复合材料模压工艺
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【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。
复合材料模压工艺
复合材料模压工艺(总7页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--复合材料模压工艺复合材料由于其众所周知的优异性能及各种工艺的日益成熟、原材料来源丰富、成本下降、可靠性提高,使其受到用户与生产者双方的青睐,越来越多地取代传统金属材料,我们的时代已进入了复合材料时代。
据美国塑料工业协会复合材料所(Society of the Plastics Industry's Instit ute)1997年元月27日发表的年度统计报告表明:1996年美国复合材料的销售量为161万吨,比1995年的万吨增长约%,是复合材料的销售量连续第五年增长。
据预测,1997年以及以后五年内复合材料销售量仍会连续增长。
聚合物基复合材料模压成形工艺在各种成形工艺方法中占有重要地位,主要用于异型制品的成形,因而所用的成形压力高于其它工艺方法。
由于模压成形工艺所需设备简单,又能对纤维料、碎布、毡料、层压制品、缠绕制品、编织物进行模压成形,因而被各种规模的复合材料生产企业所普遍采用,复合材料模压工艺也几乎为各生产单位家喻户晓。
因此,本文并不打算对模压复合材料制品工艺进行系统介绍,仅就影响复合材料制品质量的一些重要环节谈谈体会,因为就复合材料复杂结构异型件而言,保证质量、提高合格率比一般制件更为重要,难度也更大。
一、对复合材料模压制品质量产生影响的因素模压成形工艺的基本过程是将一定量的经过一定预处理的模压料放入预热的压模内,施加较高的压力使模压料充满模腔。
在预定的温度条件下,模压料在模腔内逐渐固化,然后将制品从压模内取出,再进行必要的辅助加工即得到最终制品。
从上述过程看,完成最终制品涉及的因素有模压料本身、压模模具、加压加温的热压机等;最重要的当是压制工艺,本文将单列一节予以重点讲述;还有工作环境和辅助加工等。
1.模压料任何形式的模压料(碎布料、毡料、长、短纤维),在装模前均应使其按预定比例与树脂均匀浸渍。
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。
复合材料模压成型工艺过程
复合材料模压成型工艺过程复合材料模压成型工艺是一种常见的制造工艺，在航空航天、汽车、船舶等领域都有广泛应用。
该工艺通过将不同材料进行层叠组合，然后加热和压缩，使之形成具有优异性能的复合材料制品。
下面将介绍复合材料模压成型工艺的过程。
第一步：预处理在进行复合材料模压成型之前，首先需要对原材料进行预处理。
一般来说，原材料包括树脂基体以及增强材料，如碳纤维、玻璃纤维等。
在预处理阶段，要确保原材料的表面清洁，去除杂质和水分，以保证最终制品的质量。
第二步：层叠组合在预处理完成后，根据设计要求将树脂基体和增强材料进行层叠组合。
通常采用的方式是交替叠放树脂基体和增强材料，以增强材料为主，树脂基体为粘合剂。
这样可以有效提高复合材料制品的强度和硬度。
第三步：放入模具层叠组合完成后，将其放入事先设计好的模具中。
模具的形状和尺寸应与最终产品保持一致。
模具的表面通常需要做防粘处理，以便后续脱模。
第四步：加热放入模具后，通过加热的方式使原材料变软熔化并充分流动。
加热的温度和时间需要根据原材料的种类和厚度来确定，以确保完全固化。
第五步：压缩在原材料充分加热后，施加高压力，将原材料与模具内壁充分接触，使其形成预定形状。
压力的大小和持续时间也需要经过精确控制，以防止产生气泡或松动现象。
第六步：冷却经过加热和压缩后，复合材料开始冷却固化。
在这个过程中，保持模具的压力不变，直至完全固化为止。
冷却时间的长短取决于原材料的性质和厚度。
第七步：脱模当复合材料完全固化后，打开模具，将制成的复合材料制品取出。
在脱模的过程中，需要小心操作，以避免损坏制品表面或内部结构。
通过以上步骤，复合材料模压成型工艺完成。
这种工艺具有制作周期短、成本低、制品质量高等优点，因此在工业生产中得到广泛应用。
复合材料制品具有重量轻、强度高、耐腐蚀等特点，在现代制造业中发挥着重要作用，也在未来的发展中将有更广阔的应用前景。
LFT-D复合材料模压成型工艺研究
—133—《装备维修技术》2021年第13期LFT-D 复合材料模压成型工艺研究梁绍吉（珠海格力电器股份有限公司，广东 珠海 519070）摘 要：针对LFT-D 复合材料模压成型，介绍生产线构成、生产工艺流程，结合超大型LFT-D 客车空调底盘的开发研究，分析相关因素的影响，验证确定工艺参数。
关键词：LFT －D 复合材料；模压成型；生产线设备；空调底盘引言玻璃纤维增强塑料俗称玻璃钢，它以价格低廉，固化后综合性能好，尤其在小批量生产中可降低成本和缩短生产周期，因此玻璃钢在客车行业应用广泛。
我司客车空调底盘用玻璃钢制作，随着产量增大，玻璃钢的缺点也日益呈现，如产品成型一致性差，漏水问题严重，绝缘性能差，生产不环保，材料不可回收利用，因此需要研究质量稳定、环保的产品制作工艺。
LFT-D 是以热塑性树脂为基体（PP 、PA 、PET 等），以长玻纤为增强材料的复合材料直接模压成型工艺。
目前在欧美、日本等发达国家，轻质、高强度，可回收的LFT －D 技术正广泛应用于汽车零部件生产，尤其是在机械强度要求较高的零部件如前端框架、吸能防撞保险杠、座椅骨架等。
本文主要讲述LFT-D 复合材料模压成型工艺及其应用于客车空调底盘的研究，用PP 和玻璃纤维作为主要材料来制作。
1 LFT －D 模压成型生产线构成LFT －D 模压成型生产线主要由三个部分构成，挤出、输送、成型。
挤出部分装置由真空上料机、连续称重计量混合装置、双螺杆挤出机构成，输送部分装置由玻纤切割计量装置、立式双刃双向加热切断机组、不锈钢保温输送机组构成，成型装置是液压压力机。
2 LFT －D 模压成型生产工艺流程模压成型主要工艺流程为在第一段螺杆中加入PP 并加热熔融，PP 和玻璃纤维加入到第二段螺杆中加热熔融并混合，再通过挤出机挤出，然后根据成型产品所需的质量定额将熔体切断，再将熔体保温输送到模具中进行模压成型，最后冷却定型和后处理。
3 产品分析根据空调系统和结构设计，底盘尺寸确定为3297mm*1803mm*238mm ，产品和模具是目前模压成型中最大的，没有现成的经验可以参考，如何制造出合格的产品，需要不断摸索和试验，并保证强度足够，能长期抵抗客车运行振动。
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。
[复合材料模压工艺]复合材料模压成型工艺
![[复合材料模压工艺]复合材料模压成型工艺](https://img.taocdn.com/s3/m/929d26f131126edb6e1a105d.png)
[复合材料模压工艺]复合材料模压成型工艺复合材料模压工艺复合材料由于其众所周知的优异性能及各种工艺的日益成熟、原材料来源丰富、成本下降、可靠性提高,使其受到用户与生产者双方的青睐,越来越多地取代传统金属材料,我们的时代已进入了复合材料时代。
据美国塑料工业协会复合材料所(SocietyofthePlasticsIndustry"sInstitute)1997年元月27日发表的年度统计报告表明:1996年美国复合材料的销售量为161万吨,比1995年的158.5万吨增长约1.6%,是复合材料的销售量连续第五年增长。
据预测,1997年以及以后五年内复合材料销售量仍会连续增长。
聚合物基复合材料模压成形工艺在各种成形工艺方法中占有重要地位,主要用于异型制品的成形,因而所用的成形压力高于其它工艺方法。
由于模压成形工艺所需设备简单,又能对纤维料、碎布、毡料、层压制品、缠绕制品、编织物进行模压成形,因而被各种规模的复合材料生产企业所普遍采用,复合材料模压工艺也几乎为各生产单位家喻户晓。
因此,本文并不打算对模压复合材料制品工艺进行系统介绍,仅就影响复合材料制品质量的一些重要环节谈谈体会,因为就复合材料复杂结构异型件而言,保证质量、提高合格率比一般制件更为重要,难度也更大。
一、对复合材料模压制品质量产生影响的因素模压成形工艺的基本过程是将一定量的经过一定预处理的模压料放入预热的压模内,施加较高的压力使模压料充满模腔。
在预定的温度条件下,模压料在模腔内逐渐固化,然后将制品从压模内取出,再进行必要的辅助加工即得到最终制品。
从上述过程看,完成最终制品涉及的因素有模压料本身、压模模具、加压加温的热压机等;最重要的当是压制工艺,本文将单列一节予以重点讲述;还有工作环境和辅助加工等。
1.模压料任何形式的模压料(碎布料、毡料、长、短纤维),在装模前均应使其按预定比例与树脂均匀浸渍。
对经溶剂稀释的树脂溶液,在浸渍纤维后应充分晾置使溶剂挥发。
复合材料模压成型工艺的优缺点
复合材料模压成型工艺的优缺点在现代工业制造领域中，复合材料模压成型工艺是一种常用的生产技术，其在航空航天、汽车、船舶、建筑等领域具有广泛的应用。
本文将探讨复合材料模压成型工艺的优缺点，以帮助读者更好地理解这一制造工艺。
优点1. 良好的成型质量复合材料模压成型工艺可以实现高精度、高稳定性的产品成型，能够生产出表面平整、尺寸精准的制品，有利于保证产品的质量和性能稳定性。
2. 高效率生产相比手工复合工艺，模压成型工艺具有生产效率高、周期短的优势，能够满足大规模生产的需求，提高生产效率，降低生产成本。
3. 环保节能制造过程中，复合材料模压成型工艺可以有效减少废料产生，降低能源消耗，具有较好的环保节能效果，符合现代工业可持续发展的要求。
4. 设计灵活性通过合理设计模具，复合材料模压成型工艺可以生产各种复杂形状的产品，具有良好的设计灵活性和可塑性，能够满足不同客户的需求。
缺点1. 初期投资高复合材料模压成型工艺需要大量的设备投资和技术支持，特别是生产模具的制造成本较高，会增加企业的初期投资压力。
2. 模具制造周期长复合材料模压成型工艺中的模具制造周期相对较长，制造成本高，需要较长的制造周期，并且模具使用寿命有限，需要定期更换。
3. 需要专业技术人才复合材料模压成型工艺需要专业的操作技术和工艺经验支持，操作者需要接受相关的培训和指导，增加了生产管理的难度。
4. 模具设计复杂复合材料模压成型工艺的成功与否与模具设计密切相关，复杂的产品结构需要复杂的模具设计，增加了工艺的难度和成本。
综合来看，复合材料模压成型工艺具有诸多优点，如良好的成型质量、高效率生产、环保节能和设计灵活性，但也存在一些缺点，如初期投资高、模具制造周期长、需要专业技术人才和模具设计复杂。
在实际生产中，企业需要综合考虑这些因素，选择合适的生产工艺，以实现生产效率与产品质量的最佳平衡。
碳纤维复合板材生产高温模压工艺
碳纤维复合板材生产高温模压工艺碳纤维复合板材是一种轻质高强度的材料，具有优异的机械性能和耐腐蚀性能。
它在航空航天、汽车制造、体育器材等领域被广泛应用。
其中，生产碳纤维复合板材的高温模压工艺是关键的一步，下面将详细介绍该工艺的步骤和技术要点。
高温模压工艺主要包括预浸料制备、压制工艺和热处理工艺。
首先，制备碳纤维预浸料。
碳纤维预浸料是由碳纤维和树脂基体组成的。
碳纤维是工艺的骨架，树脂基体则是提供强度和耐磨性的材料。
预浸料的制备是通过将树脂涂覆在碳纤维上，并通过热固化使其浸透整个纤维。
预浸料的制备过程需要严格控制树脂涂覆的质量和厚度，确保树脂和碳纤维的结合。
其次，进行压制工艺。
压制工艺是将预浸料放置在模具中，并施加高温和高压力，以使其形成所需的形状和结构。
在压制过程中，需要控制良好的温度和压力，以确保预浸料完全热固化，并使树脂基体在纤维之间形成一个均匀的层。
压制工艺的关键是掌握合适的温度和压力，以充分发挥材料的机械性能和耐腐蚀性能。
另外，模具的设计也需要考虑预浸料的变形和收缩问题。
最后，进行热处理工艺。
热处理工艺主要是通过高温热处理来提高材料的机械性能和耐腐蚀性能。
高温热处理可以使树脂基体更加均匀地分布在纤维之间，并且消除内部的应力和缺陷。
热处理的温度和时间需要根据材料的性能要求进行合理选择，并进行适当的冷却过程，以使材料达到最佳的性能。
在碳纤维复合板材的生产过程中，还需要注意以下几个技术要点：首先，需要严格控制预浸料的质量。
预浸料的质量直接影响材料的性能和使用寿命。
在制备过程中，需要对碳纤维和树脂进行检测和筛选，确保其质量达标。
其次，需要合理设计模具的结构。
模具的结构设计要考虑到预浸料的变形和收缩问题，并确保材料在压制过程中形成所需的形状和结构。
另外，需要控制好压制过程中的温度和压力。
合适的温度和压力可以使预浸料充分热固化，并获得最佳的机械性能和耐腐蚀性能。
最后，热处理过程中需要严格控制温度和时间。
复合材料模压工艺-概述说明以及解释
复合材料模压工艺-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述：复合材料是一种由两种或两种以上的不同材料经过合理组合而成的新型材料，具有优异的性能和特点，如高强度、轻质、耐腐蚀等。
在各个行业中得到广泛应用，特别是在航空航天、汽车、建筑等领域。
模压工艺是一种常用的制造方法，通过将预先加工好的复合材料放入模具中，在高温高压下进行加工成型，从而得到符合要求的产品。
模压工艺具有成本低、生产效率高、产品质量稳定等优点，被广泛应用于复合材料制造中。
本文将着重介绍复合材料模压工艺的基本原理、应用领域等方面，以帮助读者深入了解这一重要的制造工艺，并展望未来的发展趋势。
1.2文章结构文章结构部分的内容如下：文章结构部分将会介绍本文的总体结构安排，包括引言、正文和结论三个主要部分。
在引言部分，我们会概述复合材料模压工艺的重要性和应用领域，以及本文的主要目的和结构安排。
在正文部分，将详细介绍复合材料的定义和特点、模压工艺的基本原理，以及模压工艺在复合材料制造中的实际应用情况。
最后，在结论部分，我们将总结复合材料模压工艺的优势，展望未来该工艺的发展方向，并得出本文的最终结论。
通过这样的结构安排，读者可以清晰地了解本文的主要内容和逻辑发展。
1.3 目的本文旨在探讨复合材料模压工艺在制造业中的重要性和应用。
通过对复合材料的定义和特点以及模压工艺的基本原理进行深入分析，以展现该工艺在提高复合材料制造效率、降低成本、增强材料性能等方面的优势。
同时，本文还将总结当前复合材料模压工艺的发展现状，展望未来的发展趋势，为相关领域的研究和生产提供参考和借鉴。
通过本文的研究和讨论，旨在促进复合材料模压工艺在工业应用中的进一步推广和应用，为制造业的发展做出贡献。
2.正文2.1 复合材料的定义和特点复合材料是由两种或两种以上不同的材料经过一定的工艺方法组合而成的一种新型材料，具有独特的性能和特点。
其主要特点包括以下几个方面：1. 高强度：由于复合材料是由不同材料组合而成的，在强度方面往往具有比单一材料更高的强度，可以满足各种工程结构对强度的要求。
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---SMC模压成型
模压形状复杂、壁薄、 深度大的制品时，不宜 选用高模温，但经过预 热的塑料进行模压时， 由于内外层温度均匀， 流动性好，可选较高模 温。
模压时间主要与塑料的 固化速度有关，而固化 速度决定于塑料的种类 ，此外，模压时间与制 品的形状、厚度、模压 温度和压力以及是否预 热和预压有关
SMC模压工艺的优缺点
玻璃钢花盆
汽车装饰板
非球面透镜
模压材料工艺参数
流动性
在一定温度和压力下模压料充 满模腔的能力。不同的产品对模 塑料的流动性有不同的要求，形 状复杂和薄壁制品要求模塑料有 较大的流动性
固化速率
固化速率主要由热固性塑料的 交联反应性质决定，并受成型前 的预压、预热条件以及成型温度、 成型压力等多种因素的影响
优点
没有浇注系统，原料损失小
制品的收缩率小，且重复性较好
制品受纤维取向的影响较小，内应力 低，翘曲变形小，机械性能稳定
特别适用于成型不得翘曲的薄壁制品， 可生产壁厚小至0.6mm的制品
模压料流动距离短，模腔的磨损小且 模具的结构简单，制造成本低，维修 方便
模压成型适应性广，几乎每种塑料都 能适用，对于不适合采用注塑和挤出 成型的塑料，可采用模压成型
A段为装料室
由于具备装料室，该模具可适 用于压缩率较大的塑料。压制时， 当阳模伸入阴模，溢料只能从阳模 上开设的溢料槽中溢出。所以，物 料的外溢在这种模具中是受到一定 限制的。这种模具的特点是制造成 本高，压制时物料容易积留在支承 面上，从而导致型腔内的物料不能 得到足够的压力。
不溢出式压模
不溢式压缩模示意图 1.阳模 2.阴模 3.制品 4.推顶杆 5.定位下模板
模压成型工艺是将一定量预浸料放入到金属模具的对模模腔中，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
复合材料模压工艺
复合材料模压工艺复合材料模压工艺的基本原理是将预浸料或干燥纤维布层（如碳纤维、玻璃纤维）与树脂（如环氧树脂、聚酯树脂）混合，并放入预制的模具中。
然后，通过施加热和压力，树脂将浸润纤维，并在固化过程中形成一个强度较高的复合材料。
1.材料制备：根据产品的要求，选择适当的纤维和树脂。
纤维可以是连续纤维或短切纤维，树脂可以是液态或固态。
预浸料在获取之前，需要进行干燥处理，以便去除水分，避免裂纹和气泡的形成。
2.模具设计：根据产品的形状和尺寸，设计相应的模具。
模具可以是金属或石膏材料，在模具表面涂上适当的释模剂，以便在产品固化后易于脱模。
3.布料层叠：将预制好的纤维布层或纸浆层叠在模具中，纤维的方向和层数根据产品的要求进行选择。
在每层纤维布之间，应该涂上适量的树脂，以确保树脂可以充分浸润纤维。
4.压力和温度控制：将模具放入模压机中，施加预定的压力和温度。
这样会使树脂流动，浸润纤维，并通过固化反应形成强度较高的复合材料。
5.固化和脱模：根据树脂的特性，调整固化时间和温度。
固化完成后，取出模具，并将产品进行脱模。
脱模时需要注意避免破坏产品的表面。
然而，复合材料模压工艺也存在一些挑战和限制。
首先，模具的设计和制造需要相当高的技术水平，成本也较高。
其次，产品的厚度通常受到模具的限制，难以制造较厚的产品。
此外，在压力和温度的控制过程中，需求较高的设备和技术人员。
总而言之，复合材料模压工艺是一种有效的制造复合材料制品的方法。
随着技术的不断进步，模具设计和制造技术的发展以及成本的降低，复合材料模压工艺将在各个领域得到更广泛的应用。
模压成型工艺过程和优缺点分析
模压成型工艺过程和优缺点分析
模压成型是一种常见的工艺方法，用于制造各种塑料制品和复合材料制品。
该工艺通过将熔融的原料注入模具中，在高压下使其冷却凝固，在模具中得到所需形状的制品。
模压成型工艺既有其独特的优点，也存在一些不足之处。
在模压成型的工艺过程中，首先需要选择适当的原料，这些原料通常是塑料颗粒或其他形式的塑料原料。
原料经过加热融化后，被注入模具中。
模具的设计和制造对最终制品的质量起着至关重要的作用，因此需要精准地设计模具，并确保模具表面光滑以获得良好的表面质量。
在高压作用下，熔融的原料在模具中得以均匀分布，在冷却的过程中逐渐固化，最终形成所需的制品。
模具的开合系统使得成型后的制品可以顺利脱模。
接下来的处理包括修边、除毛刺等工艺，以使制品外观更加完美。
模压成型工艺的优点之一是生产效率高。
一旦模具设计和调试完成，生产过程可以相对稳定和连续进行，大大提高了制品的产量。
另外，模压成型制品的尺寸精度高，表面光滑，适用于很多需要精确尺寸和漂亮外观的领域。
然而，模压成型也存在一些缺点。
首先，模具的制造成本较高，尤其对于复杂结构的模具而言，需要花费大量时间和金钱进行设计和加工。
其次，模具调试周期较长，一旦模具出现问题，调试起来也相对困难。
此外，模压成型工艺相对于其他成型工艺而言，在小批量生产时可能会显得不够经济高效。
综合来看，模压成型工艺在制造高质量、大批量产品时具有明显优势，但也需要克服成本高、周期长等缺点。
随着技术的不断发展，模压成型工艺也在不断改进和完善，为各个行业提供更多更好的解决方案。
1。
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。
试析复合材料的模具设计制造工艺
试析复合材料的模具设计制造工艺摘要：复合材料与其他材料相比有如下优点：比强度高、有极强的耐高温抗腐蚀性，所以复合材料是新时期可以被选用的绝佳材料。
然而制作好的复合材料需要有好的复合材料模具做基础。
复合材料模具是制造复合材料的生产工具，所以它的设计制造工艺决定了复合材料的生产质量，所以对复合材料模具的设计制造工艺进行探索与研究有着非常重要的意义。
在社会飞速发展的今天，复合材料的制造工艺也随之发展，所以要求模具能够满足复合材料制造工艺发展的需求。
本文就复合材料模具的设计制造工艺进行探索与讨论，在新的社会发展时期复合材料模具设计制造工艺向数字化迈进。
关键词：复合材料模具；制造工艺；数字化引言复合材料现如今被广泛应用于航空领域，而且其设计制造在逐渐向数字化设计制造转变。
国内对于复合材料的研究起步比较晚，到目前为止仍处于初级阶段，再加上对复合材料及模具的数字设计制造技术不是很重视，所以对于复合材料模具的研究仍然处于比较尴尬的阶段，我们需要扭转这个局面。
创新是一个民族发展的不竭动力，对于复合材料亦是如此，我们要重视复合材料模具的数字设计制造技术，它能够有效地控制复合材料的质量，准确提高模具的加工精确度。
1、复合材料的模具的基本构造进行塑料复合材料的模具设计制造工艺时需要了解其基本构造。
模具支架、模具底座和模具主体三大模块共同构成了塑料复合材料的模具。
塑料模具主体又由通风孔、卡槽、内板、外板组成；塑料模具底座又由支撑钢架、叉车口、环形钢架组成。
由此可见，塑料复合材料的模具构造并不简单。
2、复合材料的模具设计制造工艺2.1模压成型工艺通常情况下，模压成型工艺是在预先加热过的模具内放入已经处理好的模压材料，然后将比较合适的压力施加到模压材料上，以确保模具内腔充满有模压材料，从而在一定温度下使模压材料被固化，最终将固化后的制品从模具内部取出，并进一步进行加工。
在整个生产过程中，很多因素都会给制品的质量带来不良影响，其中，压制工艺产生的影响最大。
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复合材料模压工艺
复合材料由于其众所周知的优异性能及各种工艺的日益成熟、原材料来源丰富、成本下降、可靠性提高,使其受到用户与生产者双方的青睐,越来越多地取代传统金属材料,我们的时代已进入了复合材料时代。
据美国塑料工业协会复合材料所(Society of the Plastics Industry's Instit ute)1997年元月27日发表的年度统计报告表明:1996年美国复合材料的销售量为161万吨,比1995年的158.5万吨增长约1.6%,是复合材料的销售量连续第五年增长。
据预测,1997年以及以后五年内复合材料销售量仍会连续增长。
聚合物基复合材料模压成形工艺在各种成形工艺方法中占有重要地位,主要用于异型制品的成形,因而所用的成形压力高于其它工艺方法。
由于模压成形工艺所需设备简单,又能对纤维料、碎布、毡料、层压制品、缠绕制品、编织物进行模压成形,因而被各种规模的复合材料生产企业所普遍采用,复合材料模压工艺也几乎为各生产单位家喻户晓。
因此,本文并不打算对模压复合材料制品工艺进行系统介绍,仅就影响复合材料制品质量的一些重要环节谈谈体会,因为就复合材料复杂结构异型件而言,保证质量、提高合格率比一般制件更为重要,难度也更大。
一、对复合材料模压制品质量产生影响的因素
模压成形工艺的基本过程是将一定量的经过一定预处理的模压料放入预热的压模内,施加较高的压力使模压料充满模腔。
在预定的温度条件下,模压料在模腔内逐渐固化,然后将制品从压模内取出,再进行必要的辅助加工即得到最终制品。
从上述过程看,完成最终制品涉及的因素有模压料本身、压模模具、加压加温的热压机等;最重要的当是压制工艺,本文将单列一节予以重点讲述;还有工作环境和辅助加工等。
1.模压料
任何形式的模压料(碎布料、毡料、长、短纤维),在装模前均应使其按预定比例与树脂均匀浸渍。
对经溶剂稀释的树脂溶液,在浸渍纤维后应充分晾置使溶剂挥发。
晾置时间与环境温度湿度有关。
2.压制模具
制品用的模具除应保证在工作压力下的强度、刚度条件以外,主要应考虑能给制品的各部位、各方向较均匀地加上压力。
一定的拔模斜度既能保证制品顺利出模,又能起到侧向加压的作用。
模具设计尽量使制品整体成形,既可保证制品的强度、刚度,又可减少辅助加工工序和工装模具数量。
在模具上应开有流胶槽使多余的胶料顺利排出。
压模的成型表面应至少进行抛光或镀铬,使光洁度在Δ9以上,以保证顺利脱模。
应在模具靠近型腔部位开设测温孔。
模具本身,必要时考虑设计一定的附件以保证较方便地实现脱模。
3.压机
压机的尺寸和吨位应能满足制品及所选材料、模具结构的要求。
压机的温度、压力最好能有手控和自动控制两种模式。
压机的工作台或上下加热板应尽量使工件保持水平以避免树脂向一侧流聚。
加热板在有效工作范围内温度差控制在±5℃左右。
4.工作场地
工作场地应光线充足、通风良好,温度、湿度满足要求,吊升降叉车、真空泵、压缩机、工作台等配套设备齐全、工作安全可靠。
环境清洁、整齐。
二、复合材料模压制品的压制工艺
复合材料模压制品的压制工艺(以环氧树脂基体复合材料为例)是指模压料
装模后在固化剂存在或加热的条件下在模腔内固化成制品的过程。
它是温度、压力、时间综合作用的结果,压制工艺条件的选择及可靠控制是决定制品质量的关键。
虽然原则上讲某一种牌号的树脂有一定的固化特性,但由于同牌号树脂的分
子量、软化点,环氧值等都有一定的变化范围,因而固化特性也会有所差异。
为保证复合材料制品的质量,最好对每一批次树脂的固化特性进行测定,以确定最佳
的压制工艺。
这一工作我们是通过DDA(动态介电分析)和DMA(动态力学性能分析)来完成的。
环氧树脂的固化过程从DDA曲线来看可分为软化流动、凝胶、固化、熟化(后固化)四个阶段。
如将后两个阶段合并为固化阶段也可视为三个阶段。
根据制品材料制作的试片所测的DDA曲线,再根据制件的厚度和模具结构情况,确定在一
定的加热速度下每个阶段所需保温时间和加压时机。
在对不同加热速率、不同保温时间和加压时机的试片进行DMA测试后,选择动态力学性能最好的试片的温度、压力与时间关系的固化特性确定压制工艺。
图1、2、3分别为F46+BF3·MEA树
脂体系试片的DDA、DMA测试曲线及该体系为基体的结构制品的固化曲线。
由于该复合材料制品尺寸大、厚度厚、结构复杂,为保证接头部位的强度和刚度又采
用了难度很大的整体成形工艺,因而固化压制工序成了特别关键的工序。
考虑产品大而厚的因素及压机中心位置与边缘温度的差异,为保证整个产品均匀固化,
我们在80℃的软化流动峰前增加了在(45±5)℃时0.5小时的低温保温过程。
另外,在固化后的自然降温阶段,考虑到钢模与碳复合材料热物理性能的差异,为
避免钢模收缩造成复合材料制品的翘曲变形,在工艺文件中规定在产品温度降至70℃左右时松开模具四周的顶模螺钉,使产品自由降至室温再卸模。
在上述压制工艺条件下压制的制品合格率达到90%以上。
三、聚合物基复合材料模压制品的缺陷、产生的原因及预防措施
影响复合材料制品质量的因素很多,从原材料的选用到预浸料的制备、贮存,从生产环境到每道生产工序都会影响最终制品的性能。
对热固性树脂基复合材料而言,最终产品一旦发现重大质量问题则很难挽救。
特别是整体成形的较大制品,无论从当前原材料仍然昂贵的价格,还是从制品的生产周期,质量问题造成的损失都将是巨大的。
因此,总结实践经验找出缺陷产生的原因,制定有效的预防措施都将是很有意义的。
表1列出了聚合物基复合材料模压制品的缺陷、产生原因及预防措施,可供参考。
四、复合材料模压制品工艺新进展
据1997年4月23日至25日在法国巴黎召开的第32届“欧洲复合材料”和“先进材料与加工工程科学”大会报导,德国凯瑟斯劳腾的复合材料研究所(Institut fur Verbundwerkstoffe,Kaiserslautern,简称IVW)从1993年起研制了一种双面传送压机,可以压制聚合物基复合材料连续薄板。
该研究所用纤维布和热塑性树脂膜作原料,采用连续等压工艺制出浸渍质量良好的宽度达600mm 的预制板(带)。
压机的主要工作参数为:温度高达410℃,压力可达到5.5MPa。
预制板在加热条件下可在不到一分钟的时间内模压或冲压成最终制品,形成了预处理、塑化、模压和后加工一条龙生产线。
双面传送压机可用各种纤维增强各种树脂制成预制板,再压制成各种形状复杂的结构件,比RTM法、热压罐成形法等生产操作简单,生产周期短,是一种很有前途的工业复合材料制品模压工艺。
由德国、意大利、西班牙、瑞典几家公司合作,在欧共体的支持下还完成了用夹层板生产汽车内外结构件的研究工作。
这种夹层材料用13mm的热塑性发泡材料做骨架,用10层玻璃纤维浸渍聚酰胺树脂,再上压机压成纤维体积含量为50%的2mm厚的板作为蒙皮。
压制前用计算机模拟三维夹层板模压工艺过程,以估算其最大许用变形,采取防止层压缺陷的措施等。
整个产品的模压至冷却仅用40
秒的时间即可完成。
这种汽车结构板抗压能力强,骨架与蒙皮共固化,界面粘接良好,无需辅助粘接工艺。
这种结构材料汽车在发生撞击时可吸收能量,减轻车祸,增加乘客安全,是一种高强度、高刚度、轻质的结构功能材料。
总之,近几年来随着复合材料生产自动化和建立在二维与三维织物的先进工艺基础上的复合材料半成品材料工业的发展,以长或短纤维为增强材料,以热塑性、热固性树脂为基体材料的各类复合材料模压制品工艺发展很快,产品性能价格比高,环境污染小,生产率高,已经或正在不断适应汽车公交业、航空航天业、化工业、桥梁、通讯等领域工业化发展的需要。
参考文献(略)。