复合材料的预浸料模压成型工艺

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复合材料的预浸料模压成型工艺

复合材料的预浸料模压成型工艺

复合材料的预浸料模压成型工艺复合材料是由至少两种不同材料组成的复合材料,以获得所需性能的材料。

其中一种常见的制备方法是预浸料模压成型工艺。

预浸料是一种由纤维增强材料(如碳纤维或玻璃纤维)与树脂基体组成的片材。

这种预浸料一般由两种方式制备:第一种是利用干法制备,将预浸料按照一定比例将纤维和树脂混合,再通过特殊的处理方法使树脂固化,最终形成片材。

第二种是湿法制备,先将纤维浸渍在树脂中,使其充分浸润树脂,然后通过固化过程形成片材。

在预浸料模压成型工艺中,首先将预浸料剪成需要的尺寸,然后将其放置在模具中。

模具的形状和尺寸需要根据产品的要求来设计。

接下来,将模具加热至一定温度,以使预浸料中的树脂熔化,同时将模具加压,以使纤维更加紧密地排列。

加热和加压时间通常根据预浸料和模具的性质来确定。

在模压过程中,树脂的熔化使纤维之间相互粘结,使得基础材料更加牢固。

同时,模具的加热和加压作用可以使纤维的排列更加均匀,从而提高复合材料的机械性能。

此外,在模压过程中,也可以在复合材料中添加填充剂或添加剂,以改善材料的性能。

模压完成后,将模具冷却至一定温度,然后打开模具,取出成型的复合材料。

这些成型的复合材料可以进一步进行后续的加工,如修整、打磨等。

预浸料模压成型工艺的优点是制备简单、成本低、生产效率高。

这种工艺可以用于制备各种形状和尺寸的复合材料制品,如航空航天、汽车、运动器材等领域。

总结起来,预浸料模压成型工艺是一种制备复合材料的方法,通过将预浸料放置在模具中,加热和加压以使纤维更加紧密地排列,最终形成所需形状和尺寸的复合材料制品。

这种工艺简单,生产效率高,适用于各种领域的复合材料制备。

复合材料模压成型的工艺特性和影响因素分析

复合材料模压成型的工艺特性和影响因素分析

复合材料模压成型的工艺特性和影响因素分析摘要:本文简述了聚合物基复合材料模压成型工艺特性,对模压成型的设备、预浸料、工装模具、工作环境条件等提出相应要求,着重对成型工艺过程中模压成型温度、压力、保温时间等工艺参数对复合材料制品性能影响做了分析,且简要介绍了复合材料模压制品可能出现的质量问题、产生原因、预防措施等内容。

关键词:复合材料;模压成型;工艺特性;影响因素现今社会复合材料越来越受到重视,并不断朝着更高比刚度、耐更苛刻工作环境等超高性能方向发展。

因此复合材料在材料科学中占据着重要地位,它的发展大大丰富了材料科学的内容。

复合材料成型工艺方法主要有手糊、注射、缠绕、真空导流、模压、热压罐、软模、树脂传递模塑等。

复合材料成型工艺是其重要环节,通常包括两个阶段,首先是使原材料在一定温度和压力下产生变形或流动,获取所需的形状,然后设法保持其形状。

本文着重对复合材料模压成型工艺特性、成型过程、影响制品质量因素及制品缺陷的产生原因及预防措施等内容作了简单叙述。

一、模压成型工艺特性模压成型工艺是将一定量预浸料放入到金属模具的对模腔中,利用带热源的压机产生一定的温度和压力,合模后在一定的温度和压力作用下使预浸料在模腔内受热软化、受压流动、充满流动、充满模腔成型和固化,从而获得复合材料制品的一种工艺方法。

模压成型工艺的特点是在成型过程中需要加热,加热的目的是使预浸料中树脂软化流动,充满模腔,并加速树脂基体材料的固化反应。

预浸料充满模腔过程中,不仅树脂基体流动,增强材料也随之流动,树脂基体和增强纤维同时填满模腔的各个部位。

只有树脂基体粘度很大、粘结力很强才能与增强纤维一起流动,因此模压工艺所需的成型压力较大,这就要求金属模具具有高强度、高精度和耐腐蚀,并要求用专用的热压机来控制固化成型的温度、压力、保温时间等工艺参数。

模压成型方法生产效率较高,制品尺寸准确,表面光洁,尤其对结构复杂的复合材料制品一般可一次成型,不会损坏复合材料制品性能。

复合材料模压成型工艺与应用技术

复合材料模压成型工艺与应用技术

复合材料模压成型工艺与应用技术【摘要】随着复合材料生产水平和成型效率的提高,在各行各业已经取得了广泛的应用。

通过分析SMC、WCM、PCM三种模压成型工艺的工艺特点和关键技术,对三种高效率成型工艺的应用场景进行了对比。

总结而言,通过结构统型扩大单件产量需求,采用高效率模压成型工艺实现自动化生产,将进一步降低复合材料部件的制造成本。

【关键词】复合材料;高效率;低成本;模压成型1.引言以碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维等为代表的纤维增强复合材料,具备高比强度、高比模量、高耐候的优异特性,是目前最理想、应用最广泛的轻量化材料之一。

随着国内复合材料生产水平的提高以及成型效率的提升,复合材料越来越广泛地被各行各业接受。

在很多应用场景下,复合材料结构全生命周期的应用成本或低于金属结构。

面对汽车、风电、轨道交通等大批量应用场景,生产效率对成本的影响尤为关键。

复合材料的成型工艺为重要环节,高效低成本成型工艺的应用将直接降低部件的生产制造成本。

复合材料模压成型工艺是典型的高效成型工艺之一,具备以下优势: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,可重复性好;3.制品的内应力很低,且翘曲变形也很小,机械性能较稳定;4.表面光洁度高,无需二次加工;5.可在一给定的模板上放置模腔数量较多的模具,生产率高;6.原材料的损失小,不会造成过多的损失(通常为制品质量的2%-5%);7.能一次成型结构复杂的制品;8.模腔的磨损很小,模具的维护费用较低。

同时模压成型也存在一定的不足:1.不适用于存在凹陷、侧面倾斜等的复杂制品;2.在制作过程中,完全充模存在一定的难度;3.模具制造较为复杂,投资较大;4.产品尺寸受压机限制,一般只适合制造中小型复合材料制品。

复合材料模压成型工艺类型很多,本文主要对三种高效率复合材料模压成型工艺技术及其应用场景进行分析。

1.复合材料高效率模压成型工艺复合材料模压成型工艺在各种成型方法中占有十分重要的地位,其优势在于成型异形制品的高效率、高可重复性制造。

smc模压成型工艺流程

smc模压成型工艺流程

SMC模压成型工艺流程SMC模压成型是一种常见的复合材料成型工艺,被广泛应用于汽车、航天、建筑等领域。

SMC(Sheet Molding Compound)是一种预浸有树脂的增强复合材料,主要由玻璃纤维、石墨、填料和热固性树脂等组成。

在SMC模压成型过程中,首先将预制好的SMC 预浸料加热软化,然后通过模具形成所需的零部件形状,最终在加热和压力的作用下固化成型,达到产品设计要求。

以下是SMC模压成型的工艺流程。

SMC模压成型工艺流程1. 准备工作在SMC模压成型之前,需要准备好所需的模具、预浸SMC料、加热设备以及压力设备等。

确保所有设备运行正常,符合操作规范。

2. 加热预浸料将预制的SMC料放入加热设备中,经过加热软化,使树脂充分熔化,增强纤维得到活化,便于后续成型。

3. 模具装配将加热后的SMC料放入模具中。

模具需要根据所需产品的设计图纸来选择,并确保模具表面干净平整,涂抹模具脱模剂以防粘连。

4. 模压成型开始进行模压成型工艺,将已经装配好的SMC料模具置于压力设备中,通过加压使SMC料充分填充模具腔体,并且确保均匀分布。

5. 施加压力在模具内加入适当的压力,使SMC料在热固化过程中得到充分压实,以确保产品密度和强度。

6. 加热固化通过加热设备对模具中的SMC料施加恒定的温度,使树脂充分固化,增强纤维和填料得到固定,从而形成产品的稳定结构。

7. 冷却脱模待SMC料在模具中充分固化后,关闭加热设备,待产品冷却至室温。

然后打开模具,取出成型产品,进行后续的修整和表面处理。

8. 检验和包装对成型的产品进行外观检验、尺寸检测以及性能测试,确保产品符合设计要求。

最后对产品进行包装,以防止在运输和储存过程中受到损坏。

以上就是SMC模压成型的工艺流程,通过严谨的操作和控制,可以生产出高质量的复合材料制品,满足各行业对材料性能和外观要求的不断提升。

预浸料模压工艺

预浸料模压工艺

预浸料模压工艺预浸料模压工艺是一种先将预浸料与基材进行预处理,然后再进行模压成型的工艺。

预浸料是指将树脂浸渍到玻璃纤维布或碳纤维布等增强材料中,形成预浸料片材。

预浸料模压工艺在航空航天、汽车、电子、体育器材等领域有着广泛的应用。

一、预处理预浸料片材需进行干燥处理,以去除其中的水分。

然后,将预浸料片材与基材进行搭配,选取合适的排列方式,以提高材料的性能。

此外,还需要对预浸料进行预切割和定型处理,以适应后续的模压过程。

二、模具设计与制造在预浸料模压工艺中,模具是至关重要的工具。

模具的设计需要考虑到产品的形状、尺寸以及模具的材质和加工工艺等因素。

常用的模具材料有金属和石膏等,而制造模具的工艺则包括数控加工、电火花加工和磨削加工等。

三、模压过程在模压过程中,预浸料片材被放置在模具的一侧,然后将另一侧的模具闭合。

随后,施加高压力使预浸料与基材充分接触,以保证其结合牢固。

同时,通过加热使预浸料中的树脂固化,从而形成最终的产品。

四、质量控制在预浸料模压工艺中,质量控制是非常重要的环节。

通过控制模具的温度、压力和固化时间等参数,可以确保产品的质量稳定。

同时,还需要对成品进行外观检查、尺寸测量和性能测试等,以确保产品符合设计要求。

五、优点与应用预浸料模压工艺具有以下优点:1. 生产效率高:预浸料片材可以提前进行干燥和切割,减少了生产周期。

2. 产品质量稳定:预浸料片材经过预处理后,树脂的含量和分布均匀,产品性能稳定。

3. 适用范围广:预浸料模压工艺适用于各种形状和尺寸的产品制造,如飞机零部件、汽车外壳和体育器材等。

预浸料模压工艺在航空航天领域得到广泛应用。

例如,飞机的机身、机翼和尾翼等部件常采用预浸料模压工艺进行制造,以提高产品的强度和耐久性。

此外,在汽车制造中,预浸料模压工艺也被用于制造车身和内饰部件,以提高产品的轻量化和安全性能。

在电子领域,预浸料模压工艺可以用于制造电路板和电子封装材料,以提高电子产品的可靠性和性能稳定性。

复合材料第五章复合材料的成型工艺

复合材料第五章复合材料的成型工艺
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6. 拉挤成型工艺
拉挤成型工艺中,首先将浸渍过树脂 胶液的连续纤维束或带状织物在牵引装置 作用下通过成型模而定型;
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其次,在模中或固化炉中固化,制成具有 特定横截面形状和长度不受限制的复合材料, 如管材、棒材、槽型材、工字型材、方型材 等。
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一般情况下,只将预制品在成型模中加热到 预固化的程度,最后固化是在加热箱中完成的。
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注射成型工艺过程包括加料、熔化、混合、 注射、冷却硬化和脱模等步骤。
加工热固性树脂时,一般是将温度较低的树 脂体系(防止物料在进入模具之前发生固化)与短 纤维混合均匀后注射到模具,然后再加热模具使 其固化成型。
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在加工过程中,由于熔体混合物的流动 会使纤维在树脂基体中的分布有一定的各向 异性。
层压成型工艺的缺点是只能生产板材, 且产品的尺寸大小受设备的限制。
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4.喷射成型工艺
将分别混有促进剂和引发剂的不饱和聚 酯树脂从喷枪两侧(或在喷枪内混合)喷 出,同时将玻璃纤维无捻粗纱用切割机切 断并由喷枪中心喷出,与树脂一起均匀沉 积到模具上。
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当不饱和聚酯树脂与玻璃纤维无捻粗纱 混合沉积到一定厚度时,用手辊滚压,使纤 维浸透树脂、压实并除去气泡,最后固化成 制品。
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纤维缠绕方式和角度可以通过机械传动或计 算机控制。
缠绕达到要求厚度后,根据所选用的树脂类 型,在室温或加热箱内固化、脱模便得到复合材 料制品。
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利用纤维缠绕工艺制造压力容器时, 一般要求纤维具有较高的强度和模量, 容易被树脂浸润,纤维纱的张力均匀以 及缠绕时不起毛、不断头等。
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另外,在缠绕的时候,所使用的芯模应 有足够的强度和刚度,能够承受成型加工过 程中各种载荷(缠绕张力、固化时的热应力、 自重等),满足制品形状尺寸和精度要求以 及容易与固化制品分离等。

预浸料模压工艺流程

预浸料模压工艺流程

预浸料模压工艺流程预浸料模压工艺是一种常见的复合材料制备工艺,广泛应用于航空航天、汽车、船舶等领域。

该工艺通过将纤维和树脂预先浸渍,然后在模具内进行热压,最终形成具有优异性能的复合材料制品。

下面将详细介绍预浸料模压工艺的流程。

材料准备在进行预浸料模压工艺之前,首先需要准备好纤维材料和树脂。

常用的纤维材料包括碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维等,而树脂则通常选用环氧树脂、酚醛树脂等具有优异性能的树脂。

在准备材料时,需要注意保持干燥,确保材料的质量。

预浸料制备接下来是预浸料的制备过程。

首先,将纤维材料按照设计要求进行切割和排列,然后将它们置入树脂中进行浸渍。

浸渍的过程需要根据纤维种类和树脂性质来确定浸渍时间和压力,确保纤维充分浸透树脂。

完成浸渍后,需要对预浸料进行固化处理,使树脂充分固化,形成具有一定强度和形状的复合材料半成品。

模具设计在进行模压之前,需要设计好模具结构。

模具设计的好坏直接影响到复合材料制品的成型效果,包括表面质量、尺寸精度等。

通常模具会根据产品的形状和结构来设计,确保在模压过程中纤维的排列和树脂的分布均匀,避免产生气泡、破损等缺陷。

模压工艺模压是整个预浸料工艺的核心环节。

在进行模压时,首先将预浸料放置在模具中,然后施加一定的温度和压力进行成型。

温度和压力的控制需要根据具体的预浸料和产品要求来确定,在保证树脂充分流动和纤维不受损伤的情况下完成成型。

完成模压后,需要适当的冷却时间,使复合材料制品充分固化和冷却。

后处理工艺最后,进行后处理工艺以提高复合材料制品的性能。

后处理工艺通常包括修边、表面处理、热处理等环节,以确保产品的外观和性能达到设计要求。

在进行后处理工艺时,需要注意操作规范,避免对产品造成二次损伤。

综上所述,预浸料模压工艺是一项复杂而关键的制备工艺,需要严谨的操作和科学的控制。

只有通过严格的工艺流程和技术要求,才能制备出具有优异性能的复合材料制品,满足各个领域的需求。

复合材料的预浸料模压成型工艺

复合材料的预浸料模压成型工艺

复合材料的预浸料模压成型工艺预浸料模压成型工艺基本过程是:将一定量经一定预处理的模压料放入预热的模具内,施加较高的压力使模压料填充模腔。

在一定的压力和温度下使模压料逐渐固化,然后将制品从模具内取出,再进行必要的辅助加工即得产品。

1压制前的准备(1)装料量的计算在模压成型工艺中,对于不同尺寸的模压制品要进行装料量的估算,以保证制品几何尺寸的精确,防止物料不足造成废品,或者物料损失过多而浪费材料。

常用的估算方法有①形状、尺寸简单估算法,将复杂形状的制品简化成一系列简单的标准形状,进行装料量的估算:②密度比较法,对比模压制品及相应制品的密度,已知相应制品的重量,即可估算出模压制品的装料量:③注型比较法,在模压制品模具中,用树脂、石蜡等注型材料注成产品,再按注型材料的密度、重量及制品的密度求出制品的装料量。

(2)脱模剂的涂刷在模压成型工艺中,除使用内脱模剂外,还在模具型腔表面上涂刷外脱模剂,常用的有油酸、石蜡、硬脂酸、硬脂酸锌、有机硅油、硅脂和硅橡胶等。

所涂刷的脱模剂在满足脱模要求的前提下,用量尽量少些,涂刷要均匀。

一般情况下,酚醛型模压料多用有机油、油酸、硬脂酸等脱模剂,环氧或环氧酚醛型模压料多用硅脂和有机硅油脱模剂,聚酯型模压料多用硬脂酸锌、硅脂等脱模剂。

⑶预压将松散的粉状或纤维状的模压料预先用冷压法压成重量一定、形状规整的密实体。

采用预压作业可提高生产效率、改善劳动条件,有利于产品质量的提高。

⑷预热在压制前将模压料加热,去除水分和其它挥发份,可以提高固化速率,缩短压制周期;增进制品固化的均匀性,提高制品的物理机械性能,提高模压料的流动性。

(5)表压值的计算在模压工艺中,首先要根据制品所要求的成型压力,计算出压机的表压值。

成型压力是指制品水平投影面上单位面积所承受的压力。

它和表压值之间存在的函数关系:j成型压力,即表压T MPa;仁——制品婴求的单位压力■念J\—压机额定表压,MPa:5 一制品水平投影面积T CT3;T——压机吨位,g复合材料的预浸料模压成型工艺在模压成型工艺中,成型压力的大小决定于模压料的品种和制品结构的复杂程度,成型压力是选择压机吨位的依据。

复合材料成型工艺 模压成型工艺

复合材料成型工艺 模压成型工艺

复合材料成型工艺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。

预浸料模压成型工艺

预浸料模压成型工艺

预浸料模压成型工艺预浸料模压成型工艺(RTM)是一种常用于复合材料制造的生产工艺,通常应用于制造高性能的复合材料零部件。

这种工艺结合了预浸料技术和模压工艺,能够实现复杂形状的零部件制造,同时确保材料的均匀性和强度。

在RTM工艺中,首先需要准备预浸料。

预浸料是指预先浸渍了树脂的纤维增强材料,通常使用碳纤维、玻璃纤维等作为增强材料,再将其浸渍在树脂中。

这种预浸料在搅拌和真空处理之后,可用于模压成型。

预浸料的质量和性能对成品的质量至关重要,因此制备过程需严格控制,以确保材料的均匀性和一致性。

在实际生产中,RTM工艺通常分为几个步骤。

首先,将预浸料放置在放置在模具中,并施加压力以确保材料填充模具。

随后,将模具置入加热压力机中,树脂在高温和高压的环境下固化。

在固化过程中,树脂会流动并填充整个模具空间,确保最终成品的均匀性。

RTM工艺具有许多优势。

首先,由于预浸料预先浸渍了树脂,因此可以精确控制树脂含量,从而确保成品的性能。

其次,RTM工艺适用于大批量生产,能够快速且有效地制造复合材料零部件。

此外,由于模具可以被重复使用,因此RTM工艺也具有较低的模具成本。

但与此同时,RTM工艺也存在一些挑战。

例如,由于需要加热和加压,工艺周期较长,生产效率不如其他成型工艺。

此外,对于复杂形状的零部件,可能需要设计复杂的模具,增加了制造成本和复杂性。

因此,在选择制造工艺时,需要综合考虑产品要求、成本和生产效率等因素。

总的来说,预浸料模压成型工艺是一种广泛应用于复合材料制造领域的高性能成型工艺,能够实现复杂形状零部件的制造,同时确保产品的质量和性能。

随着材料和工艺的不断进步,预浸料模压成型工艺将在未来得到更广泛的应用,并为复合材料制造带来更多可能性。

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复合材料的预浸料模压成型工艺设计

复合材料的预浸料模压成型工艺设计

复合材料的预浸料模压成型工艺设计一、引言复合材料是由两种或两种以上的材料(通常是纤维增强材料和基础材料)按一定方式组合而成的材料。

预浸料是其中一种重要形式,其在制造过程中充分浸渍纤维增强材料,并由预先定量的树脂浸液制成。

预浸料模压成型是一种常用的制备复合材料制品的工艺方法,本文将对该工艺的设计进行探讨。

二、工艺流程1.准备工作:准备好纤维增强材料、预浸料浸液、模具等所需材料和设备。

2.纤维浸润:将纤维增强材料放入预浸液中,确保纤维完全浸润且浸膏均匀。

根据实际需要,可以进行多次纤维浸润以增加预浸料的质量。

3.预压:将浸润好的纤维堆积在模具中,并在适当的压力下进行预压,以除去多余的预浸胶,形成初步的形状。

4.加热固化:将预压好的纤维在模具中进行加热固化,根据预浸料的要求选择适当的温度和时间。

5.压制成型:在加热固化完成后,将模具放入压模机中进行模压成型,给予适当的压力和温度,使得预浸料完全固化。

6.修整和后处理:将成型的复合材料制品修整成所需形状,并进行必要的后处理,如表面抛光、涂漆等。

三、关键工艺参数1.预浸料浸液配方:根据不同的材料要求,确定合适的树脂类型和固化剂配比,以及一定的填料和助剂。

2.纤维浸润时间:根据纤维增强材料的吸液性和树脂浸润性能,确定合理的纤维浸润时间,以保证纤维完全浸润。

3.预压压力和时间:根据预浸料的性质和所需成型形状,确定合适的预压压力和时间,以确保预浸料形成初步的形状。

4.加热固化温度和时间:根据预浸料的要求和所选用的树脂体系,确定适当的加热固化温度和时间,以使预浸料完全固化。

5.模压温度和压力:根据树脂体系的固化特性和制品的形状要求,确定合适的模压温度和压力,以将纤维和树脂充分结合。

四、质量控制1.纤维浓度控制:通过纤维的质量取样和称重,测算纤维的重量比例,以控制纤维增强材料的质量。

2.树脂浓度控制:通过树脂浸润后的纤维重量和浸膏后的纤维重量对比,计算树脂浓度,以确保浸润均匀。

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。

复合材料模压成型工艺流程

复合材料模压成型工艺流程

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下面是复合材料模压成型工艺的详细流程:1. 材料准备- 预浸料制备:将树脂和纤维按照一定比例混合,制备成预浸料。

SMC模压成型工艺流程

SMC模压成型工艺流程

SMC模压成型工艺流程SMC模压成型工艺是一种常用于复合材料制造的工艺方法,其原理是将预先混合好的Sheet Molding Compound(SMC)料在模具中进行加热压缩,使其固化成型成为最终产品。

SMC模压成型工艺具有成型速度快、制品质量高、生产效率高等优点,因此在汽车、航空航天、建筑等领域得到广泛应用。

在SMC模压成型工艺中,首先需要准备好SMC料,SMC料是由树脂、增强纤维、填料等原料混合制得的预浸料,具有一定的流动性和可成型性。

接着,将准备好的SMC 料铺放在模具的一侧,然后关闭模具,通过加热和压缩的方式对SMC料进行固化成型。

在这个过程中,加热可以使树脂固化,压缩则能够使SMC料充分填充模具的每个角落,确保最终产品的质量。

SMC模压成型工艺一般包括以下几个主要步骤:1.准备工作:在进行SMC模压成型之前,需要准备好所需的原材料,包括树脂、增强纤维、填料等。

同时,需要清洁和涂抹模具,确保模具表面光滑干净,以便产品成型时表面光洁平整。

2.SMC料铺放:将预先混合好的SMC料铺放在模具的一侧,要求均匀、密实。

在铺放SMC料时,需要根据产品的结构和要求进行合理的叠放和布置,以确保最终产品的强度和外形要求。

3.模具封闭:将装有SMC料的模具封闭好,确保模具的密封性以及加热和压缩系统的正常工作。

模具封闭后,即可进行下一步操作。

4.加热压缩:启动加热系统和压缩系统,对SMC料进行加热和加压处理。

加热系统会使SMC料中的树脂在一定温度下固化,压缩系统则会通过一定的压力使SMC料充分填充模具,并使其成型固化。

5.冷却固化:经过一定时间的加热和压缩后,关闭加热系统和压缩系统,让模具中的产品自然冷却,直至完成固化。

在这个过程中,冷却速度和固化时间的控制非常重要,影响着产品的质量和性能。

6.脱模和修整:等产品完全固化后,打开模具,将成型好的产品从模具中取出,进行必要的修整和处理。

包括修边、打磨、去毛刺等工序,以确保产品表面光滑平整,符合设计要求。

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。

聚合物基复合材料的工艺

聚合物基复合材料的工艺

3.聚合物基复合材料的工艺(重要)(1)预浸料的制备工艺1.热固性预浸料的制备1)溶液浸渍法。

将树脂基体个组分按规定的比例溶解于低沸点的溶剂中,使之成为一定浓度的溶液,然后将纤维束或织物以规定的速度通过基体溶液,使其浸渍上定量的基体溶液,并通过加热除去溶剂,使树脂得到合适的黏性。

2)热熔法。

分为直接熔融法和胶膜压延法。

2.热塑性预浸料制备。

可分为预浸渍技术与后浸渍技术两类。

(2)手糊成型工艺。

先在磨具上涂刷一层脱膜剂,后加入含固化剂树脂混合物,再在其上铺贴一层按要求剪裁好的纤维织物,用刷子、压辊或刮刀压挤织物,使其均匀浸胶并排除气泡,再涂刷树脂混合物和铺贴第二层纤维织物,反复上述过程直至达到所需厚度为止。

然后再固化、脱膜、修边,得到复合材料制品。

(3)模压成型工艺。

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。

是广泛使用的对热固性树脂和热塑性树脂都适用的纤维复合材料成型方法。

(4)喷射成型工艺。

将分别混有促进剂和引发剂的不饱和聚酯树脂从喷枪两侧测(或在喷枪内混合)喷出,同时将玻璃纤维无捻粗纱用切割机切断并由喷枪中心喷出,与树脂一起均匀沉积到模具上。

持沉积到一定厚度,用手辊滚压,使纤维浸透树脂、压实并除去气泡,最后固化成制品。

(5)连续缠绕工艺。

一种将浸渍了树脂的纱或丝束缠绕在回转芯模上。

常压下在室温或较高温度下固化成型的一种复合材料制造工艺。

是一种生产各种尺寸回转体的简单有效的方法。

(6)注射成型。

将颗粒状树脂、短纤维送入注射腔内,加热熔化、混合均匀,并以一定的挤出压力,注射到温度较低的密闭模具中,经过冷却定型后,开模便得到复合材料制品。

6.陶瓷基复合材料的制备工艺(成型工艺)(1)等静压成型。

一般等静压指的是湿袋式等静压(也叫湿法等静压),就是将粉料装入橡胶或塑料等可变形的容器中,密封后放入液压油或水等流体介质中,加压获得所需的坯体。

(2)热压铸成型。

热压铸成型是将粉料和蜡(或其他有机高分子黏结剂)混合后,加热使蜡(或其他有机高分子黏结剂)熔化,使混合料具有一定流动性,然后将混合料加压注入模具,冷却后即可得到致密的较硬实的坯体。

LCM常见工艺类型介绍

LCM常见工艺类型介绍

LCM常见工艺类型介绍LCM (Liquid Composite Molding)是指液体复合成型工艺,是一种常见的复合材料加工工艺。

在LCM中,树脂被注入到预先放置的增强材料中,并通过压力来充实并固化复合材料。

LCM具有如下几种常见的工艺类型:1. RTM(Resin Transfer Molding):RTM是LCM的一种常见工艺类型。

在RTM中,纤维增强材料事先放置在模具中,然后树脂通过压力被注入增强材料中。

RTM适用于密集纤维结构的复材制品,具有高强度和低重量的特点。

2. SRIM(Structural Reaction Injection Molding):SRIM也是LCM的一种类型。

在SRIM中,树脂与增强材料的混合物通过喷射成型进入模具中,然后在模具中发生反应,形成强化的复材产品。

SRIM适用于制造复材构件,如汽车车身等。

3. VARTM(Vacuum Assisted Resin Transfer Molding):VARTM是一种通过负压实施树脂注入的LCM工艺。

在VARTM中,纤维增强材料被放置在模具中,以后面覆盖塑料薄膜封闭并制造真空。

树脂通过负压被注入增强材料中。

VARTM是一种较为经济的工艺,适用于大型构件的生产。

4. LRI(Liquid Resin Infusion):LRI是一种注液法的LCM工艺。

在LRI中,纤维增强材料被放置在模具中,并通过真空吸出对其进行预处理。

然后,树脂通过注液法被注入增强材料中。

LRI工艺对于制造大型构件和复杂形状的产品非常适用。

这些仅是LCM工艺的一些常见类型,每种工艺都具有其独特的特点和适用范围。

通过选择合适的LCM工艺类型,可以实现高效、精确和经济的复合材料制造。

继续介绍LCM常见工艺类型:5. HP-RTM(High-Pressure Resin Transfer Molding):HP-RTM是一种高压树脂注塑成型工艺。

通过在模具中施加高压,树脂可以快速充实和固化,从而实现高强度、高精度的复合材料制品。

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复合材料的预浸料模压成型工艺
模压成型工艺基本过程是:将一定量经一定预处理的模压料放入预热的模具内,施加较高的压力使模压料填充模腔。

在一定的压力和温度下使模压料逐渐固化,然后将制品从模具内取出,再进行必要的辅助加工即得产品。

1.压制前的准备
(1)装料量的计算
在模压成型工艺中,对于不同尺寸的模压制品要进行装料量的估算,以保证制品几何尺寸的精确,防止物料不足造成废品,或者物料损失过多而浪费材料。

常用的估算方法有①形状、尺寸简单估算法,将复杂形状的制品简化成一系列简单的标准形状,进行装料量的估算:②密度比较法,对比模压制品及相应制品的密度,已知相应制品的重量,即可估算出模压制品的装料量:③注型比较法,在模压制品模具中,用树脂、石蜡等注型材料注成产品,再按注型材料的密度、重量及制品的密度求出制品的装料量。

(2)脱模剂的涂刷
在模压成型工艺中,除使用内脱模剂外,还在模具型腔表面上涂刷外脱模剂,常用的有油酸、石蜡、硬脂酸、硬脂酸锌、有机硅油、硅脂和硅橡胶等。

所涂刷的脱模剂在满足脱模要求的前提下,用量尽量少些,涂刷要均匀。

一般情况下,酚醛型模压料多用有机油、油酸、硬脂酸等脱模剂,环氧或环氧酚醛型模压料多用硅脂和有机硅油脱模剂,聚酯型模压料多用硬脂酸锌、硅脂等脱模剂。

(3)预压
将松散的粉状或纤维状的模压料预先用冷压法压成重量一定、形状规整的密实体。

采用预压作业可提高生产效率、改善劳动条件,有利于产品质量的提高。

(4)预热
在压制前将模压料加热,去除水分和其它挥发份,可以提高固化速率,缩短压制周期;增进制品固化的均匀性,提高制品的物理机械性能,提高模压料的流动性。

(5)表压值的计算
在模压工艺中,首先要根据制品所要求的成型压力,计算出压机的表压值。

成型压力是指制品水平投影面上单位面积所承受的压力。

它和表压值之间存在的函数关系:
复合材料的预浸料模压成型工艺
在模压成型工艺中,成型压力的大小决定于模压料的品种和制品结构的复杂程度,成型压力是选择压机吨位的依据。

2、压制工艺
(1)装料和装模
往模具中加入制品所需用的模压料过程称为装料,装料量按估算结果,经试压后确定。

装模应遵循下列原则:物料流动路程最短:物料铺设应均匀;对于狭小流道和死角,应预先进行料的铺设。

(2)模压温度制度
模压温度制度主要包括装模温度、升温速率、成型温度和保温时间的选择。

①装模温度
装模温度是指将物料放入模腔时模具的温度,它主要取决于物料的品种和模压料的质量指标。

一般地,模压料挥发份含量高,不溶性树脂含量低时,装模温度较低。

反之,要适当提高装模温度。

制品结构复杂及大型制品装模温度一般宜在室温-90℃范围内。

②升温速率
指由装模温度到最高压制温度地升温速率。

对快速模压工艺,装模温度即为压制温度,不存在升温速率问题。

而慢速模压工艺,应依据模压料树脂的类型、制品的厚度选择适当的升温速率。

③成型温度
树脂在固化过程中会放出或吸收一定的热量,根据放热量可判断树脂缩聚反应的程度,从而为确定成型温度提供依据。

一般情况下,先确定一个比较大的温度范围,再通过工艺-性能试验选择合理的成型温度。

成型温度与模压料的品种有很大关系。

成型温度过高,树脂反应速度过快,物料流动性降低过快,常出现早期局部固化,无法充满模腔。

温度过低,制品保温时间不足,则会出现固化不完全等缺陷。

④保温时间
指在成型压力和成型温度下保温的时间,其作用是使制品固化完全和消除内应力.保温时间的长短取决于模压料的品种、成型温度的高低和制品的结构尺寸和性能。

⑤降温
在慢速成型中,保温结束后要在一定压力下逐渐降温,模具温度降至60℃以下时,方可进行脱模操作。

降温方式有自然冷却和强制降温两种。

快速压制工艺可不采用降温操作,待保温结束后即可在成型温度下脱模,取出制品。

(3)压力制度
压力制度包括成型压力、合模速度、加压时机、放气等。

①成型压力
成型压力是指制品水平投影面积上所承受的压力。

它的作用是克服物料中挥发物产生的蒸汽压,避免制品产生气泡、分层、结构松散等缺陷,同时也可增加物料的流动性,便于物料充满模具型腔的各个角落,使制品结构密实,机械强度提高。

成型压力的选择取决于两个方面的因素:a模压料的种类及质量指标。

如酚醛模压料的成型压力一般为30-50MPa,环氧酚醛模压料的成型压力为5- 30MPa,聚酯型模压料的成型压力为7-lOMPa。

b制品结构形状尺寸。

对于结构复杂,壁厚较厚的制品,其成型压力要适当增加。

外观性能及平滑度要求高的制品一般也选择较高的成型压力。

②合模速度
装模后,上下模闭合的过程称为合模。

上模下行要快,但在与模压料将接触时,其速度要放慢。

下行快,有利于操作和提高效率;合模要慢,有利于模内气体的充分排除,减少气泡、砂眼等缺陷的产生。

③加压时机
合模后,进行加压操作。

加压时机的选择对制品的质量有很大的影响。

加压过早,树脂反应程度低,分子质量小,粘度低,树脂在压力下易流失,在制品中产生树脂集聚或局部纤维裸露。

加压过迟,树脂反应程度高,粘度大,物料流动性差,难以充满模腔,形成废品。

通常,快速成型不存在加压时机的选择。

④卸压排气
将物料中残余的挥发物、固化反应放出的低分子化合物及带入物料的空气排除过程称为排气。

其目的是为了保证制品的密实性,避免制品产生气泡、分层现象。

(4)制品后处理
制品后处理是指将已脱模的制品在较高温度下进一步加热固化一段时间,其目的是保证树脂的完全固化,提高制品尺寸稳定性和电性能,消除制品中的内应力,减少制品变形。

有时也可根据实际情况,采用冷模方法,矫正产品变形,防止翘曲和收缩。

在模压制品定型出模后,为满足制品设计要求还应建立毛边打磨和辅助加工工序。

毛边打磨是去除制品成型时在边缘部位的毛刺飞边,打磨时一定要注意方法和方向,否则,很有可能把与毛边相连的局部打磨掉。

对于一些结构复杂的产品,往往还需进行机械加工来满足设计要求。

模压制品对机械加工是很敏感的。

如加工不当,很容易产生破裂、分层。

3、典型配方模压成型工艺
选定何种工艺主要取决于模压料类型,此外还应考虑生产效率及制品结构、尺寸性能要求等。

慢速成型工艺见表3.4。

3.4 慢速成型工艺
4、典型和性能
国内绝大部分用于制造体育休闲用品,基本是各公司自产自用,或从国外进口。

国内已具备采用多种预浸工艺生产的能力,包括溶液法、直接热熔法、热熔胶膜法等。

能制造单向,也能制造各种织物,研究开发树脂体系约30个,包括环氧、酚醛、双马、聚酞亚胺、氰酸酯等。

拥有不同基体、不同增强材料制成的约50个品种,可以满足不同使用温度、不同功能、不同结构、不同成形方法对的要求,典型见下表3. 5 。

3.5 典型预浸料。

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