高分子加工学-复合材料的成型加工技术解析

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高分子材料成型加工

高分子材料成型加工

高分子材料成型加工简介高分子材料成型加工是指通过加热、挤压、拉伸等工艺将高分子材料转变成所需形状和尺寸的过程。

高分子材料广泛应用于各个领域,如塑料制品、橡胶制品、纤维材料等。

本文将介绍高分子材料成型加工的基本原理、常用的加工方法以及在实际应用中的注意事项。

基本原理高分子材料成型加工是利用高分子材料的可塑性进行加工的过程。

高分子材料的可塑性是指在一定的温度和压力下,可以被加工成各种形状的性质。

其基本原理可以归纳为以下几点:1.熔融:高分子材料在一定的温度范围内可以被熔化成流体状态,使得材料更易于流动和变形。

2.成型:将熔融的高分子材料注入到模具中,通过模具的形状和尺寸限制,使得熔融材料在冷却后得到所需的形状和尺寸。

3.冷却固化:熔融材料在模具中冷却后逐渐固化成固体,成为最终的成型品。

常用的加工方法注塑成型注塑成型是一种常用的高分子材料成型加工方法,适用于制造各种塑料制品。

其基本流程包括:1.材料准备:选择合适的塑料颗粒作为原料,将其加入注塑机的进料口中。

2.加热熔融:注塑机将原料加热、熔融,并将熔融的塑料材料注入到模具中。

3.冷却固化:模具中的熔融塑料材料在冷却后逐渐固化成固体,形成最终的成型品。

4.取出成品:将固化的成型品从模具中取出,并进行后续加工,如修整边缘、打磨表面等。

挤出成型挤出成型是另一种常用的高分子材料成型加工方法,适用于制造各种管材、板材等长型产品。

其基本流程包括:1.材料准备:将高分子材料以颗粒形式加入到挤出机的料斗中。

2.加热熔融:挤出机将颗粒状的高分子材料加热、熔融,并通过螺杆将熔融的材料挤出。

3.模具成型:挤出的熔融材料通过模具的形状和尺寸限制,被冷却成所需的形状和尺寸。

4.冷却固化:在模具中冷却后,熔融材料逐渐固化成固体,形成最终的成型品。

5.切割成品:挤出机会根据需要将成型品切割成所需的长度,以便后续使用。

除了注塑成型和挤出成型,还有许多其他的高分子材料成型加工方法,如压延成型、注射拉伸成型等,根据材料和产品的需求选择合适的加工方法。

浅谈高分子材料成型加工技术以及应用前景

浅谈高分子材料成型加工技术以及应用前景

浅谈高分子材料成型加工技术以及应用前景
高分子材料成型加工技术是指通过一系列加工方法将高分子材料转变成具有特定形状、尺寸和性能的制品的过程。

随着高分子材料的广泛应用,成型加工技术在材料加工领域中
扮演着重要的角色。

本文将从成型加工技术的种类、应用前景和影响因素等方面进行讨
论。

高分子材料成型加工技术的种类非常多样,包括注塑、吹塑、挤出、压缩成型、注射
成型、热压成型等。

不同的加工方法适用于不同的高分子材料和产品需求。

注塑适用于生
产塑料制品,吹塑适用于生产空气、水泵等。

挤出适用于生产管道和线缆等长条状产品。

高分子材料成型加工技术的应用前景广阔。

高分子材料具有良好的机械性能、化学稳
定性和生物相容性,广泛应用于汽车、建筑、电子、医疗等领域。

高分子复合材料在汽车
制造中可以用来减轻重量、提升安全性能。

在医疗领域,高分子材料可以应用于人工关节、心脏支架等医疗器械的制造。

高分子材料还可以应用于环保领域,用于制造可降解的塑料
制品,减少对环境的污染。

影响高分子材料成型加工技术的因素较多。

首先是材料的选择。

不同的高分子材料具
有不同的熔融温度和流动性,对加工工艺有影响。

其次是模具的设计。

良好的模具设计可
以使成品具有精确的尺寸和形状。

再者是成型参数的控制。

温度、压力、速度等因素会影
响产品的质量。

最后是生产线的自动化程度。

自动化生产线可以提高生产效率和产品质
量。

高分子成型加工实验解析

高分子成型加工实验解析

第四章高分子成型加工实验 (2)实验一热固性树脂复合材料的手糊成型 (2)实验二模具组装实验 (3)实验三塑料注射成型 (5)实验四塑料模压成型 (6)实验五聚丙烯塑料的挤出成型 (7)实验六热塑性高分子材料造粒 (9)实验七橡胶的开炼及平板硫化 (11)实验八聚氨酯硬泡塑料的制备 (13)实验九功能性橡胶的制备 (15)第四章高分子成型加工实验实验一热固性树脂复合材料的手糊成型一、实验目的1、了解热固性树脂的固话原理。

2、学会手糊成型制备复合材料。

二、实验原理手糊成型工艺又称接触成型,是树脂基复合材料生产中最早使用和应用最普遍的一种成型方法。

手糊成型工艺是以加有固化剂的树脂混合液为基体,以玻璃纤维及其织物为增强材料,在涂有脱模剂的模具上以手工铺放结合,使二者粘接在一起,制造玻璃钢制品的一种工艺方法。

基体树脂通常采用不饱和聚酯树脂或环氧树脂,增强材料通常采用无碱或中碱玻璃纤维及其织物。

在手糊成型工艺中,机械设备使用较少,它适于多品种、小批量制品的生产,而且不受制品种类和形状的限制。

三、实验步骤不饱和树脂配方实验塑料小杯①:100克不饱和树脂塑料小杯②:红配方,钴盐,0.8~2.0克塑料小杯③:白配方,过氧化物,0.8~2.0克将②和③倒入①中,搅拌均匀,放入温度计,测量温度变化,画出曲线。

2分钟测一个点。

温度变化快时可缩短测量时间,温度变化缓慢时可增大测量间隔。

注意:需将②和③缓缓加入到①中,②和③不能直接混合,否则容易燃烧或爆炸。

复合材料的制备需准备的材料:塑料盆、搅拌棒、米拉薄膜、玻纤布、压辊、钢锯条、不饱和聚酯树脂、红配方、白配方、玻璃板、铲刀、胶带、毛刷等。

1.取玻璃板(300 mm × 300 mm)2块,用铲刀铲净其表面;2.裁剪米拉薄膜2张,规格300 mm × 300 mm;3.裁剪玻纤布5张,规格250 mm × 250 mm;4.将一块玻璃板放置在平台上,铺放1张米拉薄膜,并用胶带固定;5.将所裁剪的5张玻纤布称重,记为W;6.称取1.5W重量(根据经验,实际称量约350克左右)的不饱和聚酯树脂,放置于塑料盆中;7.按树脂重量的1.5~2.0%称取红配方,加入到树脂中,搅匀;8.按树脂重量的l.5~2.0%称取白配方,加入到树脂中,搅匀;9.用毛刷蘸上不饱和聚酯树脂,均匀涂刷在已固定好的米拉薄膜上,不得漏涂;10.铺上一层玻纤布,并用压辊压实,确保玻纤布上浸透树脂;11.用毛刷再蘸取少量树脂,涂刷在玻纤布上;12.铺放第二层玻纤布,并用压辊压实,赶出气泡;13.依次类推,直至5层玻纤们全部铺放完毕为止;14.在第5层玻纤布上在涂刷少量树脂;15.另取一张米拉薄膜,覆盖在玻纤布上,用锯条平边刮米拉薄膜,让表面树脂分布均匀,并消除可能存在的气泡;16.在米拉薄膜上贴上写有自己班级学号、姓名的纸条。

高分子复合材料的制备工艺及应用分析

高分子复合材料的制备工艺及应用分析

高分子复合材料的制备工艺及应用分析高分子复合材料是一种由两种或以上不同成分组合而成的材料。

由于它的大多数成分都是高分子化合物,所以它也被称为“高分子复合材料”。

高分子复合材料由于其具有轻重比低、力学性能优异、耐高温、耐腐蚀、绝缘性能好等特点,在工业生产中有着广泛的应用,特别是在飞机、汽车、轮船、建筑等领域。

高分子复合材料的制备工艺高分子复合材料的制备工艺有多种方法。

其中,最基本的方法是混合配制。

根据不同的使用要求,选择不同的高分子制品和其他材料,通过混合、热压、加热、浸泡、固化等方式制备高分子复合材料。

另外,常常使用的工艺也包括覆盖法、注塑法、挤出法、吹塑法、复合法等。

覆盖法是一种通过在基材表面覆盖一层高分子材料的方法。

这样可以改变表面性质,并达到绝缘、抗腐蚀、耐磨等功能。

注塑法是将液态或半固态的材料通过模具注入模腔中,再经过加压、固化而得到成型的方法。

这种方法适用于生产薄壁、贴近形状的长、大型制品。

挤出法是将预先制备好的高分子材料放入挤出机中,在高压下进行热熔成型。

挤出法适用于制造长条形或管状的高分子复合材料制品。

吹塑法是将高分子材料加热并在膨胀气流的作用下变成大泡,然后吹气成型的方法。

这种方法适用于生产小批量、中小型的制品。

复合法是将不同种类、不同性质的材料连接制成一种新的材料的方法。

可通过覆盖法、压合法、胶结法、热合法等联合使用制备出多种组合材料,有效提高材料的性能。

高分子复合材料的应用分析高分子复合材料的应用领域广泛。

在航天、卫星、航空、船舶等领域,高分子复合材料常常被用于制造船体和翼型,如空气动力学材料、高强度复合材料和大型复合框架等。

在运动器材领域由于高分子复合材料具有高强度、高刚度和低重量等特点,可以制造高性能的运动器材,如高弹力量矩杆、高价值高强度球拍等。

在建筑领域,高分子复合材料可用于机场、桥梁、公路、港口等基础设施建设。

一些高强度、轻质复合材料有助于提高建筑物的密度和刚度。

此外,可应用于水处理系统,电信电缆材料,以及新能源领域如风能、太阳能等。

浅析高分子材料成型加工技术

浅析高分子材料成型加工技术

浅析高分子材料成型加工技术[摘要]高分子材料成型加工技术在工业上取得的飞速发展,介绍高分子材料成型加工技术的发展情况,探讨其创新研究,并详细阐述高分子材料成型加工技术的发展趋势。

[关键词]高分子材料成型加工技术近年来,某些特殊领域如航空工业、国防尖端工业等领域的发展对聚合物材料的*能提出了更高的要求,如高强度、高模量、轻质等,各种特定要求的高强度聚合物的开发研制越来越显迫切。

一、高分子材料成型加工技术发展概况近50年来,高分子合成工业取得了很大的进展。

例如,造粒用挤出机的结构有了很大的改进,产量有了极大的提高。

20世纪60年代主要采用单螺杆挤出机造粒,产量约为3t/h;70年代至80年代中期,采用连续混炼机+单螺杆挤出机造粒,产量约为10t/h;80年代中期以来。

采用双螺杆挤出机+齿轮泵造粒,产量可以达到40-45t/h,今后的发展方向是产量可高达60t/h。

在l950年,全世界塑料的年产量为200万t。

20世纪90年代。

塑料产量的年均增长率为5.8%,2000年增加至1.8亿t至2010年,全世界塑料产量将达3亿t,此外。

合成工业的新近避震使得易于璃确控制树脂的分子结构,加速采用大规模进行低成本的生产。

随着汽车工业的发展,节能、高速、美观、环保、乘坐舒适及安全可靠等要求对汽车越来越重要.汽车规模的不断扩大和*能的提高带动了零部件及相关材料工业的发展。

为降低整车成本及其自身增加汽车的有效载荷,提高塑料类材料在汽车中的使用量便成为关键。

据悉,目前汽车上100kg的塑料件可取代原先需要100-300kg的传统汽车材料(如钢铁等)。

因此,汽车中越来越多的金属件由塑料件代替。

此外,汽车中约90%的零部件均需依靠模具成型,例如制造一款普通轿车就需要制造1200多套模具,在美国、日本等汽车制造业发达的国家,模具产业超过50%的产品是汽车用模具。

目前,高分子材料加工的主要目标是高生产率、高*能、低成本和快捷交货。

高分子材料成型加工技术分析

高分子材料成型加工技术分析

高分子材料成型加工技术分析随着我国工业水平的不断发展,在工业生产领域中的技术水平也处在非常高的水平。

高分子材料作为工业生产的重要材料,也得到了快速发展。

高分子材料可以提升产品的价值,因而也受到了相关企业的高度重视。

本文旨在对高分子材料成型加工技术进行具体分析和研究,并结合其发展前景,为今后的工业发展提供参考。

标签:高分子材料;成型加工;技术分析0 引言高分子材料在生活中非常常见,例如棉花、天然橡胶等,为人们的生活提供了重要的便利。

但是对于材料使用来说,高分子材料制品的性能与加工技术是密切联系的。

通过温度、压力等共同作用将材料的形态进行改变,并提升其性能。

而我国现阶段的高分子材料成型加工技术也得到了稳定发展,技术比较全面。

1 高分子材料成型加工技术的内涵高分子材料成型加工技术主要是通过温度的作用,让其整体的状态发生改变,再进行形态重塑。

而具体的类型有聚合物加工、高分子熔体加工等多个方面。

近年来这项技术在工业领域也取得了巨大的突破。

针对于现阶段的形势来看,该技术的主要目的在于提升生产率和使用性能,并朝着可持续发展的方向而发展。

所以在未来也能实现大规模的生产,在一定程度上减少生产的能源消耗和成本[1]。

2 具体的技术种类2.1 吹塑技术也称中空吹塑,一种发展迅速的塑料加工方法热塑性树脂经挤出或注射成型得到的管状塑料型坯,趁热或加热到软化状态,置于对开模中,闭模后立即在型坯内通入压缩空气,使塑料型坯吹胀而紧贴在模具内壁上,经冷却脱模,即得到各种中空制品。

这种技术细化可以分为上引、下引和平引。

2.2 注塑技术该技术一般运用于生产结构复杂的塑料产品。

由于这种技术可以在大多数的环境下发挥作用,因而使用范围比较广泛,且生产周期相对较短,可以保障在短时间内的生产效率,也是我国现阶段常用的一项技术。

以现阶段塑料的品质来看,大多数的塑料都可以利用这项技术。

如果要实现产品质量与外观的双重标准,就需要利用到一些具体的机械设备,例如挤出机。

浅谈高分子材料成型加工技术以及应用前景

浅谈高分子材料成型加工技术以及应用前景

浅谈高分子材料成型加工技术以及应用前景高分子材料是一类具有高分子结构的大分子化合物,是材料科学中的重要分支之一。

因其具有良好的机械性能、化学稳定性和加工性能,广泛应用于各个领域。

高分子材料的成型加工技术是指利用各种加工方法将高分子材料加工成所需的形状和结构的技术过程。

本文将从高分子材料的成型加工技术和应用前景两方面进行探讨。

一、高分子材料的成型加工技术1. 传统成型加工技术传统的高分子材料成型加工技术主要包括注塑、挤出、压延、吹塑等方法。

注塑是将高分子材料加热熔融后注入模具中,通过冷却凝固成型的方法;挤出是将高分子材料加热熔融后通过模具挤出成型;压延是将高分子材料经过热处理后通过辊压成型;吹塑是将高分子材料热塑性塑料加热软化后吹塑成型。

这些传统成型加工技术已经相当成熟,能够满足大部分高分子材料的成型需求。

随着科技的不断进步,一些先进的高分子材料成型加工技术也逐渐被引入到生产中。

注塑成型技术已经从传统的机械注塑发展到了电子控制注塑、气压注塑等先进技术,使得成型质量更加稳定和精确;3D打印技术的出现,使得高分子材料可以通过层层堆积的方式进行成型,为个性化定制和小批量生产提供了新的选择;光固化技术可以通过紫外光照射固化树脂,实现快速成型。

这些先进的成型加工技术不仅提高了生产效率,还为高分子材料的应用拓展提供了更多可能性。

二、高分子材料的应用前景1. 医疗领域高分子材料在医疗领域有着广泛的应用前景。

生物可降解的高分子材料可以用于制备缝合线、骨修复材料等医用器械;高分子材料还可以用于制备人工关节、人工血管等人体植入材料;高分子材料还可以用于药物传输系统的制备,如缓释片、微球等,为药物的控释提供了新的途径。

2. 新能源领域在新能源领域,高分子材料可以作为太阳能电池、燃料电池、储能材料等的关键组成部分。

通过设计合成具有特定结构和性能的高分子材料,可以提高新能源材料的能量转换效率和循环稳定性。

3. 光电领域高分子材料在光电领域也有着广泛的应用前景。

高分子材料成型加工四种成型加工方法优缺点

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。

复合材料成型加工技术---

复合材料成型加工技术---
② 可以按照尺寸公差设计模具; ③ 可以加工复杂外形的构件; ④ 制品表面质量较高,而且内外表面可以不同; ⑤ 纤维选择自由度较大(种类、尺寸); ⑥ 纤维含量可以高达65%以上; ⑦ 闭模工艺避免挥发份的环境污染; ⑧ 制品尺寸和模具尺寸几乎一致,材料浪费较低; ⑨ 可以自动化加工; ⑩ 树脂在多孔材料中的流动行为需要事先清楚; ⑪ 与手糊和喷射成型相比,设备投资较高; ⑫ 模具和设备设计比较复杂。
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)
为保证低的树脂粘度,纤维长度一般在0.5mm左 右
RRIM制品的刚度和抗损伤能力比RIM制品高,但 对结构件来说,还是较弱,RRIM制品多用于汽车 车体辅助件和仪表盘等
SRIM材料要求
纤维:短纤或长纤维预型件,通常为短纤 维预型件(RTM通常为长纤维预型件)
树脂:PU类低粘度,高反应活性(10100cp,RTM用UP和乙烯酯树脂粘度1001000cp)
主要成型方法包括注塑、挤出、模压 热固性塑料复合材料成型方法也被用于热
塑性塑料复合材料成型加工中,如手糊、 热压罐、长丝缠绕和拉挤成型等
缠绕成型(Tape winding)
热固性复合材料称为Filament winding 原料:热塑性预浸料片材(0.005in厚,
0.25-2in宽)、长丝混纤纱(commingled yarn)
湿法手糊成型(wet lay-up) 预浸料手糊成型(prepreg lay-up)

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。

浅谈高分子材料成型加工技术以及应用前景

浅谈高分子材料成型加工技术以及应用前景

浅谈高分子材料成型加工技术以及应用前景高分子材料是一种具有特殊化学结构的材料,具有较高的分子量和可塑性,是一种极具应用潜力的材料。

高分子材料的成型加工技术是指将原始高分子材料通过各种成型加工技术和设备进行成型制备成特定形状和尺寸的工程制品的过程。

高分子材料成型加工技术的发展和应用前景受到广泛关注,本文将从成型加工技术和应用前景进行探讨。

一、高分子材料成型加工技术概述高分子材料成型加工技术是指将高分子材料通过热塑性加工、热固性加工、弹性体加工以及无机-有机复合材料加工等加工技术,将原始高分子材料进行成型加工并制备成特定形状和尺寸的工程制品。

高分子材料成型加工技术主要包括注塑成型、挤出成型、吹塑成型、压延成型、压制成型、注射成型、流延成型,离子交换成型以及气相沉积成型等。

这些成型加工技术包括了热塑性高分子材料的熔炼和成型加工、热固性高分子材料的固化和成型加工以及弹性体高分子材料的弹性变形和成型加工等。

这些成型加工技术都是高分子材料成型加工的基础技术。

1.注塑成型是指将高分子材料在一定的温度和压力条件下,将高分子材料熔融后注入到模具中,通过模具的闭合压力和温度条件,使高分子材料在模具中冷却凝固而成型的成型加工技术。

注塑成型是一种连续性生产的高效成型加工技术,具有制品精度高、生产效率高的优点。

8.离子交换成型是指通过离子交换的方式将原始高分子材料进行成型的成型加工技术。

离子交换成型是一种通过离子交换法进行高分子材料成型的新型成型加工技术。

高分子材料成型加工技术的发展和应用前景是一种新型的复杂成型加工技术,是一种解决高分子材料成型难题的新型技术。

高分子材料成型加工技术的应用前景是在食品包装、医疗器械、建筑材料、汽车零部件、环保材料、工业管道和航空航天材料等领域具有极高的应用潜力。

1.食品包装领域:高分子材料成型加工技术在食品包装领域可以应用于各种塑料包装袋、塑料保鲜盒、塑料餐具和塑料杯具等食品包装制品的生产。

高分子材料成型加工中的复合材料成型工艺参数优化

高分子材料成型加工中的复合材料成型工艺参数优化

高分子材料成型加工中的复合材料成型工艺参数优化高分子材料在工业生产中具有广泛的应用,而复合材料作为一种重要的高分子材料类型,其成型工艺参数的优化对于提高产品质量、降低生产成本具有至关重要的作用。

本文将从复合材料的成型工艺参数进行探讨,分析如何通过优化这些参数来达到最佳的生产效果。

在复合材料成型加工的过程中,成型工艺参数包括但不限于温度、压力、速度等因素。

这些参数的选择将直接影响到复合材料制品的成型质量和性能。

首先,温度是影响复合材料成型的重要参数之一。

在橡胶、塑料等高分子材料的成型过程中,温度的控制可以影响材料的流动性和固化速度,进而影响产品的成型效果。

因此,在进行复合材料成型工艺参数优化时,需要根据具体材料的性质和工艺要求来确定最佳的温度范围。

其次,压力是另一个关键的成型工艺参数。

在复合材料成型加工中,适当的压力可以促进材料的填充和充实,避免产生气泡或缺陷,确保制品的强度和密实度。

因此,通过调整压力参数,可以实现复合材料成型过程中的压实效果,提高制品的质量和性能。

此外,成型速度也是影响复合材料成型效果的重要参数之一。

速度过快会导致材料填充不充分,而速度过慢则可能影响生产效率。

因此,在优化复合材料成型工艺参数时,需要平衡速度和其他参数之间的关系,找到最佳的速度范围,以提高产品的成型质量和生产效率。

除了以上提到的几个关键参数外,还有许多其他的成型工艺参数需要进行优化,如模具结构、材料配方等。

通过合理地选择和调整这些参数,可以实现复合材料制品的优质、高效生产。

值得注意的是,不同种类的复合材料在成型加工中需要考虑的参数可能会有所差异,因此需要根据具体情况进行调整和优化。

在实际生产中,通过对复合材料成型工艺参数的深入研究和优化,可以提高产品的质量和性能,降低生产成本,提高生产效率,进而提升企业的竞争力和市场地位。

因此,复合材料成型工艺参数的优化具有重要的意义和价值,值得产业界和学术界的共同努力和研究。

复合材料的复合成型工艺分析

复合材料的复合成型工艺分析

复合材料的复合成型工艺分析在现代工业领域中,复合材料凭借其优异的性能表现,如高强度、高刚度、良好的耐腐蚀性等,逐渐成为了不可或缺的重要材料。

而复合材料的性能很大程度上取决于其复合成型工艺。

复合成型工艺是将两种或两种以上不同性质的材料,通过特定的方法和工艺,使其结合成为一个整体,从而获得具有特定性能的复合材料的过程。

常见的复合材料成型工艺包括手糊成型、喷射成型、模压成型、缠绕成型、拉挤成型等。

手糊成型是一种较为传统且简单的复合成型工艺。

它主要依靠人工操作,将增强材料(如玻璃纤维、碳纤维等)铺放在模具表面,然后用刷子或喷枪将树脂涂覆在增强材料上,使其浸润。

经过反复的铺层和涂覆,直至达到所需的厚度和形状。

手糊成型工艺的优点是设备简单、投资少,适用于小批量、大型制品的生产。

但其缺点也较为明显,如生产效率低、产品质量不稳定、劳动强度大等。

喷射成型则是在手糊成型的基础上发展起来的一种工艺。

它通过喷枪将树脂和短切纤维同时喷射到模具表面,然后压实固化。

这种工艺在一定程度上提高了生产效率,减少了劳动强度,并且能够制造较为复杂形状的制品。

然而,喷射成型的制品纤维含量相对较低,力学性能可能不如其他工艺制造的产品。

模压成型是一种高效、高精度的复合成型工艺。

将预浸料或预混料放入加热的模具中,在一定的压力和温度下使其固化成型。

模压成型制品的尺寸精度高、表面质量好、力学性能优良,适用于大批量生产。

但模具成本较高,且对于复杂形状的制品成型难度较大。

缠绕成型主要用于制造圆柱形或球形的复合材料制品。

纤维束或纤维带在控制张力的情况下,按照一定的规律缠绕在芯模上,同时涂覆树脂并固化。

缠绕成型的制品具有较高的纤维含量和良好的轴向力学性能,常用于制造管道、储罐等产品。

不过,该工艺对于制品形状的局限性较大,只能生产回转体类制品。

拉挤成型是一种连续生产的工艺。

将连续纤维通过树脂浸润槽,然后在牵引装置的作用下,经过加热模具固化成型。

拉挤成型的制品具有恒定的截面形状,力学性能好,生产效率高,适用于制造各种型材,如工字梁、槽钢等。

复合材料的加工成型技术研究

复合材料的加工成型技术研究

复合材料的加工成型技术研究从古至今,人类一直在开创新的材料领域,以满足不断繁荣发展的社会需求。

而复合材料作为新型的高性能材料,因其轻质、高强、高刚、高韧、高导等特点而逐渐得到了广泛的应用。

复合材料的加工成型技术也成为了研究的重点。

在这篇文章中,我们将从复合材料的基础知识以及加工成型技术方面进行探讨。

一、复合材料的基础知识复合材料,指的是由两种或以上的不同材料组合而成的材料。

通俗地说,就是将两种或以上的材料按一定比例复合制成一种新的材料。

这种新材料可以有原材料所具有的优点,同时又克服了原材料的一些缺点,从而获得了一种更优异的材料。

1.复合材料的分类按复合方式的不同,复合材料可以分为层间复合、表面复合、增强复合、夹杂复合、效应复合等多种类型。

其中,层间复合又可分为机械层间复合、化学层间复合和物理层间复合等三种,表面复合又可以分为物理表面复合和化学表面复合等两种类型。

2.复合材料的组成由于复合材料有多种类型,其组成也会有所不同。

但无论其类型如何,复合材料都由增强相和基体相两部分组成。

其中,增强相用于提高材料的机械性能,并承担力学作用;基质相作为载体固定增强相,并具有传递应力、保护增强相以及调整终极性能的功能。

二、复合材料的加工成型技术1.手工层压法手工层压法是通过手工叠放不同材料的纤维或薄片,再用压力和温度进行加工成型的一种工艺方式。

由于该工艺相对简单且易于操作,因此被广泛应用在各个领域中,如飞机、汽车、船舶、体育器材等制造领域。

2.预浸法预浸法是将所需成型复合材料浸入已经进行预浸的树脂中,使其完全浸润后进行加工的一种工艺方式。

其中,预浸的树脂含有一定的固体分和液态分,可以根据需要调整其比例,达到预定的固化效果。

这种工艺既可以进行手工操作,也可以采用机械化方式进行,能够大大降低成本,提高产品的质量。

3.自动制造法自动制造法是采用计算机控制等技术,对复合材料进行自动化加工的一种工艺方式。

主要包括纺织制造、乳液和涂覆制造、注塑制造等几个方面。

第八章 复合材料的成型加工技术

第八章   复合材料的成型加工技术

2)模具设计与制造 a.分类 a.分类 单模、对模 整体式、拼装式 b.模具材料 b.模具材料 玻璃钢、木材、石膏玻璃钢、木材、石膏-砂、石蜡、金属等 3)原材料准备 a.胶液准备 a.胶液准备 胶液粘度 适宜 凝胶时间 指一定温度条件下,从粘流态失 去流动性变成软胶状态的凝胶所需的时间
图 19-2 手糊成型模具分类
图 19-3 各层接缝示意图
5)固化 a.不饱和聚酯树脂的固化及工艺 a.不饱和聚酯树脂的固化及工艺 引发剂:分解产生游离基 促进剂:使引发剂在较低温度下产生大量游 离基 固化过程:凝胶阶段、定型阶段(硬化阶 段)、熟化阶段(完全固化阶段) b.固化度控制 b.固化度控制 固化度表明热固性树脂固化反应程度,以百 分率表示; 巴柯硬度; 巴柯硬度; 通过调控树脂胶液中的固化剂含量和固化温 度来控制固化度
图 19-1 手糊成型工艺流程
6)脱模、修整与装配 *工艺流程 (2)特点 可生产尺寸大、批量小、形状复杂件 设备简单、投资少 工艺简单 易满足产品设计要求,可在一些部位增补增 强材料 生产率低,环境差,不易控制产品质量
2.模压工艺 2.模压工艺 将定量的模塑料或颗粒状树脂与短纤维的混 合物放入敞开的金属对模中,闭模后加热使 其熔化,并在压力下充满模腔,形成与模腔 相同形状制品,再经加热使树脂进一步发生 交联反应固化,或冷却使热塑性树脂硬化, 脱模得复合材料制品 (1)模压料 片状模压料(SMC) 片状模压料(SMC) 团状模塑料(DMC) 团状模塑料(DMC) 散状模塑料(BMC) 散状模塑料(BMC)
5. 爆炸焊接法 (二)液态法 1.压铸、离心铸造、熔模铸造 1.压铸、离心铸造、熔模铸造 (1)压铸: 高压下将液态金属基复合材料注射入铸型凝 固后成型 可制造表面质量高、尺寸精度高的CM铸件 可制造表面质量高、尺寸精度高的CM铸件 适于大批量生产 主要用于汽车、摩托车等零件

高分子材料成型加工中的复合材料成型工艺参数优化实例分析

高分子材料成型加工中的复合材料成型工艺参数优化实例分析

高分子材料成型加工中的复合材料成型工艺参数优化实例分析在高分子材料制备过程中,复合材料的成型工艺参数对最终产品的质量起着至关重要的作用。

本文将以实例分析的方式,探讨在高分子材料成型加工中复合材料的成型工艺参数优化策略,以期为相关领域的研究和实践提供一定的参考和借鉴。

1. 成型工艺参数对复合材料性能的影响在复合材料的成型过程中,各项工艺参数如成型温度、成型压力、成型速度等都会直接影响最终产品的性能表现。

例如,成型温度过高可能导致材料热变形、气泡产生等问题,成型压力不足则会影响材料的密实性和强度,因此优化这些工艺参数是提高产品质量的关键。

2. 实例分析:树脂基复合材料成型工艺参数优化以树脂基复合材料为例,其成型工艺参数包括预束制动力、模具温度、模具开合速度等。

在一次实验中,研究人员通过对这些参数进行多次试验,最终确定了最佳的工艺参数组合:预束制动力为200N,模具温度为120摄氏度,模具开合速度为20mm/s。

通过采用这一最佳工艺参数组合,复合材料制品的质量得到显著提升。

3. 结论和展望高分子材料成型加工中的复合材料成型工艺参数优化对产品质量具有重要影响。

通过实例分析,可以看出合理选择和优化这些工艺参数,可以有效提高复合材料的综合性能。

未来,随着科学技术的不断进步和研究深入,我们有理由相信,高分子复合材料的成型工艺参数优化将迎来更加广阔的发展空间,为相关产业的发展注入新的活力。

通过以上实例分析,我们可以看出在高分子材料成型加工中复合材料成型工艺参数优化的重要性。

只有通过合理优化这些工艺参数,才能获得产品的最佳性能和质量。

希望本文对相关从事高分子材料成型加工的研究人员有所帮助,引起更多人对这一领域的重视和关注。

复合材料的成型加工技术

复合材料的成型加工技术
优越的抗电弧性、上色的范围广、硬度高、耐磨 性好、耐热性高等。
二、增强材料及其表面处理
(一)玻璃纤维及其织物 1、玻璃纤维:是由玻璃高温拉丝制成,其强度
高于块状玻璃。 主要成份:铝硅硼酸盐和钙钠硅酸盐。
2、玻璃纤维及其织物的制造 1) 玻璃纤维的制造工艺 玻璃球→坩锅→熔化→流出→牵伸→喷浆料
(润滑、耐磨、保护)→卷取
增强塑料性能优越:
1. 密度低、比强度高; 2. 绝热性好; 3. 耐化学腐蚀性强; 4. 介电性能优良。
当然,增强塑料也存在不足之处:弹性模量 低、受力时有较大变形、表面硬度低、耐温性能 差、容易老化等。
增强塑料的基本组成
增强材料:常用的底材有纸张、棉布、木材薄片、 玻璃布或玻璃毡、石棉毡和石棉纸、合成纤维的 织物以及碳纤维及陶瓷纤维等,增强材料如纤维、 片状无机物。
间歇式处理:温度偏低而时间长,可采取 280℃和15-25min。
C、化学处理法: 1、后处理: 玻璃纤维/织物→热处理(浆料留量<1%)→
偶联剂处理→水洗→烘干。纤维表面有一层偶联 剂,最通用的方法。
2、前处理法:将偶联剂加在浆料中,以便偶 联剂在拢丝过程中就附在玻璃纤维的表面上
3、迁移法:方法将偶联剂按一定等例直接加 到树脂中,再经过浸胶涂覆使其与玻璃纤维/织物 发生作用。
如印刷电路版用的覆铜层压板
1. 浸渍
常用树脂:
层压塑料制品常用树脂有:酚醛树脂、环氧树 脂、不饱和聚酯树脂、有机硅树脂、氨基树脂等, 此外也有少数其它品种树脂,如DAP树脂、二苯醚 甲醛树脂、芳烷基醚甲醛树脂、糠醛丙酮树脂、聚 酰亚胺树脂等。
1、聚酯树脂 优点:优越电性能、透明性、抗水、酸性。
缺点:耐热性差、表面不光滑(增强用纤丝 在表面突出、露纤) 2、环氧树脂: 用酸酐/胺类固化剂

浅谈高分子材料成型加工技术以及应用前景

浅谈高分子材料成型加工技术以及应用前景

浅谈高分子材料成型加工技术以及应用前景高分子材料是一种重要的工程材料,具有良好的力学性能、化学性能和电气性能,因此被广泛应用于汽车、航空航天、电子、航海、医疗等领域。

而高分子材料的成型加工技术更是其应用的重要环节,通过不同的成型加工技术,可以将高分子材料制成各种形状的制品,满足各种不同领域的需求。

本文将就高分子材料的成型加工技术以及应用前景进行浅谈。

高分子材料的成型加工技术主要包括注塑成型、挤出成型、压延成型、吹塑成型、发泡成型等多种方式。

注塑成型是将加热熔化的高分子料通过注射机注射到模具中,经冷却后得到各种形状的制品。

这种成型方式简单快捷,广泛应用于塑料制品的生产。

挤出成型是将高分子料通过挤出机挤出成型,适用于连续生产各种横截面形状的制品。

压延成型是将高分子料通过压延机辊压延成型,适用于生产薄膜、板材等制品。

吹塑成型是将加热熔化的高分子料通过吹塑机吹出成型,适用于生产各种中空制品。

发泡成型是在高分子料中加入发泡剂并加热,通过气泡膨胀形成泡沫,适用于生产泡沫塑料制品。

以上各种成型方式各有特点,可以根据需求选择合适的成型方式进行加工生产。

高分子材料的成型加工技术在工业生产中扮演着重要的角色,其应用前景广阔。

在汽车领域,高分子材料制成的零部件重量轻、强度高、耐磨损、耐腐蚀,在提高汽车燃油经济性的还可以提高汽车整车的安全性能。

汽车的塑料外部件、内饰件、密封件、隔音件等都是采用高分子材料制成的。

在电子领域,高分子材料具有优良的绝缘性能和导热性能,可用于生产电子元器件、电缆、电线、绝缘材料等。

高分子材料还可以用于食品包装、医疗器械、建筑材料、农业渔业用品等领域,广泛应用于生活的各个方面。

未来,随着科技的不断进步,高分子材料的成型加工技术将会得到进一步的创新和发展。

一方面,随着3D打印技术的发展,可以采用高分子材料作为原材料,通过3D打印技术制造出各种复杂形状的制品,满足个性化定制的需求。

随着纳米技术的发展,可以将纳米级的高分子材料制备成薄膜、纤维、颗粒等形式,用于生产高性能的功能材料。

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(1) 层压板材的压制
脱模:板材冷至50℃以下,卸压脱模 热处理:使树脂充分固化的补加措施,进一步提
高制品力学强度、耐热性和电性能。
(2)管材、棒状的压制
层压管材和棒材也是以干燥的附胶材料为原料, 用专门的卷管机卷绕成管坯或棒坯,然后加压、 加热固化成型。
7.3 模压成型
复合材料与热固性塑料的模压成型工艺相似 模压料可用预混法和预浸法制备 聚酯模压料由树脂糊以及增强材料组成,树脂
7.1.3 复合材料成型方法及分类
成型方法——压制(最主要的)、缠绕和挤拉 层压成型
根据成型压力 高压法 模压成型 低压法 手糊成型
高压成型,粘度大,在模塑过程中不易流满模具型腔 低压成型,流动性好,在固化过程中不放出副产物
7.2 层压成型
层压成型——在压力和温度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。
糊包含不饱和聚酯树脂、交联剂、引发剂、增 稠剂等物料,增强材料主要有短切玻璃纤维及 短切玻璃纤维毡。
(1)块状模塑料模压成型工艺
块状模塑料(BMC)用预混法制成的聚酯树脂模塑料
(2) 片状模塑料模压成型
片状模塑料(SMC)用预浸法制成的片状聚酯树脂模压料
7.4 缠绕成型
用浸有树脂的纤维(或织物),在相当于制品形状 的芯模上作规律性的缠绕,然后加热硬化、脱模 取得制品的一种成型方法。
硅脂、石蜡乳液
(2) 手糊成型工艺及控制
用手工在预先涂好脱模剂的模具上,先刷一层树脂液, 然后铺一层玻璃布,并排除气泡,如此重复。直到所需 厚度,经固化、脱模,再经过加工、修饰即可。
(a)阴模 (b)阳模 (c)对模
树脂胶液的配制: 制成粘度0.4~0.9Pa·s 玻璃纤维制品的准备:除水分、裁剪、叠放 模具准备及脱模剂涂刷:分单模和对模两类,单
7.1.1复合材料用树脂的选择
树脂形态——粉状、粒状、片状、有机溶液、水 溶液、悬浮液、乳液等
常用树脂——酚醛、聚接起来 ②使纤维添料不致发生屈曲变形 ③保护纤维填料不受外界介质侵蚀和腐蚀
7.1.2 增强材料及其表面处理
(1)增强材料
7.1.2 增强材料及其表面处理
(1)增强材料 玻璃纤维: 铝硼硅酸盐和钙钠硅酸盐两种 。
形态:玻璃绳、玻璃布、玻璃布带、无捻粗纱、 无捻粗纱布、短切纤维、短切纤维毡、表面毡等 新型无机纤维材料:耐高温的玻璃纤维、高强度 及高模量的玻璃纤维、特殊无机纤维等。 其他增强材料:纸、石棉、木材、棉布、合成纤 维和麻纤维、纳米无机粒子
第7章 复合材料的成型加工技术
高分子复合材料——由高聚物和各种填充材料或增强材料 所组成的多相复合体。如在热固性和热塑性树脂中加纤维 性增强材料.
增强塑料——加有增强材料而某些力学性能比原有树脂有 较大提高的一类塑料。 玻璃纤维增强塑料,或玻璃钢。石棉纤维、高硅氧纤维、 石英纤维、碳纤维、硼纤维等作填料的塑料也应属于增强 纤维。
热压
压制时T,P控制分为五个阶段:
①预热阶段:从室温升至树脂开始交 联反应的温度,施加全压的1/3~1/2
②中间保温阶段:在较低的反应速度 下交联固化,至溢料不能拉丝为止
③升温阶段:将温度和压力升至最高
④热压保温阶段:树脂充分交联固化
④冷却阶段:树脂充分交联固化后即 可逐渐降温。
层压工艺温度曲线示意图
制造圆柱形和球形等回转体,如大型贮罐、壳体 优点:制品强度高,充分发挥玻璃纤维的优良性
能,生产效率较高,质量稳定,成本低。
7.5 手糊成型
手糊成型制品是以不饱和聚酯树脂或环氧树脂 为胶粘剂浸渍片状连续材料所组成的复合材料, 以玻璃纤维布作增强材料所得的制品称为玻璃 钢。
游离基加聚反应固化,无低分子物↑,成型时 有少许压力以保持粘结表面相互接触,亦称接 触成型,属低压压制成型。
纸:对树脂吸收能力高为最好 石棉:矿物性硅酸盐纤维的总称 木材:比强度高;吸湿,可燃、腐朽、各向异性 棉布:由经纬纱按一定交织方式织成 合成纤维和麻纤维:PA、PAN、PET
合成纤维可提高制品电性能、冲击强度、抗水 性、耐磨性和化学稳定性。 麻纤维增强效果不如玻璃纤维,但成本低。 纳米无机粒子:纳米蒙脱土、碳酸钙和二氧化硅
模又分阴模和阳模 胶衣层的制备:在制品表面涂胶衣层 糊制成型:刷一层树脂,贴一层玻璃布。厚的玻
璃钢分次糊制,每次<7mm。 固化:常温固化24h后脱模 脱模、修整及装配
7.2.2 压制成型工艺
(1) 层压板材的压制 成型过程包括裁剪、叠合、进模、热压和脱模 叠料:先裁剪干燥后的附胶材料,然后叠合成板
坯。附胶材料是用纤维填料或棉布、纸张底材等 经树脂浸渍或涂后而得到的。 进模:将装好的压制单元分层推入多层压机的热 板中,检查,闭合压机,开始升温。 热压:开始热压时,T,P不宜太高,防树脂流失
增强热固性层压塑料——以片状连续材料为骨架 材料浸渍热固性树脂溶液,经干燥后成为附胶材 料,通过裁剪、层叠或卷制,在加热、加压作用 下,使热固性树脂交联固化而成为板、管、捧状 层压制品。
层压成型由浸渍、压制和后加工处理组成
图7-4 层压成型工艺流程图
7.2.1 浸渍 浸渍上胶工艺是制造层压制品的关键工艺, 包括树脂溶液配制、浸渍和干燥等工序。
优点:成型压力低,不必加热,设备及工艺简 单,生产成本低,制品力学性能好。 缺点:制品密实性欠佳,尺寸控制难以一致。
(1) 手糊成型用模具及脱模剂
模具设计 产品外表面光洁,作成阳模;内面光洁制作成阴
模;内外面光洁,应制作成对模。 玻璃钢产品固化会收缩。 模具的拐角,不管是内角、外角一般不易做成,
直角和夹角部应改成圆角。圆角易糊制,气泡少, 美观,不易损坏,R>10mm为好; 拔模斜度, 按脱模方向,模具面斜3~6度易脱模
模具材料 金属模、木模、石膏、水泥和泥模、橡胶模、蜡
模、玻璃钢模 脱模剂 薄膜型:玻璃纸、涤纶膜、PVC膜、PE膜 溶液型:过氯乙烯溶液、聚乙烯醇溶液、硅橡胶
和硅油脱模剂 油蜡型:变压器油、汽缸油、黄干油、凡士林、
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