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
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。
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。
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。
复合材料的成型工艺与应用研究
复合材料的成型工艺与应用研究在当今的材料科学领域,复合材料以其优异的性能和广泛的应用受到了越来越多的关注。
复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料通过物理或化学的方法组合而成的一种新型材料,其性能往往优于单一材料。
而复合材料的性能不仅取决于组成材料的性质,还与成型工艺密切相关。
本文将对复合材料的成型工艺及其应用进行深入探讨。
一、复合材料的成型工艺1、手糊成型工艺手糊成型是一种古老而简单的复合材料成型方法。
它是在模具上涂刷脱模剂,然后将增强材料(如玻璃纤维、碳纤维等)铺放在模具上,再用刷子或喷枪将树脂均匀地涂覆在增强材料上,使其浸润,最后通过固化得到复合材料制品。
手糊成型工艺的优点是设备简单、投资少、能生产大型制品;缺点是劳动强度大、生产效率低、产品质量不稳定。
2、喷射成型工艺喷射成型是将树脂和短切纤维通过喷枪同时喷射到模具上,然后压实、固化得到复合材料制品。
这种工艺可以提高生产效率,减少人工操作,但纤维含量相对较低,制品的力学性能不如手糊成型的制品。
3、模压成型工艺模压成型是将预浸料(树脂浸渍过的增强材料)放入模具中,在一定的温度和压力下固化成型。
模压成型工艺生产效率高、产品质量稳定、尺寸精度高,但模具成本较高,适合大批量生产。
4、缠绕成型工艺缠绕成型是将连续的纤维或带材通过缠绕机缠绕在芯模上,然后经过固化得到复合材料制品。
缠绕成型可以实现等强度设计,制品的强度高,但设备复杂,只适合生产圆柱形或球形等回转体制品。
5、拉挤成型工艺拉挤成型是将连续的纤维通过树脂浸渍槽,然后在牵引机的作用下通过加热模具固化成型。
拉挤成型工艺生产效率高、产品性能好,但只能生产截面形状不变的制品。
6、树脂传递模塑(RTM)成型工艺RTM 成型是将树脂注入闭合模具中,浸润预先放置在模具中的增强材料,然后固化成型。
RTM 成型工艺可以生产复杂形状的制品,纤维含量高,产品质量好,但模具设计和制造较为复杂。
二、复合材料的应用1、航空航天领域在航空航天领域,复合材料由于其轻质、高强、耐高温等性能,被广泛应用于飞机、卫星、火箭等飞行器的结构件中。
[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。
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。
1。
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。
预浸料成型工艺设计
预浸料成型工艺在复合材料产业中的应用预浸料简介预浸料是树脂基体在严格控制条件下浸渍连续纤维或者纤维织物,制备成树脂基体与增强体的一种组合物,是制造复合材料的中间材料。
预浸料按物理状态,化学性能有很多种分类方法:按物理状态分类,预浸料分成单向预浸料、单向织物预浸料、织物预浸料;按树脂基体不同,预浸料分成热固性树脂预浸料和热塑性树脂预浸料;按增强材料不同,分成碳纤维(织物)预浸料、玻璃纤维(织物)预浸料、芳纶(织物)预浸料;根据纤维长度不同,分成短纤维预浸料、预浸料和连续纤维预浸料;按固化温度不同,分成中温固化(120℃)预浸料、高温固化(180℃)预浸料以及固化温度超过200℃的预浸料等。
我司事业部在预浸料方面应用也很广泛,根据不同的产品以及性能应用不同种类的材料,常用的预浸料有单向碳纤预浸料,玻纤织物预浸料,碳纤织物预浸料,酚醛玻纤织物预浸料等等。
预浸料制备预浸料的制备方法有干法和湿法两种。
干法有粉末法和热溶法之分。
粉末预浸料是指树脂粉末附着于纤维,经过部分融化,形成树脂不连续,纤维未被树脂充分浸透的一种复合物。
热溶法预浸料将树脂体系加热熔融成为流动状态,用其浸渍纤维或织物而制备的预浸料。
图1 干法制备预浸料示意图湿法预浸料是通过树脂溶液浸渍纤维束或者织物制备的预浸料。
比较由干法预浸料和湿法预浸料制成的复合材料,一般前者外观更好,材料内树脂含量的控制精度更高。
就目前航空用先进复合材料而言,常表现出热溶法复合材料的湿热稳定性优于溶液法复合材料:同在沸水中煮48h,前者的力学性能(如弯曲模量与强度、层间剪切强度等)保持率,特别是高温力学性能的保持率,明显高于后者。
图2 湿法制备预浸料示意图预浸料的成型工艺预浸料可用不同的成型方法,根据不同应用选择较为合适的成型方案。
目前我们先进复合材料事业部使用预浸料成型工艺主要有真空袋压工艺、热压罐工艺、缠绕成型工艺、模压工艺。
其中真空袋工艺主要应用在车辆,船舶,高铁等内饰件,热压罐工艺主要应用在航天、军工等高质量复合材料,模压工艺主要应用在平板,管件等高质量,高精度的军工产品。
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。
复合材料复合成型工艺研究及工艺参数优化
复合材料复合成型工艺研究及工艺参数优化复合材料是由多种不同材料组合而成的复合材料,具有轻质、高强度、高刚性、耐高温等优良性能,被广泛应用于航空、航天、汽车、建筑等工业领域。
复合材料的复合成型工艺研究及工艺参数优化,是提高复合材料制备质量和性能的重要环节。
一、复合材料的复合成型工艺研究复合材料的复合成型工艺研究主要包括预浸工艺、自动化布料、层压成型等方面。
1. 预浸工艺预浸工艺是将纤维材料浸渍于树脂固化剂中,形成浸渍纤维材料的过程。
预浸工艺要求纤维材料在浸渍过程中均匀分布树脂固化剂,并保持一定的固化时间。
通过优化预浸工艺的浸渍时间和浸渍厚度,可以提高复合材料的力学性能和热稳定性。
2. 自动化布料自动化布料是指利用机器人或自动化设备将纤维材料按照一定的规律布置在模具中的过程。
通过自动化布料,可以实现纤维材料的均匀布局,减少纤维材料间的空隙,并提高复合材料的强度和刚度。
自动化布料的关键是控制纤维材料的层压顺序和布料角度,通过优化布料工艺可以得到复合材料的最佳力学性能。
3. 层压成型层压成型是将浸渍纤维材料按照一定的层次和顺序排列,经过一定的压力和温度条件下进行加热固化的过程。
层压成型工艺的关键是控制加热温度和固化时间,以及模具的设计和压力的施加方式。
通过优化层压成型工艺,可以得到复合材料的理想结构和性能。
二、工艺参数的优化复合材料的工艺参数包括浸渍时间、浸渍厚度、布料顺序、布料角度、加热温度、固化时间等。
通过优化这些工艺参数,可以提高复合材料的力学性能和热稳定性。
1. 工艺参数优化的方法工艺参数的优化可以采用试验设计方法,通过设计并进行一系列试验,收集不同参数下的复合材料性能数据,利用统计分析方法寻找最佳的工艺参数组合。
常用的试验设计方法包括正交试验设计和响应面法等。
2. 工艺参数优化的影响因素工艺参数的优化受到多个影响因素的综合作用,主要包括纤维材料的性质、树脂固化剂的特性、模具的设计和加热设备的性能等。
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。
聚合物基复合材料的成型工艺流程
聚合物基复合材料的成型工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
文档下载后可定制随意修改,请根据实际需要进行相应的调整和使用,谢谢!并且,本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料,如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等,如想了解不同资料格式和写法,敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by theeditor.I hope that after you download them,they can help yousolve practical problems. The document can be customized andmodified after downloading,please adjust and use it according toactual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types ofpractical materials,such as educational essays, diaryappreciation,sentence excerpts,ancient poems,classic articles,topic composition,work summary,word parsing,copy excerpts,other materials and so on,want to know different data formats andwriting methods,please pay attention!聚合物基复合材料的成型工艺流程详解聚合物基复合材料,以其优异的性能和广泛的应用前景,已经成为了现代工业中的重要材料。
复材工艺设计
复材工艺设计
复合材料工艺设计是指通过一定的工艺流程和制造方法,将两种或多种材料结合在一起,以获得所需性能和结构的制品的过程。
以下是一些常见的复合材料工艺设计:
1.热压罐成型工艺:将预浸料(由纤维和树脂组成的材料)放入热压罐中,在一定的
温度和压力下进行固化成型。
该工艺可以生产出高精度、高性能的复合材料制品,主要用于航空航天、汽车等领域。
2.真空袋成型工艺:将预浸料或手工铺叠好的材料放在模具上,通过抽真空的方式将
材料紧贴在模具上,然后进行固化成型。
该工艺可以生产出大面积、复杂形状的复合材料制品,主要用于风力发电、游艇制造等领域。
3.缠绕成型工艺:将纤维缠绕在芯轴上,然后进行树脂的浸渍和固化。
该工艺可以生
产出高强度、薄壁的复合材料制品,主要用于管道、储罐等领域。
4.热压成型工艺:将纤维和树脂混合在一起,直接在模具中进行加热和加压,使树脂
软化和流动,纤维被浸渍和固化。
该工艺可以生产出低成本、高性能的复合材料制品,主要用于汽车、家具等领域。
5.注射成型工艺:将纤维和树脂混合在一起,通过注射机注入模具中,进行加热和加
压,使树脂软化和流动,纤维被浸渍和固化。
该工艺可以生产出形状复杂、精度高的复合材料制品,主要用于航空航天、汽车等领域。
以上是一些常见的复合材料工艺设计,不同的工艺适用于不同的材料和制品要求。
在进行复合材料工艺设计时,需要考虑材料的性能、制品的结构和尺寸、工艺的可行性和成本等因素。
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
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,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℃围。
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、典型预浸料和性能
国预浸料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。
国已具备采用多种预浸工艺生产预浸料的能力,包括溶液法、直接热熔法、热熔胶膜法等。
能制造单向预浸料,也能制造各种织物预浸料,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预浸料约50个品种,可以满足不同使用温度、不同功能、不同结构、不同成形方法对预浸料的要求,典型预浸料见下表3. 5 。
3.5 典型预浸料。