状预成型模； 制造空心型材时，通常使用带有芯模的预成型 模；生产异型材时，大都使用形状与型材截面 形状接近的金属预成型模具。 • 在预成型模中，材料被逐渐地成型到所要求的 形状，使增强材料在制品断面的分布符合设计 要求。
• 在拉挤成型中，处于一定固化度的玻璃钢型材 拉出模具后，再进入固化环境以保证制品充分 固化所需的装置。固化炉温度要严格控制并与 牵引速度相适应。固化炉的结构取决于制品形 状及几何尺寸。 • 设计时除考虑固化炉结构、加热方式外，还要 便于拉挤操作。根据工艺要求，炉中温度分段 控制，炉体适当保温，并设有观察孔、控温装 置和排风装置的安装固定部位等。固化炉的加 热方法通常有电阻加热或远红外加热。
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模腔温度
• 用于拉挤的树脂体系对温度都很敏感，模腔温度 的控制应十分严格。温度低，树脂不能固化 ； 温度过高，坯料一入模就固化，使成型、牵引困 难，严重时会产 • 生废品甚至损坏 设备。模腔分 布温度应两端高， 中间低。
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（2)树脂浸渍：
• 是将排布整齐的增强纤维均匀浸渍上已 配制好的不饱和树脂的过程，一般是采 用将纤维通过装有树脂胶槽时进行的。 一般分为: • 直槽浸渍法, • 滚筒浸渍法， • 其中以直槽浸渍法最为常用。在整个浸 渍过程中，必须保证纤维和毡排列十分 整齐。
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2)成型模具
• 成型模具一般为钢模，成型的内表面应加工的十 分光滑并镀铬以降低表面摩擦力，降低牵引力， 延长模具使用寿命，使制品易脱模。
• • •
模具长度由固化时间和牵引速度来决定. 芯模尾部大约200～300mm处应加工成 1/200～ 1/300mm的锥度，以减少脱模时的阻力 成型模具按结构形式可分为： 整体成型模 组合式成型模两类 复合材料应用技术网
• 整体成型模其成型模孔是由整体钢材加工而成， 一般适于棒材和管材，模外有加热装置。热成 型模前端装有循环水冷却系统，其目的是形成 低温的预成型区，避免树脂过早固化，影响下 步成型。 整
体 成 型 模
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(4）固化炉
(5)牵引切割：
• 牵引装置可以是一个履带型牵引机，它将 固化型材从模具中拉出来，它一般应具有 10t以上的拉力。也可以用液压拉拔机。
ห้องสมุดไป่ตู้
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6.6.2 拉挤成型设备
• • • • • • • ①增强材料架； ②预成型导向装置； ③树脂浸渍装置； ④带加热控制的金属模具； ⑤固化炉 ⑥牵引设备； ⑦切割设备。
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6.6.1 拉挤成型工艺流程
• 玻璃纤维粗纱排布—→浸胶—→预成 型 — →拉挤模塑及固化 — →牵引 — →切 割—→—制品→包装
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主要成型工序
• （1）排纱 • 排纱是将安装在纱架上的增强材料从纱筒上引 出并均匀整齐排布的过程。 • 排纱系统包括如纱架、毡铺展装置、缠绕机或 编织机等。 • 增强材料输送排纱时，为了排纱平整，一般采 用旋转芯轴，纤维从纱筒外壁引出的，这样可 避免扭转现象。如采用纤维从纱筒内壁引出的， 纱筒固定会使纱发生扭曲不利于玻璃纤维的整 齐排布。
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模腔压力
• 模腔压力是由于树脂粘性，制品与 模腔壁间的摩擦力，材料受热产生的 体积膨胀，以及部分材料受热气化产 生的。因此，模腔压力使制品在模腔 内行为的一个综合反映参数。一般模 腔压力在1.7~8.6MPa之间。
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模具温度控制
• 加热区温度可以较低，胶凝区与固化 区温度相似。温度分布应使固化放热峰 出现在模具中部靠后，胶凝固化分界点 应控制在模具中部。一般三段温差控制 在10-20℃左右，温度梯度不宜过大。温 度的设定与配方、牵引速度、模具的尺 寸、形式有密切的关系。
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（5）牵引装置
• 牵引设备是将固化的型材从成型模具拉 出的装置，它要根据拉挤制品种类来选 择牵引力的大小和夹紧方式。牵引机分 为液压机械式和履带式两种。牵引力一 般为5O～10OkN。 牵引速度通常采用无 级调速，可以根据制品加工工艺要求而 定，通常为0.l～3m/min，若采用快速固 化配方，牵引速度可大幅度提高。
(1)浸胶时间：
• 浸胶时间是指无捻粗纱及其织物通 过浸胶槽所用时间。时间长短应以玻 璃纤维被浸透为宜，它与胶液的粘度 和组分有关，一般对不饱和聚酯树脂 的浸胶时间控制在15～20s为宜。
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（2）成型温度
• 在拉挤成型过程中，浸渍了胶液的玻璃 纤维和织物在穿越模具时受热发生交联 反应，树脂由线型液状的物体逐步变化 成为体型的固态型材。这种变化必须是 在进入模具开始到进入牵引机之前基本 完成的。温度以及引发剂等助剂的用量 则是最关键的。当配方确定后，温度是 拉挤工艺控制的重点。
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6.6.3 拉挤工艺用原料
• （1）树脂 • 拉挤成型工艺使用的树脂主要有不饱和聚酯 树脂、环氧树脂、乙烯基树脂等。其中不饱 和聚酯树脂应用最多，技术上也最成熟，大 约占总量的90%。一般来讲，用于模塑料的 不饱和聚酯树脂都可用于拉挤成型制品。国 外已生产出拉挤制品专用的不饱和聚酯树脂. • 为获不同性能，改性酚醛树脂、多种热塑性 树脂也已应用。
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(3) 预成型
• 预浸好的增强材料穿过预成型装置， 以连续方式运转，以便确保它们的相应 位置，经预成型装置将预浸好的增强材 料逐步过度成为型材的形状同时挤出多 余的树脂，然后进入模具，进行成型固 化。
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(4)模塑及固化：
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典型拉挤用不饱和聚酯树脂配方 (生产配方)
• • • • • • 树脂196 填料 （轻质碳酸钙） 脱模剂（硬脂酸锌） 固化剂 （过氧化物） 低收缩剂 （PVC树脂） 颜料 100份 5-15份 3 ～5 份 1- 3份 5-15份 0.1-1份
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拉挤成型的环氧树脂配方
• • • • • • 基本配方： 环氧树脂 E-55 脱模剂（硬脂酸锌） 固化剂 （590#） 增韧剂 稀释剂
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100份 3 ～5 份 15～20份 10～15份 适量
（2）增强材料
• 拉挤成型所用的增强材料绝大部分 是玻璃纤维，其次是聚酯纤维。碳纤 维等高强度纤维 主要用于宇航、体育 器材等。玻璃纤维中，用得最多的是 无捻粗纱。所用玻纤都采用增强型浸 润剂。
拉挤成型
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拉挤成型工艺特点
• 拉挤是指玻璃纤维粗纱或其织物在外力牵 引下,经过浸胶、挤压成型、加热固化、定长 切割，连续生产玻璃钢线型制品的一种方法。 • 它不同于其它生产玻璃钢成型工艺的地方是 外力拉拔浸胶玻璃钢纤维或织物，挤压通过 加热模具成型、固化形成玻璃钢线型材, 用 于生产断面形状固定不变的玻璃钢制品。
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(1）送纱装置
• 作用 将无捻粗纱从安装在纱架上的纱筒中 引出，通过导纱装置进入浸胶槽浸胶。 • 最简单的送纱装置是纱架。 • 纱架结构及大小取决于产品规格及所用纱 团的数量。纱架结构根据需要可制成整体 式或组合式。纱筒在纱架上可以纵向或横 向安装. • 需要精确导向时,通常使用孔板导纱器或塑 料管导纱器.
浸胶后的玻璃纤维通过模具发生变化示意图
模具加热条件确定
• 模具的加热条件是根据树脂-引发剂体系来确 定的。 • 通用的不饱和聚酯树脂，一般采用有机过氧 化物为引发剂，设定的固化温度一般要略高 于有机过氧化物分解的临界温度。如采用协 同引发剂体系，在促进剂的作用下引发剂的 引发固化温度则较低。引发剂的用量通常是 通过不饱和聚酯树脂固化放热曲线来确定的， 而环氧树脂的固化剂用量可以计算出来。
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成为型材形状的浸胶增强材料进入模具在 模具中固化成型。 • 模具的温度根据固化工艺过程进行设计。主要 根据树脂在固化中的放热曲线及物料与模具的 摩擦性能。 • 一般将模具分成三个不同的加热区：预热区、 凝胶区和固化区，以控制固化速度。 • 模塑及固化是拉挤成型工艺中最关键的部分， 典型模具的长度范围在500～1500mm之间。模 具出口与牵引机械之间要有一定的距离。一般 复合材料应用技术网采用风冷的方式冷却型材。