拉挤成型工艺及应用
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。
玻璃钢拉挤成型工艺以及玻璃钢拉挤成型工艺产品的应用
玻璃钢拉挤成型工艺以及玻璃钢拉挤成型工艺产品的应用玱璃钢拉挤成型工艺以及玱璃钢拉挤成型工艺产品的应用玱璃钢拉挤成型工艺目前已经成为新型产业群,产品具有耐腐蚀性强,能耐各种稀酸、碱、盐介质的腐蚀等特点,阻燃性好,潍坊科林环保已经经国家与业测试机构检测,材料的氧指数可达到28%以上。
可放心选购。
一、工艺及控制1、拉挤工艺拉挤成型工艺过程是由送纱、浸胶、预成型、固化定型、牵引、切断等工序组成。
无捻粗纱从纱架引出后,经过导纱装置进入树脂槽浸透树脂胶液,然后进入预成型模,将多余树脂和气泡排出,再进入成型模凝胶、固化。
固化后的制品由牵引机连续不断地从模具拉出,最后由切断机定长切断。
拉挤成型工艺中除立式和卧式机组外,尚有弯曲形制品拉挤成型工艺,反应注射拉挤工艺等。
增强热塑性塑料拉挤工艺在最近几年也取得了一定的突破。
最近美国道化学公司采用聚氨酯不玱纤经过拉挤制成强度、韧性、抗损伤性能均很优良的型材。
其拉挤速度可达到热固性塑料拉挤速度的10倍。
2、工艺控制拉挤成型工艺控制的参数主要包括成型温度、固化时间、牵引张力及牵引速度等。
(1)成型温度在拉挤成型过程中,材料在穿越模具时发生的变化是最关键的。
玱璃纤维浸胶后通过加热的金属模具,一般将连续拉挤过程分为预热区、胶凝区和固化区。
在模具上使用加热板戒加热套来加热。
树脂在加热过程中,温度逐渐升高,粘度降低。
通过预热区后,树脂体系开始胶凝、固化,在固化区内产品受热继续固化,以保证出模时有足够的固化度。
模具的加热条件是根据树脂体系来确定的。
以聚酯树脂配方为例,一般来讲,模具温度应大于树脂的放热峰值,温度上限为树脂的降解温度。
温度、胶凝时间、拉速应当匹配。
预热区温度可以较低,胶凝区不固化区温度相似。
温度分布应使产品固化放热峰出现在模具中部靠前,胶凝固化分离点应控制在模具中部。
温度梯度不宜过大。
(2)拉挤速度的确定拉挤模具的长度一般为0.6-1.2m。
在一定的温度条件下,树脂体系的胶凝时间对工艺参数速度的确定是非常重要的。
复合材料3拉挤成型
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。
模温控制
一般把模具人为地分为三段，即加热区、胶凝和 固化区。在模具上使用三组加热板来加热，并严 格控制温度。树脂在加热过程中，温度逐渐升高， 粘度降低。通过加热区后，树脂体系开始胶凝、 固化，这时产品与模具界面处的粘滞阻力增加， 壁面上零速度的边界条件被打破，基本固化的型 材以均匀的速度在模具表面摩擦运动，在离开模 具后基本固化,型材在烘道中受热继续固化，以保 证进入牵引机时有足够的固化度。
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。
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。
6.6.5 拉挤工艺变量的关系
温度、牵引速度、牵引力三个重要工艺参数中，温度是 由树脂系统的特性来确定的，是拉挤工艺中应当解决的 首要因素。通过树脂固化体系的DSC曲线的峰值和有关条 件，确定模具加热的各段温度值。
拉挤速度确定的原则是确定模内温度下的胶凝时间，保 证制品在模具中部胶凝、固化，出模具时具有一定的固 化程度。
(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。
拉挤成型工艺及应用
54 工程塑料应用1的7年，第25卷，第3期© 1994-2012 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, 展-囝1为现今的拉挤成型工艺流程示意图。
拉挤成型工艺及应用黄克均张建伟(第五三研究所.济南250031)内容提要概述拉挤成型工艺及其应用前景，通过对拉挤成«工艺与其它复合材料加工工艺的 比较，阐述了拉挤戋型工艺的特点和这种新的复合材料加工工艺在航空、躭天、交通、电气、化工和建 筑等领域的发展潜力。
关键词拉挤成5!复合杈枰树脂材料工艺应明1前言拉挤成型工艺是复合材料的主要成型工艺方法 之一。
用拉挤成型工艺可以全自动地生产不变截面 的棒、板,如c 型槽(板）、丨型梁、圆柱棒、j 型棒等。
最初的拉挤制品是钓鱼竿和电机檜楔等。
自70年代 以来，拉挤成型工艺不断完善,拉挤成型制品应用范 围已遍及航天，航空、交通、建筑、化工和电气等各个 领域，甚至用来制造桥梁结构架、汽车和轮船传动轴 等主承力结构件。
90年代初拉挤制品的世界年产量 为复合材料总年产量的3%〜5%,达9万〜15万t, 其中美国占一半左右。
拉挤制品的年增长率达到 10%〜15%,是复合材料制品中增长最快的- 种[卜2拉挤工艺过程2- 1 拉挤工艺拉挤成型工艺是指将浸溃了树脂的连续纤维粗 纱经加热模拉出形成预定截面型材的过程。
在拉挤 成型工艺的发展中，有三种同时发展起来的工艺：(1) 隧道炉拉挤工艺该工艺是把玻纤粗纱或 类似的增强材料牵引穿过树脂浴后，经过整形套管 除去包藏的空气和多余的树脂达到预定的直径，然 后牵引穿过隧道炉并悬空连续固化得到最终产品。
(2>间歜成型拉挤工艺该工艺是把增强纤维 牵引穿过树脂浸溃槽并进入对分式阴模，在脖止状 态下由模外加热固化。
通常模具的进入端要冷却以 防树脂固化.当一段增强纤维上的浸溃树脂完全固 化后,打开模具再把下一段牵引到模中。
拉挤成型
拉挤成型工艺拉挤成型工艺是将浸渍树脂胶液的连续玻璃纤维束、带或布等，在牵引力的作用下，通过挤压模具成型、固化，连续不断地生产长度不限的玻璃钢型材。
这种工艺最适于生产各种断面形状的玻璃钢型材，如棒、管、实体型材（工字形、槽形、方形型材）和空腹型材（门窗型材、叶片等）等。
拉挤成型是复合材料成型工艺中的一种特殊工艺，其优点是：①生产过程完全实现自动化控制，生产效率高；②拉挤成型制品中纤维含量可高达80%，浸胶在张力下进行，能充分发挥增强材料的作用，产品强度高；③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；④生产过程中无边角废料，产品不需后加工，故较其它工艺省工，省原料，省能耗；⑤制品质量稳定，重复性好，长度可任意切断。
拉挤成型工艺的缺点是产品形状单调，只能生产线形型材，而且横向强度不高。
（1）拉挤工艺用原材料①树脂基体在拉挤工艺中，应用最多的是不饱和聚酯树脂，约占本工艺树脂用量的90以上，另外还有环氧树脂、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增强材料拉挤工艺用的增强材料，主要是玻璃纤维及其制品，如无捻粗纱、连续纤维毡等。
为了满足制品的特殊性能要求，可以选用芳纶纤维、碳纤维及金属纤维等。
不论是哪种纤维，用于拉挤工艺时，其表面都必须经过处理，使之与树脂基体能很好的粘接。
③辅助材料拉挤工艺的辅助材料主要有脱模剂和填料。
（2）拉挤成型模具模具是拉挤成型技术的重要工具，一般由预成型模和成型模两部分组成。
①预成型模具在拉挤成型过程中，增强材料浸渍树脂后（或被浸渍的同时），在进入成型模具前，必须经过由一组导纱元件组成的预成型模具，预成型模的作用是将浸胶后的增强材料，按照型材断面配置形式，逐步形成近似成型模控形状和尺寸的预成型体，然后进入成型模，这样可以保证制品断面含纱量均匀。
②成型模具成型模具横截面面积与产品横截面面积之比一般应大于或等于10，以保证模具有足够的强度和刚度，加热后热量分布均匀和稳定。
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
拉挤成型工艺流程
拉挤工艺是一种连续生产复合材料型材的方法，它是将纱架上的无捻玻璃纤维粗纱和其他连续增强材料、聚脂表面毡等进行树脂浸渍，然后通过保持一定截面形状的成型模具，并使其在模内固化成型后连续出模，由此形成拉挤制品的一种自动化生产工艺。
利用拉挤工艺生产的产品其拉伸强度高于普通钢材。
表面的富树脂层又使其具有良好的防腐性，故在具有腐蚀性的环境的工程中是取代钢材的最佳产品，广泛应用于交通运输、电工、电气、电气绝缘、化工、矿山、海洋、船艇、腐蚀性环境及生活、民用各个领域。
拉挤成型工艺流程拉挤成型工艺形式很多，分类方法也很多。
如间歇式和连续式，立式和卧式，湿法和干法，履带式牵引和夹持式牵引，模内固化和模内凝胶模外固化，加热方式有电加热、红外加热、高频加热、微波加热或组合式加热等。
拉挤成型典型工艺流程为：玻璃纤维粗纱排布——浸胶——预成型——挤压模塑及固化——牵引——切割——制品拉挤成型设备组成：1、增强材料传送系统：如纱架、毡铺展装置、纱孔等。
2、树脂浸渍：直槽浸渍法最常用，在整个浸渍过程中，纤维和毡排列应十分整齐。
3、预成型：浸渍过的增强材料穿过预成型装置，以连续方式谨慎地传递，以便确保它们的相对位置，逐渐接近制品的最终形状，并挤出多余的树脂，然后再进入模具，进行成型固化。
4、模具：模具是在系统确定的条件下进行设计的。
根据树脂固化放热曲线及物料与模具的摩擦性能，将模具分成三个不同的加热区，其温度由树脂系统的性能确定。
模具是拉挤成型工艺中最关键的部分，典型模具的长度范围在0.6~1.2m之间。
5、牵引装置：牵引装置本身可以是一个履带型拉出器或两个往复运动的夹持装置，以便确保连续运动。
6、切割装置：型材由一个自动同步移动的切割锯按需要的长度切割。
成型模具的作用是实现坯料的压实、成型和固化。
模具截面尺寸应考虑树脂的成型收缩率。
模具长度与固化速度、模具温度、制品尺寸、拉挤速度、增强材料性质等有关，一般为600～1200mm。
拉挤成型(1)
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。
高分子材料成型新技术及模具CAD/CAE/KBE研究室
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
图1 复合材料拉挤成型工艺过程示意图
高分子材料成型新技术及模具CAD/CAE/KBE研究室
（2）树脂浸渍 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。 方法: 压纱浸渍
直槽浸渍
滚筒浸渍 压纱和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。
高分子材料成型新技术及模具CAD/CAE/KBE研究室
高分子材料成型新技术及模具CAD/CAE/KBE研究室
证制品断面含纱量均匀。
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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。 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。 原理：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。
固化程度。
一般采用钢镀铬，模腔表面要求光洁，耐磨，借 以减少拉挤成型是的摩擦阻力和提高模具的使用 寿命。
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成型模具按结构形式可分为：整体式和组合式成型 模两类。 整体模具是由整体钢材加工而成，一般适用于棒材 和管材。组合成型模具有上、下模对合而成。这种 类型的模具易于加工，可生产各种类型的型材，但 制品表面有分型线痕迹。 空腹制品采用芯模。芯模一端固定，另一端悬臂伸 入上、下模所形成的空间，与上、下模一起构成产 品所需的截面形状。为减少脱模时芯模产生的阻力， 芯模尾部加工成 1/300~1/200 的锥度，较大的芯模应 考虑采用模心加热装置。
8- 拉挤成型工艺
②成型模具：
成型模
一般采用钢镀铬，模腔表面要求光洁，耐磨， 借以减少拉挤成型的摩擦阻力和提 高模具的使用寿命。
4、固化炉
电阻或远红外加热
5、牵引装置
履带式牵引机 液压机械式
6、切割装置
砂轮 其它刀具
8、6 应用
建筑领域 运输领域 电工领域 运动娱乐领域 航空航天领域
②增强材料 为了满足制品的特殊性能要求，可以选用芳 纶纤维、碳纤维等。
③辅助材料
拉挤工艺的辅助材料主要有脱模剂 和填料。
8、3 拉挤成型工艺
送纱
浸胶
预成型
牵引
切断
固化定型
8、3 拉挤成型工艺
拉挤成型示意图
拉挤成型工艺参数
1、固化温度和时间
固化体系
拉挤成型工艺参数
2、浸胶时间
浸透
拉挤成型工艺的缺点
拉挤成型工艺的缺点是产品形状单调，只能生产 线形型材，而且横向强度不高。
8、2 拉挤工艺用原材料
①树脂基体 不饱和聚酯树脂、环氧树脂、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。
热塑性树脂
不饱和聚酯树脂
②增强材料
玻璃纤维无捻粗纱
拉挤工艺用的增强材料，主要是玻璃纤维及 其制品，如无捻粗纱、连续纤维毡等。
玻璃纤维绝缘撑条
高压电缆保护管
玻璃钢型材
门窗型材
雷达天线罩
运动娱乐
拉挤成型的优点
①生产过程完全实现自动化控制，生产效率高； ②拉挤成型制品中纤维含量可高达80%，浸胶在张 力下进行，能充分发挥增强材料的作用，产品强 度高；
拉挤成型(2)讲解
5.1.2 拉挤型材结构设计 （1）强度设计
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拉挤制品轴向与横向之间没有弯 曲耦合效应，轴向强度大，横向 强度低，对于仅承受轴向应力的 拉挤制品，强度分析可以简化。
1）许用应力 许用应力
b
K
材料极限破坏 应力
材料安全系数
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固化
固化：不饱和聚酯树脂的固化可以分为三个阶段： 凝胶阶段、定型阶段（硬化阶段）、熟化阶段（完全 固化阶段）。 后固化：一般从拉挤生产线下来的玻璃钢型材是处 于硬化阶段，还需要将切割好的型材放到恒温室中继 续固化一段时间，使型材的强度进一步提高。 措施：可以在50～100℃恒温室放置15～30小时。
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常用辅助材料(II)
辅助剂
特点
色料
内着色剂，无机颜料，用量0.5－5%。
低收缩添加剂
聚醋酸乙烯酯（PVAE）、聚苯乙烯 （PS)、热塑性聚氨酯、聚酯。
分散剂
是一种表面活性剂，由一个或多个亲 颜/填料的基团和类似与树脂的链状结 构组成，增进颜/填料粒子的润湿，稳 定分散剂，防止胶液絮凝。
K
许用扰度
f l
kn
材料断裂延伸率
材料安全系数 梁长度
材料系数，取250 －750之间值
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2）拉伸刚度
b F
EL AEL
3）弯曲刚度
fmax
kp
pL3 EL J
我国玻璃钢拉挤成型工艺、产品应用与现状
我国玻璃钢拉挤成型工艺、产品应用与现状我国玻璃钢（也称为玻璃纤维增强塑料）拉挤成型工艺是一种常用的塑料加工技术，在各个领域得到广泛应用。
这种工艺的基本原理是将玻璃纤维与树脂混合，并通过拉挤成型机将混合物挤出成型。
玻璃钢拉挤成型工艺的主要步骤包括：原材料准备、玻璃纤维切短、树脂与固化剂混合、充填模具、拉挤成型和固化。
在这个过程中，玻璃纤维的长度和分布对成型性能有很大影响。
拉挤成型机通过高温熔融树脂，将其挤出模具形成所需形状的产品，经过固化和后处理后，即可得到强度高、耐腐蚀、耐磨损的玻璃钢制品。
玻璃钢拉挤成型工艺的应用范围广泛，可以用于制造船舶、高速列车、飞机、汽车、建筑材料、储罐等各种结构件。
由于玻璃钢具有优异的耐腐蚀性、重量轻、机械强度高等特点，被广泛应用于化工、石油、电力、水处理等领域。
例如，玻璃钢储罐被广泛用于储存腐蚀性物质，玻璃钢管道在化工工业中用于输送腐蚀性介质。
目前，我国的玻璃钢拉挤成型工艺已经取得了一定的发展。
国内玻璃钢制品生产企业数量增多，产品质量和技术水平也有了大幅提升。
同时，我国政府也加大了对玻璃钢产业的支持力度，推动玻璃钢在各个领域的应用。
然而，与发达国家相比，我国的玻璃钢拉挤成型工艺仍存在一些问题和挑战。
一方面，技术水平有待提高，特别是在产品设计、模具制造和质量控制等方面仍存在一定差距。
另一方面，我国的玻璃钢市场仍处于初级阶段，市场需求相对较小，产品创新和应用推广仍有待进一步加强。
综上所述，我国玻璃钢拉挤成型工艺在应用和技术水平上取得了一定的发展，应用领域广泛，但仍面临一些挑战。
未来，我们需要加大研发力度，提高技术水平，进一步推动玻璃钢产业的发展，以满足市场需求，并不断创新，拓宽其应用领域。
我国玻璃钢拉挤成型工艺在应用和技术水平上取得了一定的发展，成为我国塑料加工领域的重要技术之一。
随着科技的进步和市场需求的不断增长，玻璃钢制品在航空航天、汽车工业、轨道交通、建筑材料、化工、环保等领域得到了广泛应用。
拉挤成型工艺及应用
一、概述和发展历史拉挤成型工艺是将浸渍树脂胶液的连续玻璃纤维束、带或布等，在牵引力的作用下，通过挤压模具成型、固化，连续不断地生产长度不限的玻璃钢型材。
这种工艺最适于生产各种断面形状的玻璃钢型材，如棒、管、实体型材（工字形、槽形、方形型材）和空腹型材（门窗型材、叶片等）等。
拉挤成型技术是一种以连续纤维及其织物或毡类材料增强型材的工艺方法。
基本工艺过程，增强材料在外力的牵引下，经浸胶、预成型、热模固化、在连续出模下经定长切割或一定的后加工，得到型材制品。
第一个拉挤成型工艺技术专利于1951年在美国注册。
直到60年代，其应用也十分有限，主要制作实芯的钓鱼杆和电器绝缘材料等。
60年代中期，由于化学工业对轻质高强、耐腐蚀和低成本的迫切需要，促进了拉挤工业的发展，特别是连续纤维毡的问世，解决了拉挤型材横向强度问题。
70年代起，拉挤制品开始步入结构材料领域，并以每年20%左右的速度增长，成为美国复合材料工业十分重要的一种成型技术。
从此，拉挤成型工艺也随之进入了一个高速发展和广泛应用的阶段。
与此同时，国内也开始关注起拉挤成型工艺这一新型技术。
随着拉挤产品应用领域的不断拓展，人们对拉挤工艺有了全新的认识，从80年代起，秦皇岛玻璃钢厂、西安绝缘材料厂、哈尔滨玻璃钢研究所、北京玻璃钢研究设计院，武汉工业大学先后从英国PUITREX公司，美国PTI公司引进拉挤成型工艺设备。
此外河北冀县中意玻璃钢有限公司从意大利TOP Glass公司引进5条拉挤生产线，其中有一条是我国首家引进的光缆增强芯拉挤设备，其拉挤速度可达15-35 m/min。
在借鉴和消化国外先进技术的基础上，业内人员不断研究新工艺，开发新产品，从而有力地推动了国内拉挤成型工业，目前这一技术正在向高速度、大直径、高厚度、复杂截面及复合成型的工艺方向发展。
二、拉挤工艺过程1 拉挤工艺拉挤成型工艺是指将浸溃了树脂的连续纤维粗纱经加热模拉出形成预定截面型材的过程。
在拉挤成型工艺的发展中，有三种同时发展起来的工艺：(1)隧道炉拉挤工艺该工艺是把玻纤粗纱或类似的增强材料牵引穿过树脂浴后，经过整形套管除去包藏的空气和多余的树脂达到预定的直径，然后牵引穿过隧道炉并悬空连续固化得到最终产品。
碳纤维拉挤成型工艺
碳纤维拉挤成型工艺
碳纤维拉挤成型是一种目前常用的工艺，用于制造高强度、低重量的碳纤维复合材料构件。
1. 原材料准备：首先，将碳纤维单丝进行预处理，包括去除杂质、涂覆树脂等。
然后，将经过处理的碳纤维单丝编织成纱线或拧成纱，用于后续的拉挤成型。
2. 拉挤成型：在拉挤机中，将碳纤维纱线或纱束引入机器，经过一系列的装置进行塑化加热，并通过模具将其拉伸、挤出。
模具的形状决定了最终构件的形状和尺寸。
同时，可以通过真空封闭模具和注射树脂等方式，确保碳纤维的密实度和表面质量。
3. 固化：拉挤出的构件会进入固化炉，经过一定的时间和温度条件下进行热固化。
在此过程中，树脂会固化，将碳纤维牢固地粘结在一起，并形成坚硬而轻量的复合材料。
4. 后续加工：经过拉挤成型和固化的构件还需要进行后续的加工和整理。
包括去除模具残留物、修整表面、加工孔洞等步骤，以确保构件的精度和质量。
碳纤维拉挤成型工艺具有生产效率高、造型灵活、可实现大批量生产等优点。
在航空航天、汽车、船舶等行业中得到广泛应用，为实现轻量化、高强度的产品设计提供了有效的解决方案。
拉挤成型原理及其制造工艺课件
拉挤成型缺陷防治措施
材料选择
选择符合要求的材料，确保质量 过关。
工艺优化
根据制品要求，调整工艺参数，如 温度、压力等，确保制品质量。
设备维护
定期检查设备运行状况，及时维修 和调整设备，确保设备正常运行。
拉挤成型质量检验标准
外观质量
制品表面应光滑、无气泡、无变 形等缺陷。
尺寸精度
制品尺寸应符合设计要求，误差 在允许范围内。
物理性能
制品应具有足够的强度、硬度等 物理性能，满足使用要求。
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拉挤成型应用与发展趋势
拉挤成型的应用范围
航空航天领域
拉挤成型技术可用于制造飞机零部件、卫星 支架等高性能产品。
汽车工业
拉挤成型可生产汽车车身结构件、车轮轮毂 等，提高汽车轻量化水平。
建筑行业
拉挤成型可生产玻璃纤维增强复合材料，用 于建筑模板、桥梁等结构件。
压力
挤压过程中的压力会影响制品的密度和强度。
材料
树脂、纤维和辅助材料的选择会影响制品的 性能和成本。
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拉挤成型材料
拉挤成型材料要求
材料强度 拉挤成型材料应具有较高的强度和刚 度，以确保制品的稳定性和耐用性。
耐腐蚀性
拉挤成型材料应具有良好的耐腐蚀性， 以适应各种环境条件。
加工性能
拉挤成型材料应易于加工，可进行锯、 刨、钻、钉等机械加工操作。
拉挤成型的特点
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连续生产
拉挤成型是一种连续生产工艺， 生产效率高，适合大规模生产。
自动化程度高
拉挤成型工艺采用自动化设备 和技术，减少了人工操作和干 预，提高了生产质量和效率。
可定制性强
拉挤成型工艺可以根据客户需 求生产各种不同形状、尺寸和
拉挤树脂及其成型工艺介绍
一、拉挤成型工艺简介
（二）拉挤产品的主要应用领域
电工领域 主要用 于高压电缆保护管、 电缆架、绝缘梯、绝 缘杆、电杆、灯柱、 变压器和电机的零部 件等。
一、拉挤成型工艺简介
（二）拉挤产品的主要应用领域
建筑领域 主要用于 门、窗结构用型材、桥 梁、栏杆、帐篷支架和
天花板吊架等。
一、拉挤成型工艺简介
随着先进设备的发展，以前被认为不可想象的工艺，如在线编制拉 挤成型、反应注射拉挤成型、曲面拉挤工艺和含填料的拉挤工艺等 新型工艺正在不断涌现。
一、拉挤成型工艺简介
（二）拉挤产品的主要应用领域
耐腐蚀领域 主要用于 化工设备、水处理设 备、酿造设备、耐腐 蚀储罐保护架、洗涤 器组合构件、水族馆 检查走廊、冷却塔支 架、抽油杆和海上采 油设备等。
二、拉挤成型工艺的原理及设备
（一）拉挤成型工艺的原理
拉挤成型工艺过程
胶液配制
上层毡
无碱纱 下层毡
浸渍
预成型
加温固化
牵引
切割
钻孔
喷涂
烘烤
检验包装
二、拉挤成型工艺的原理及设备
（一）拉挤成型工艺的原理
拉挤成型工艺设备原理
二、拉挤成型工艺的原理及设备
二、拉挤成型工艺的原理及设备
（二）拉挤设备
二、拉挤成型工艺的原理及设备
（二）拉挤设备
预成型模和成型模 3、预成型模具的选择 （1）拉挤成型棒材时，一般使用管状预成型模具； （2）成型空心型材时，通常使用芯轴预成型模具； （3）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。
二、拉挤成型工艺的原理及设备
（二）拉挤备
预成型模和成型模 4、成型模具的要求 （1）模具截面几何形状与型材轮廓相同； （2）模具长度与树脂的种类、模具温度、制品尺寸、拉挤速度、增强材 料性质等相关，一般为300-500mm； （3）模具材质可为金属、陶瓷或工程塑料，一般使用钢镀铬成型模具； （4）模具的模腔表面要光洁、耐磨，以减少拉挤成型过程中的摩擦阻力， 使制品容易脱模，并提高模具的使用寿命； （5）模具采用电加热方式为好，以便控制温度的分布。
拉挤成型工艺
拉挤成型工艺拉挤成型工艺第一节原料配制（一）胶液的配制方法配胶是拉挤生产过程中关键的工序之一其操作是否合理，配料是否准确，将决定着最终产品的质量。
因此，应加强对这一工序的过程控制，要做到操作准确，记录清楚，具有可追溯性。
拉挤产品配方中所用到的原材料，主要有：树脂、低收缩剂、引发剂、脱模剂、填料、色浆及辅助剂（如消泡剂、分散剂等）。
配胶时应严格按以下列步骤进行：1．填料装在托盘里放入温度(110士5℃）烘箱里烘干约0. 5h。
2.校正称量器具如：磅秤、天平等。
3.按工艺文件要求量取或称取树脂。
4.按拉挤工艺配方的比例加入分散剂等组分，搅拌5-l0min;5.依次加入低收缩剂、色浆等组分，搅拌约5-l0min：同时称取内脱模剂、固化剂；6．加入内脱模剂，再加入固化剂，保持搅拌机的搅拌状态；7.从烘箱中取出烘过的填料，称量并加入后，继续搅拌约5-l0min;8.最后关闭搅拌机，清理配胶现场。
以上所提到的搅拌时间，仅是一个参考时间，操作者可以根据所使用的搅拌器的转速大小、配方的实际情况、配胶量的多少进行调整。
搅拌时间过短，不利于各种原材料的均匀混合，搅拌时间过长，会导致胶液温度的升高，影响胶液的储存期。
在产品正常生产的情况下，视产品大小，一般以10-15kg的树脂量配置为宜。
如果一次配置树脂量过大，会增加操作人员的负担，影响操作效率。
在搅拌过程中，要严格按照搅拌机操作规程进行操作，注意安全。
每次倒入液体组分时要尽可能将称量容器中的液体倒尽。
并且在生产过程中，待胶槽中的胶液快被用完之前应及时准备好下一桶胶，以免造成生产的停顿。
在配胶过程中要学会正确操作和使用天平。
首先要保持砝码和托盘的清洁，如粘有树脂、色浆等要将其擦拭干净；在称量前一定要调整天平的水平，使指针对准刻度盘的。
刻度或左右摇摆幅度一致：将要称量的物体放在左托盘上（一般通过烧杯来盛装），在右托盘上放砝码，放砝码时按照从大到小的顺序，最后调整横梁上的游砝，直至天平平衡，累计砝码总重量，减去烧杯的重量，所得差即为所称量物体重量。
我国玻璃钢拉挤成型工艺、产品应用及
我国玻璃钢拉挤成型工艺、产品应用及现状一、概述拉挤成型工艺是将浸透胶液的连续无捻粗纱、毡、带或布等增强材料，在牵引力的作用下，通过模具加热挤拉成型、固化，连续不断地生产长度不限的玻璃钢型材。
2008年，拉挤成型工艺用不饱和聚酯树脂消费量4万吨，过氧化物消费量约为600吨。
拉挤成型工艺是玻璃钢成型工艺中的一种特殊工艺，适于生产各种断面形状的玻璃钢型材，如棒、管、实体型材（工字形、槽形、方形型材）和空腹型材等。
其优点是：1、生产过程连续进行，制品质量稳定，重复性好；2、增强材料含量可根据要求进行调整，产品强度高；3、能够调整制品的纵向强度和横向强度，满足不同的使用要求；4、能够生产截面形状复杂的制品，满足特殊场合使用的要求；5、制品具有良好的整体性，原材料的利用率高；6、设备的投资费用低。
二、拉挤工艺用原材料1、树脂基体在拉挤工艺中，应用最多的是不饱和聚酯树脂，还有环氧树脂、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。
(1)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，但质量因生产厂家不同差距较大，使用时要根据不同的产品慎重选择。
(2)乙烯基树脂乙烯基树脂具有较好的综合性能，可提高耐化学性能和耐水解稳定性。
(3)环氧树脂环氧树脂和不饱和聚酯树脂、酚醛树脂相比，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。
(4)酚醛树脂它是最早的一类热固性树脂。
具有突出的瞬时耐高温烧蚀性能，目前酚醛树脂已成功应用在拉挤成型工艺中。
2、增强材料拉挤工艺用的增强材料主要是玻璃纤维及其制品，如无捻粗纱、玻璃纤维毡等。
为了满足制品的特殊性能要求，可用芳纶纤维、碳纤维、超高分子量聚乙烯纤维及玄武岩纤维等。
(1)玻璃纤维用于拉挤工艺的玻璃纤维主要有无碱、中碱和高强玻璃纤维。
玻璃纤维制品的品种有：①无捻粗纱无捻粗纱有并股纱和直接纱，线密度为1100（1200）号到4400（4800）号。
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展-囝1为现今的拉挤成型工艺流程示意图。
拉挤成型工艺及应用黄克均张建伟.济南250031)内容提要概述拉挤成型工艺及其应用前景，通过对拉挤成«工艺与其它复合材料加工工艺的 比较，阐述了拉挤戋型工艺的特点和这种新的复合材料加工工艺在航空、躭天、交通、电气、化工和建 筑等领域的发展潜力。
关键词拉挤成5复合杈枰树脂材料工艺应明1前言拉挤成型工艺是复合材料的主要成型工艺方法 之一。
用拉挤成型工艺可以全自动地生产不变截面 的棒、板,如c 型槽(板）、丨型梁、圆柱棒、j 型棒等。
最初的拉挤制品是钓鱼竿和电机檜楔等。
自70年代 以来，拉挤成型工艺不断完善,拉挤成型制品应用范 围已遍及航天，航空、交通、建筑、化工和电气等各个 领域，甚至用来制造桥梁结构架、汽车和轮船传动轴 等主承力结90年代初拉挤制品的世界年产量 为复合材料总年产量的3%〜5%,达9万〜15万t, 其中美国占一半左右。
拉挤制品的年增长率达到 10%〜15%,是复合材料制品中增长最快的- 种[卜2拉挤工艺过程21拉挤工艺拉挤成型工艺是指将浸溃了树脂的连续纤维粗 纱经加热模拉出形成预定截面型材的过程。
在拉挤 成型工艺的发展中，有三种同时发展起来的工艺：(1) 隧道炉拉挤工艺该工艺是把玻纤粗纱或 类似的增强材料牵引穿过树脂浴后，经过整形套管 除去包藏的空气和多余的树脂达到预定的直径，然 后牵引穿过隧道炉并悬空连续固化得到最终产品。
(2>间歜成型拉挤工艺该工艺是把增强纤维 牵引穿过树脂浸溃槽并进入对分式阴模，在脖止状 态下由模外加热固化。
通常模具的进入端要冷却以 防树脂固化.当一段增强纤维上的浸溃树脂完全固 化后,打开模具再把下一段牵引到模中。
(3)高频或微波加热拉挤工艺该工艺与上述 两种方法类似,但采用高銕或微波加热，这种方法树 脂固化速度快，在模内即可固化。
由于70年代初连续纤维毡的问世解决了拉挤 型材的横向强度问题，使拉挤成型工艺获得高速发1一纱团架>2纤维控制系统,3树脂浸溃槽；4 加热的模具,5牵引机,6切割锯 图1拉挤成型工艺流程图 通常拉挤过程包括纤维粗纱自纱团架经纤维控 制系统向前牵引，在浸溃槽中用适宜的浸溃树脂浸 润并整理，将合在一起的浸溃过树脂的纤维束穿过 成型模.使已成型的浸溃了树脂的预浸件穿过拉挤模等过程22材料拉挤成型工艺中使用的材料包括树脂、增强材料、无机填料和内脱模剂等[14〕。
拉挤成型工艺使用的树脂与其它复合材料成型工艺使用的树脂不同。
国外已推出的可用于拉挤工艺的树脂如表1所示。
拉挤成型工艺使用的增强材料有玻璃纤维.石墨纤维、芳纶纤维、硼纾维和混杂纤维等。
国外使用的增强材料见表2。
在拉挤工艺中适当加入填料可提高树腊基体的酎热性，降低树腊收缩率，改善拉挤制品表面性能和降低成本。
还可賦予拉挤制品阻燃、耐化学腐蚀或电绝缘等功能。
对拉挤工艺使用的无机填料的要求是填料的化学成分稳定、杂质含量少、吸水率低于0. 5 %、平均收I996-U-15粒径5〜10 Mm。
填料加入量一般为15%〜40%，拉挤工艺中常用的填料见表3。
拉挤工艺常W的脱模方法有下列4种：(1>在模具内成型料的表面放置脱模板；(2)在横具内壁涂脱模剂；(3)使用聚四氟乙烯等非粘材料制作模具；(4)在成型料中预先加入脱模性好的内脱模糾。
实践证明方法（1)、（2)、（3)不能达到满意的脱模效果。
国外现已推出的拉挤成型工艺用脱模剂见表4。
2. 3 模具拉挤成型工艺使用的模具是用工具钢制成的。
为了将浸溃了树脂的增强纤维牵引通过加热的模具，制成外观光洁美观的拉挤制品，在模具的设计与加工中，一方面要提高加工精度，另方面要尽量提高模腔内表面的粗糙度等级（通常采用镀铬或渗钽法）。
模腔内表面粗糙度等级高，既利于脱模又可咸少摩擦阻力，延长模具的使用寿命⑴。
拉挤成型用树脂纪方因增强纤维浸润的好坏•树脂凝胶速度的快慢以及树脂在模具内的固化速率和脱模的难易，均取决于树脂体系，所以树脂体系的选择是非常重要的。
常见的树脂配方见表5 4_。
25成型工艺条件拉挤成型工艺必须选择合适的模内温度设置点，设定合适的顸热温度和牵引速度。
图2为拉挤装置的加热部分和模具的示意图。
图2中，拉挤模具分为三个区，在第•区内，树脂与增强材料的混合物进入预热模具，混合物被加热后，模腔内液压提高。
在第二区内，树脂幵始反应，从粘稠液态固化为凝胶状，再变为橡胶状材料。
当树脂固化为固态产品时，体积收缩使压力下降，产品从模具表面脱离下来。
在第三区内，部分固化的复合材料继续固化完全，常用拉挤工艺条件见表6[3]。
3拉挤成型工艺特点、应用与发展「2工拉挤成型工艺作为一种自动化连续生产的复合材料成型工艺方法，类似于金属的挤出工艺，其主要优点是制造速度快，拉挤成型材料的利用率为95% C手糊成型材料的利用率仅为75%)。
用拉挤成型方法制成的拉挤制品具有高强、轻量（钢的20% •钔的60%)、较少或不需维修、耐化学腐蚀、酎老化、耐紫5Derakane 530100ASP-4001,04001A100v TCPHI1-5TSAV-20110SS 80200MW INT-EQ6EP0N 9310100EPON 936033EP0N5370. 67MW INT-18460. 67ASP 400P13 〜201 :2—35 —6—72‘ C/ mm • min_1110〜160300160-182305165〜182400外线降解、尺寸稳定、表面光滑、易着色、无磁性、电磁透过性好、易于加工、可机械连接或胶接等特性拉挤制品与其它成型方法成型制品的不同之处主要是,可大批量生产；生产率高，成本低;制品纤维含鼋高.强度和刚度高,•制品可复制性好；产品为直线型柱体。
拉挤制品在工业发达国家已广泛应用于电气、建筑、交通及航天航空等领域。
表7为一些工业发达国家使用拉挤制品的例子。
随着拉挤成型工艺的不断发展，人们已能制作m宽的拉挤型材。
近期又相继发展了拉挤缠绕组合工艺(用于制造管形结构产品）和曲面拉挤工艺(PuUonniiig，用于制造汽车板簧、工具手柄等）。
新近开发的具有大功率、大截面拉挤能力的Pulmaster 18-36-0型拉挤机，最大牵引力为10 t,产品截面积可达450 mmX 900 mm以上。
我国哈尔滨玻璃钢研究所80年代中期就引进了拉挤设备，并对拉挤设备、拉挤模具、拉挤材料、拉挤工艺全方位地开展了较深入的研究，取得了一定的成果，其拉挤成型技术在国内居领先地位。
现在国内已先后引进了二十多条拉挤生产线。
对于拉挤成型，有关专家指出，目前国内尚存在原材料不配套，大部分靠进口，模具制造技术水平较低，对拉挤工艺科学研究不够深入等问题，今后应紧紧抓住拉挤市场开发的机遇，发挥这些先进拉挤设备的作用，促进拉挤成型工艺在我国的发展。
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借助于本文对机头的热平衡分析、热平 衡方程以及各个热通量的计算公式，可对机 头温度控制装置的设计提供依据a参考文献1 .传热学.北京：1985. 214THERMAL EQUILIBRIUM ANALYSIS AND CALCULATION FOR EXTRUDER DIELi Zhihua(Qingdao Institute of Chemical Technology 266042)SYNOPSIS The thermal equilibrium the calculating equation for each heat flux, system of the extruder die-KEYWORDS extruder die ♦ thermal equilibrium ♦ heat flux and discuss were made. Listed of the temperature controlling。