第5章、模压成型工艺..
模压成型工艺
PART 3
优点
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
PART 4
缺点
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缺点
1.模具制造复杂
2.投资较大
PART 5
层压成型
1.定义
是以片状或纤维状材 料作为填料,在加热 、加压条件下把相同 或不同的材料的两层 或多层结合成为一个 整体的方法
层压成型
2.4热压
1)预热、预压阶段
使树脂熔化,除去挥 发分,使熔融树 脂 进一步浸渍纤维布, 并使树脂进入凝胶状 态
层压成型
2)热压阶段——从 加全压到热压结束
为了更好地排除挥发 分,使制品内外受热 均匀,升温不能过快 。 预浸料流动性差 ,挥发分低,流胶 不严重,升温加压速 度可稍快
层压成型
层压成型
2.5冷却脱模
两种方式 ①热压结束,关闭热源,通冷却水,在 保压状态下冷却 ②取出放在冷却砧板上冷却
2.6后处理
在烘房内进行的处理 程序,目的是使树脂 进一步固化。对不同 的树 脂后固化处理 的温度、时间不同
2.7工艺参数
与模压成型一样,温 度、时间、和压力是 三个重要的工艺条件
层压成型
层压成型
1)层压温度
层压温度取决于 ①树脂类型和固化速度 ②浸胶材料的含胶量
③树脂中的挥发 份及不溶胶树脂 的含量
④层压制品的厚度
压制的温度控制一般 分为五个阶段
层压成型
层压成型
预热阶段:板坯的温 度升至树脂开始交联 反应的温度,使树脂 开始熔化,并进一步 渗入增强材料中,同 时排出部分挥发物。 此时的压力=最高压 力的三分之一到二分 之一
第五章 热固性复合材料成型工艺
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Dept. Polym. Sci. & Tech.
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四、工艺 1、原材料准备
(1) 胶液准备 胶液的主要工艺指标是:胶液粘度;凝胶时间。
胶液粘度:
表征流动特性,粘度控制在0.2~ 0.8Pa.s之间,一般用稀释剂调节
一般2~10mm
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玻璃纤维及其织物 二、原材料: 热固性树脂 辅助材料
1、玻璃纤维及其织物
无捻粗纱 无捻粗纱布 短切粗纱布 短切原丝毡 加捻布 玻璃布带
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A、玻璃纤维无捻粗纱:将拉丝得到的原纱,平行并股 卷成圆筒形。
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2、热固性树脂
要求:
• 能够配制粘度适中的胶液; • 能在室温或较低温度下固化,固化时无低分子物产生; • 无毒或低毒; • 价格便宜,来源广泛。 目前国内大部分手糊制品均用不饱和聚酯树脂,约占 80%,其次是环氧树脂。
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1. 预浸料及其制造方法 预浸料是将树脂体系浸涂到纤维或纤维织物上,通过一定 的处理过程后贮存备用的半成品,预浸料是一个总称。 根据实际需要可将预浸料进行如下分类:
⑴ 按照增强材料的纺织形式:预浸带、预浸布、无纺布等; ⑵ 按照纤维的排布方式:单向预浸料、织物预浸料; ⑶按照纤维类型:玻璃纤维预浸料、碳纤维预浸料、有机纤维 预浸料等。
复合材料第五章复合材料的成型工艺
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。
模压成型工艺过程包括哪些内容
模压成型工艺过程包括哪些内容模压成型工艺是一种常用的生产工艺,广泛应用于塑料制品、橡胶制品、金属制品等领域。
在进行模压成型过程时,需要经历多个步骤以确保最终产品的质量和形状符合设计要求。
以下将介绍模压成型工艺的关键步骤和内容。
首先,模压成型的工艺流程通常包括原料准备、预热、模具装配、加工模制、成型、冷却、脱模、修整和检验等环节。
其中,原料准备是整个工艺过程的基础,选择适当的原料种类和比例对最终产品的性能至关重要。
预热环节则是为了提高原料的流动性和加工性,有利于后续的成型过程。
接着是模具装配这一步骤,模具的设计和制造直接影响到成型产品的形状和尺寸,因此需要精心设计和严格加工。
加工模制是利用设备将预热好的原料充填到模具中,通过压力和温度的作用使其形成所需的形状。
在成型过程中,需要控制好压力、温度和时间等参数,以确保产品质量。
完成成型后,产品需要经过冷却阶段,通过冷却使产品固化并保持形状。
然后进行脱模操作,将成型产品从模具中取出,这一步需要注意操作技巧,避免损坏产品或模具。
接下来是修整环节,对产品进行修整、打磨等处理,使其表面光滑、无划痕。
最后一个重要步骤是检验,通过对产品进行外观、尺寸、性能等方面的检测,确保产品符合设计要求和标准。
同时,对模具的损耗和寿命进行评估,为后续生产提供参考依据。
通过以上一系列的工艺步骤,可以生产出高质量、符合要求的成型产品。
总之,模压成型工艺是一种高效、精密的制造工艺,需要经过多个环节的精心操作和控制。
只有严格按照工艺要求执行每个步骤,才能生产出满足客户需求的优质产品。
相信随着技术的不断进步和工艺的不断完善,模压成型工艺将在未来得到更广泛的应用和发展。
1。
模压成型工艺
模压成型过程
PART 01 PART 02 PART 03 PART 04 PART 05 PART 06 PART 07
放置嵌件 加料 闭模 排气
保压固化 脱模
后处理
放置嵌件
要求
①埋入塑料的部分要采 用滚花、钻孔或设有凸 出的棱角、型槽等以保 证连接牢靠 ②安放时要正确平 稳 ③嵌件材料收缩率 要尽量与塑料相近
模压成型制件
LOREM
LOREM
模备
PART 01
预压
PART 02
预热
预压
即将松散的原料在室温下按一定质量预 压成一定形状锭料
预压的作用
减少塑料成型时的体积,有利于加料操作 和提高加热时的传热速度,从而缩短了模压时 间;
减少物料体积,提高了制品质量,也使加 料室深度降低,从而降低模具重量;
模压成型过程
保压固化
脱模
热固性塑料依靠在 型腔中发生交联反应 达到固化定型的目的
一般是靠推顶杆完 成,带嵌件的制品 要先用专用工具将 成型杆件拧脱,再 行脱模
后处理
去飞边,毛刺表面抛 光等。作用:使塑料固 化更趋完全,提高制品 性能。
模压成型特点
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。
优点
①成型周期较长,效率低,对工 作人员有着较大的体力消耗。 ②不能成型有很高尺寸精度要求 的制品 ③模具制造复杂,投资较大,加 上受压机限制,只适合于批量生 产中小型复合材料制品。
缺点
由于粉状模塑料在加料时会飞扬,容易污 染环境,经预压后就会消除这一问题。
预热
为了改善物料的成型性能及除去多余 的水分和挥发分,对预压物进行加热处 理。
模压成型的工艺过程包括
模压成型的工艺过程包括模压成型是一种常见的制造工艺,被广泛应用于塑料制品、橡胶制品、金属制品等各行各业。
在模压成型过程中,原材料通过热压或冷压等方式,被压入模具中,经过一系列加工步骤最终形成成型品。
下面将介绍模压成型的工艺过程及其各个环节。
首先,模压成型的第一步是准备原材料。
不同的产品需要选择不同类型的原材料,比如塑料制品需要选用合适的塑料颗粒,金属制品则需要选择金属坯料。
在这一阶段,原材料的选择将直接影响最终产品的质量和性能。
接下来是模具设计和制造。
根据产品的要求,工程师设计出相应的模具图纸,然后制造模具。
模具的质量和精度是影响成型品质量的重要因素,因此需要精密加工和严格检验。
第三步是模具预热。
在进行成型之前,通常需要对模具进行预热处理,以确保模具表面温度均匀,减少对原材料的影响。
预热时间和温度需要根据不同的原材料和模具材质而定。
然后是模具装配。
将预热好的模具安装到成型机器上,并调整成型参数,如温度、压力、时间等。
这一步是保证成型过程顺利进行的关键,需要操作人员具备丰富的经验和技术。
接着是原材料注入。
将准备好的原材料放入模具中,通过注塑机或其他设备进行注入。
控制注入速度和压力是关键,确保原材料充分填充模具并完整复制模具表面的细节。
成型过程。
一旦原材料注入完成,模具将进行压制、加热或冷却等加工,使得原材料在模具内得以成型。
这一阶段需要精确控制温度和压力,以确保成型品的尺寸、表面光洁度和物理性能符合要求。
最后是冷却和脱模。
成型完成后,需要对模具进行冷却处理,使得成型品在模具内冷却固化。
随后可以进行脱模,取出成型品,进行后续的处理和加工。
模压成型工艺是一项复杂而精密的制造技术,在各个环节都需要严格控制和操作。
只有经过严密的工艺流程和精心设计的模具,才能生产出高质量、符合要求的成型品。
随着技术的不断进步,模压成型工艺也在不断演化和完善,为各行各业的生产提供了可靠的解决方案。
模压成型工艺过程有哪些
模压成型工艺过程有哪些模压成型是一种常见的制造工艺,用于生产各种塑料制品、橡胶制品、金属制品等。
该工艺利用高温和高压将原材料加工成所需形状的制品,广泛应用于汽车零部件、家电配件、建筑材料等领域。
下面将详细介绍模压成型工艺的过程。
材料准备阶段在模压成型工艺中,首先需要准备原材料。
根据所需制品的材质,选择相应的塑料、橡胶或金属材料,并将其加工成固体颗粒、片材或坯料的形式。
在此阶段,还需要确定好原材料的配方和比例,以确保最终制品具有所需的性能和质量。
加热和熔化阶段接下来,将准备好的原材料加入到模具中,然后通过加热设备将模具内的原料加热至熔化温度。
在高温下,原材料逐渐软化、熔化,使其能够充分填充模具的空腔,并保持所需的形状和尺寸。
压力施加阶段一旦原料完全熔化并填充了模具腔体,接下来需要施加高压力以将原料挤压并充分填充模具的所有细节部位。
通过施加足够的压力,可以确保制品表面光滑、结构均匀,避免出现气泡、缺陷等质量问题。
冷却固化阶段当原料充分填充模具并完成成型后,需要立即开始冷却固化过程,以使制品保持所需的形状和尺寸。
通过控制冷却速度和温度,可以有效地控制制品的收缩率和内部组织,确保最终制品具有理想的物理性能和外观质量。
释放和脱模阶段一旦制品完全冷却并固化,模具就可打开,从而释放成型的制品。
在释放时,需要小心地处理以避免损坏制品表面。
有时需要额外的处理步骤,比如修整边缘、去除浮边等。
最终成品可经过一定的质量检查后,进入下一道工序或直接包装出厂。
通过以上几个阶段的工艺过程,模压成型工艺能够高效地生产各种复杂形状的制品,具有成本低、生产效率高、质量稳定等优点,被广泛应用于各种工业生产领域。
随着技术的不断进步和工艺的改进,模压成型在制造业中的地位将变得更加重要,为各行各业提供更多创新的解决方案。
模压成型工艺流程
模压成型工艺流程
《模压成型工艺流程》
模压成型工艺是一种常见的塑料加工方法,其流程主要包括模具设计、原料预处理、模压成型、冷却固化和脱模等环节。
首先,在进行模压成型之前,需要设计相应的模具。
模具设计需考虑产品的形状、尺寸和结构,以及模具的开合方式和材料的选择等因素。
然后将设计好的模具进行加工制造。
随后,原料预处理是模压成型的重要环节之一。
首先是将塑料原料加热至熔融状态,然后将其注入模具腔体中。
在此过程中,需要考虑原料的温度控制、注塑速度和压力等参数。
接下来是模压成型阶段,即将熔融的塑料原料注入模具中,经过高压与高温的作用,使其填充模具腔体并成型。
在模具中保持一定的时间后,塑料原料冷却固化,形成所需的产品形状。
冷却固化完成后,即可进行脱模。
此时需要将冷却好的产品从模具中取出,通常需要采用脱模装置或其他辅助工具来辅助取出产品。
这一步骤需要注意操作方法和产品的保护,确保产品完好无损。
最后,经过脱模后的产品即为最终成型的产品,可以进行后续的加工处理,如去除刷边、组装等工序,以及进行质量检验和包装。
总的来说,模压成型工艺流程包括模具设计、原料预处理、模压成型、冷却固化和脱模等环节,每一步都需要严格控制和操作,以保证最终产品的质量和外观要求。
模压成型工艺的工艺流程是什么样的呢
模压成型工艺的工艺流程是什么样的呢模压成型工艺是一种常见的制造工艺,广泛应用于塑料制品、橡胶制品等领域,其工艺流程主要包括准备工作、原料配制、加热塑化、充填模具、模具关闭、施压成型、冷却固化等步骤。
首先是准备工作。
在进行模压成型之前,需要准备好相关的设备和模具。
确保模具表面清洁平整,无划痕和杂质。
检查模具的开合动作是否灵活顺畅,确保模具能够正常关闭。
接着是原料配制。
根据产品的设计要求,准备相应的原料,如塑料颗粒、橡胶胶料等。
根据配方要求,将原料进行称量、混合等处理,确保原料的均匀性和质量稳定性。
加热塑化是下一个步骤。
将原料放入模压机的加热装置中,通过加热和压力作用使原料塑化,达到适合于充填模具的熔融状态。
控制加热温度和时间是非常关键的,过高或过低的温度都会影响最终产品的质量。
充填模具是模压成型的重要一步。
将已塑化的原料充分注入模具腔内,确保空隙被填满,同时避免产生气泡和短充等缺陷。
这个过程通常需要根据产品结构和材料特性进行调整,以确保成型品的尺寸和形状符合要求。
模具关闭后,施加压力进行成型。
闭合好模具后,通过模压机的压力系统施加一定压力,使原料充填模具腔,并在一定温度下进行固化。
控制压力和温度的均匀性是确保产品质量稳定的关键。
最后是冷却固化。
经过一定时间的加压成型后,产品需要在模具中进行冷却固化,使其达到足够的强度和硬度。
冷却时间一般取决于产品的材料和厚度,通常需要保持足够的时间确保产品质量。
总的来说,模压成型工艺是一种高效、精密的制造工艺,通过适当的工艺参数和操作流程,可以生产出质量稳定的塑料制品和橡胶制品。
遵循正确的工艺流程,严格控制每个环节的质量要求,是保证模压成型产品质量的关键。
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模压成型工艺的工艺流程
模压成型工艺的工艺流程模压成型工艺,是一种常见的制造工艺,适用于塑料制品、橡胶制品等的生产过程中。
本文将介绍模压成型工艺的工艺流程,希望能为读者提供一定的了解和参考。
一、材料准备阶段模压成型工艺的第一步是进行材料的准备。
在制造过程中,通常会选用颗粒状的原料,比如塑料颗粒或橡胶颗粒。
这些原料需要按照一定的配比进行混合,以确保最终产品的质量和性能。
二、预热和塑化阶段一般情况下,模压成型工艺需要将混合好的原料进行预热和塑化处理。
预热的目的是让原料达到适合成型的温度,以便在模具中得到良好的流动性和可塑性。
塑化则是将原料完全熔化,以确保产品成型后的均匀性和一致性。
三、充模和封模阶段在原料预热和塑化完毕后,下一步是将塑化好的原料充入模具中。
充模过程需要控制好原料的充填量,以避免过多或过少造成的成型缺陷。
接着,需要封闭模具并施加压力,使得原料充分填充模具的空腔,并在压力下形成所需的形状。
四、保压和冷却阶段成型过程中的保压阶段是为了确保产品内部的结构和密度达到要求。
保压时间的长短会影响最终产品的质量,需要根据具体原料和产品来进行调整。
随后是冷却阶段,通过降低模具温度以固化原料,使产品保持所需的形状和尺寸。
五、脱模和修饰阶段当产品冷却固化后,需要将成品从模具中取出,这个过程称为脱模。
脱模时需要注意避免产品变形或损坏,可以借助特殊脱模机构或处理方式。
在脱模之后,还可能需要进行一些修饰工艺,比如去除余料、切割边角或表面处理等,以提升产品的外观和性能。
结语模压成型工艺是一项常用的制造工艺,在各种行业中都有着广泛的应用。
通过以上介绍的工艺流程,希望读者能对模压成型工艺有更深入的了解,并在实际生产中能够更好地运用和掌握这一技术。
模压成型工艺凭借其高效、精准和成本低廉等优点,将继续在工业生产中扮演重要的角色。
第5章 成型工艺
第5章 复合材料成型工艺
本章主要内容:
5.1 概述
5.2 低压成型工艺 5. 3 层压成型工艺
七、 质量控制
2、制品内气泡太多 原因1: 树脂用量过多 解决办法: 1、控制胶含量 2、注意拌合方式 原因2: 树脂粘度过大 解决办法:1、适当增加稀释剂 2、提高环境温度
原因3: 增强材料选择不当 解决办法: 选用浸透性好的无捻玻璃布
七、 质量控制
3、流胶 原因1: 树脂粘度太小,可加入2~3%的活性氧化硅。
⑵ 材料性能和产品质量要求,如材料的物化性能、产品的强度 及表面粗糙度(光洁度)要求等; ⑷ 企业有可能提供的设备条件及资金;
⑶ 生产批量大小及供应时间(允许的生产周期),批量有区别;
⑸ 综合经济效益,保证企业效益。
举 例:
a. 生产批量大、数量多及外形复杂的小产品——模压 成型; e.g. 机械器件、电子器材等。 b.造型简单的大尺寸制品,批量小——手糊成型、喷 射成型; e.g. 浴盆、汽车部件、胎体外壳、大型储槽等。 c.压力管道及容器——缠绕工艺; d.板材及成型制品——连续成型工艺。
预浸料及其制造方法
预浸料(Prepregs):
纤维或织物预先浸渍树脂,经一定处理后贮存 备用的半成品。只需裁剪后,经一定成型工艺加工 成所需要的制品。
可分为单相预浸料和织物预浸料。
单向预浸料
a喷丝架 平铺 O 在制 品的各个部分。 2 树脂必须适量地均匀地分布在制品的 各个部位,并适当固化。 3 工艺过程中尽量减少气泡,降低孔隙 率,提高制品的致密性。 4 充分掌握所用树脂的工艺性能,制定 合理的工艺规范。
模压成型
龚鑫 108045014 俞文安 108045012
1 模压成型的工艺特性
• 模压成型工艺是将一定量 预浸料放入到金属模具的 对模模腔中,利用带热源 的压机产生一定的压力的 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,见图1
模压时间
• 模压时间是指固化过程所需要的时间,指 预浸料放入工装模具中开始升温,加压至 固化完全这段时间 • 模压时间太短,固化不完全,制品物理和 力学性能低,表面粗糙度差,制品易出现 变形 • 但模压时间过长,树脂交联过度,制品内 应力会增加,因此选择适当的模压时间
挥发物
• 模压过程中,挥发物含量对预浸料的流动 性影响很大。挥发物含量大,模压时间预 浸料流动性大,过高的挥发物含量使预浸 料流动性过大引起树脂基体流失,制品产 生气泡,表面粗糙度下降等现象,但挥发 物含量过低又会使预浸料流动性降低,造 成复合材料制品成型困难
• 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
2 模压成型工艺
• 模压成型的工艺流程图主要简述如下:
3 模压成型工艺条件及控制
• 热固性塑料在模压成型过程中,在一定温 度和压力的外加作用下,物料进行着复杂 的物理和化学变化,模具内物料承受的压 力,温度以及塑料的体积随时间而变化 • 影响模压成型过程的主要因素是压力,温 度,时间
复合材料制品缺陷,产生原因及预 防措施
• 影响复合材料制品质量的因素诸多,从原 材料的选用到预浸料的制备和储存,从生 产环境到每道工序都会影响最终制品的性 能,对于复合材料,最终制品一旦发生重 大质量问题则较难挽救,特别是较大的整 体成型制品,所以要采取措施积极预防, 下面是几个预防措施
模压成型工艺流程
热后成型产品和模具粘在一起。 4、 备料:将即将做成产品的碳纤维的原料准备好,计算好原料的
用料面积,用料的张数。 5、 叠料:把原料一层层的叠加起来,同时对叠加的材料进行预
压,压成形状规整,质量一定的密实体。 6、 进模:把叠好的原料放置到模具中,同时在在内部放入塑料气
囊,合模,将整体放入合模机中,对内部塑料气囊加一定的恒 定压力,恒定的温度,设置恒定的时间,使其固化。 7、 冷却、脱模:对经过热压处理一段时间的模具先冷却一段时间, 然后揭开模具,进行脱模处理。 8、 加工成型:脱模后的产品需要对其进行清理,用钢刷或铜刷刮 去残留的塑料,并用压缩空气吹净,对成型的产品进行打磨, 使表面光滑整洁。
模压成型工艺流程 1.模压方法
碳纤维属于纤维类材料,因此碳纤维料成型工艺采用纤维料模压法。 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。 2.模压成型的基本原理
热固性塑料在模压成型加工中所表现的流变行为,要比热塑性塑料 复杂得多,在整个模压过程中始终伴随着化学反应,加热初期物料呈现 低分子粘流态,流动性尚好,随着官能团的相互反应,部分发生交联, 物料流动性逐步变小,并产生一定程度的弹性,使物料呈胶凝态,再继 续加热使分子交联反应更趋完善,交联度增大,物料由胶凝态变为玻璃 态,树脂体内呈体型结构,成型即告结束。 3.模压成型的控制因素
二、模压成型工艺流程
加工成型 进模
冷却、脱模 热压 叠料 备料
涂脱模剂 模具预热
清理模具 图1-模压成型工艺流程图
步骤说明: 1、 清理模具:清理模具中上一次使用残留的树脂、杂物,保持模 具的干净和光滑。 2、 模具预热:对模具进行热处理。 3、 涂脱模剂:在模具的槽内涂上一定量的脱模剂,防止之后的预
炭素工艺学——第五章成型
5.3.3.1 立捣卧挤旋转料室电极挤压机
特点: (1)装糊料的料室可通过夹紧装置与模嘴连成一体,进行挤压操作也可以 通过旋转装置,将料室从水平位置变成垂直位置,进行加料及捣固。 (2)料室在垂直位置分三次加料。每次加料后由专门设计的立式压实装置 进行捣固。 (3)装有抽真空装置。可防止制品中形成气孔或裂纹。
5.2.4 模压成型工艺操作
冷模压(电炭产品或冷压石墨) 模压成型 温模压 热模压(预焙阳极) 热模压生产预焙阳极: (1)适当冷却混捏后的糊料; (2)称量加入成型模内,双向加压。压力为1.7〜29.5 MPa。对于压制过程 中的压力可以采用控制表压力或限位开关控制柱塞的压制行程。
(3)卸除压力后,用下柱塞头把压块顶出。
第二阶(图BC段),当柱塞继续加压,压块逐渐紧密,糊料内呈现一定 的阻力。在这一阶段,压块密度与所施压力成比例地增大。
第三阶段,压力进一步增加,压块密度不再增加,但在这一阶段可以使 压块各部分的密度渐趋均匀。
在第一、二阶段中,压块的密实是以颗粒的滑移和接触紧密为主,第三 阶段则以颗粒的变形为主。
5.2.2.2 侧压力
减轻弹性后效的方法: (1)混捏温度不宜过高,混捏时间不宜太长,掌握好粘结剂的加入量。成 型吋,糊料的溫度不要太低,这样都可以提高糊料的可塑性。 (2)在最高压力下保压2〜3min,或使压力从低到高分成2〜3段加压,可 使颗粒充分移动,结合比较紧密,压块的密度与强度增大,从而减小了弹性 后效。 (3)加压速度减慢,也可以起到降低弹性后效的作用。 (4)压型时附加振动,可以消除顆粒间架桥现象和密度不均的现象,从而 减小弹性后效。 (5)双向模压也有利于减小弹性后效。
5.3 挤压成型
挤压成型特点:挤压成型是生产效率比较高的成型方法。压出制品的轴 向密度分布比较均匀,适合于生产长条形的棒材或管材,
第5章、模压成型工艺
第5章、模压成型工艺§5-1、概述定义:将一定量的模压料放入金属对模中,在一定的温度和压力作用下,固化成型制品的一种方法。
工艺过程:加热和加压(高压)物料角度:塑化,流动,固化三阶段。
模具要求:高强度,高精度,耐高温。
树脂在成型过程中的两个特定阶段:(1)粘流阶段:树脂受热熔化,在压力作用下粘裹纤维一起流动至填满模腔的过程。
——即物料塑化、流动阶段。
(2)硬固阶段:树脂发生交联,硬固的过程。
——即物料固化阶段。
工艺分类:是根据增强材料物态和模压料品种(模压方式)分类。
按模压材料物态分类:纤维料模压预混、预浸纤维料加热、加压成型。
(单向、线性)织物模压两向、三向、多向织物浸渍树脂后,加热、加压成型。
(平面)优点:剪切强度明显提高,质量稳定。
缺点:成本高碎布料模压预浸碎布料加热、加压成型。
(多块,小平面)SMC模压SMC片材按制品尺寸、形状、厚度等要求剪裁下料,多层片材叠合加压而成型。
(大面积,多层平面)预成型坯模压短切纤维制成与制品形状和尺寸相似的预成型坯,放入模中,倒入树脂混合物,压力成型。
(大型、深型、高强、异型、体形、均厚度制品)按模压成型方式分类:层压预浸胶布或毡剪成所需形状,层叠后放入金属模内,压制成型。
缠绕预浸的玻纤或布带,缠绕在一定模型上,加热、加压。
(管材)定向铺设单向预浸料(纤维或无维布)沿制品主应力方向铺设,然后模压成型。
§5-2、模压料树脂、增强材料、辅助剂构成模压料的三大块。
§5-2-1、原料1、树脂:酚醛型(镁、氨酚醛,改性聚乙烯醇缩丁醛),环氧型(634,648,F-46),环氧酚醛型(也可列为酚醛型),聚酯型。
2、增强材料:纤维型(玻纤,碳纤,尼龙纤),(形状有纤维状,短切毡,布或绳)3、辅助材料:稀释剂,玻纤表面处理剂,填料,脱模剂及颜料等。
目的:使模压料具有良好的工艺性和制品的特殊要求。
(1)稀释剂:丙酮、乙醇(非活性)用途:降低树脂粘度,改进树脂浸渍性能,有活性与非活性之分。
论述模压成型的工艺流程有哪些
论述模压成型的工艺流程有哪些模压成型作为一种常见的制造工艺,被广泛应用于各种行业,如汽车制造、电子产品生产等。
其工艺流程相对复杂,涉及多个环节的操作和控制。
以下将详细介绍模压成型的工艺流程。
首先,模具设计是模压成型的第一步,决定了最终产品的形状和尺寸。
模具设计师需要根据产品的要求和材料特性,设计出合适的模具结构。
这一步需要考虑到产品的几何形状、壁厚、收缩率等因素,并进行相关的计算和模拟。
其次,原料准备是模压成型的重要环节。
在进行模压成型之前,需要准备好所需的原料,通常是塑料颗粒或其他成型材料。
这些原料需要按照一定的配比准备好,并在一定的温度下进行熔融,以便后续的成型操作。
接着,注塑是模压成型中的关键步骤之一。
在注塑过程中,将熔融的原料注入到模具中,通过高压力将原料充分填充模具腔体,使其在模具中形成所需的产品形状。
注塑操作需要控制注射速度、压力和温度等参数,以确保产品质量。
然后,冷却是模压成型中一个至关重要的阶段。
在注塑完成后,模具中的产品需要进行充分冷却,以确保产品在脱模后能够保持其形状和尺寸稳定。
冷却的过程需要控制冷却时间和方式,通常会采用冷却水或其他冷却介质来进行。
最后,脱模是模压成型的最后一步,也是产品从模具中取出的关键环节。
通过脱模机构将产品从模具中取出,并进行后续的处理,如修边、清洁等。
脱模需要考虑产品与模具的配合间隙,以防产品变形或损坏。
总的来说,模压成型的工艺流程经过模具设计、原料准备、注塑、冷却和脱模等多个环节的操作和控制。
每个环节都至关重要,需要严格控制各项参数,以确保最终产品的质量和性能。
随着制造技术的进步,模压成型工艺也在不断演进,为各行各业的生产提供更加高效、精密的制造解决方案。
1。
模压成型工艺过程包括哪些
模压成型工艺过程包括哪些模压成型工艺是一种常见的制造工艺,广泛应用于塑料制品、橡胶制品、金属制品等领域。
这种工艺通过将原料加热软化后装入模具中,并施加一定的压力和温度,使原料在模具中得以固化成型。
模压成型工艺的优点在于成型速度快、成本低、精度高,适用于批量生产。
首先,模压成型的第一步是准备原料。
原料通常是颗粒状或粉末状的,需要经过一定的处理和配方才能满足成型的要求。
在准备原料阶段,需要控制原料的比例、干燥处理、混合均匀等工艺,以确保最终成型品的质量。
第二步是加热软化原料。
通过加热,原料会软化变形,便于后续的成型工艺。
不同的原料需要不同的加热温度和时间,需要根据材料性质和产品要求来确定加热参数。
接下来是将软化的原料装入模具。
模具是成型的关键工具,其设计和制造对成品的质量起着至关重要的作用。
模具需要具有一定的强度、刚度,能够承受成型时施加的压力变形。
然后施加压力和温度。
在模具中装入原料后,需要施加一定的压力使原料充分填充模腔,保证成型品的密实性和精度;同时控制温度,使原料在一定时间内在橡胶硫化,塑料熔融,金属熔化,并得以固化成型。
最后是冷却和脱模。
成型完成后,需要将模具冷却一段时间,让成品充分固化,保证其稳定性和质量。
然后打开模具,取出成品,并进行必要的整形、修整等处理,最终得到符合要求的成品。
综上所述,模压成型工艺是一个复杂的过程,包括准备原料、加热软化、装模、施压成型、冷却脱模等多个步骤。
每一步都需要精心设计和控制,以确保最终的成品质量。
通过不断优化工艺参数和提高设备性能,模压成型工艺在现代工业生产中发挥着越来越重要的作用。
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第5章、模压成型工艺§5-1、概述定义:将一定量的模压料放入金属对模中,在一定的温度和压力作用下,固化成型制品的一种方法。
工艺过程:加热和加压(高压)物料角度:塑化,流动,固化三阶段。
模具要求:高强度,高精度,耐高温。
树脂在成型过程中的两个特定阶段:(1)粘流阶段:树脂受热熔化,在压力作用下粘裹纤维一起流动至填满模腔的过程。
——即物料塑化、流动阶段。
(2)硬固阶段:树脂发生交联,硬固的过程。
——即物料固化阶段。
工艺分类:是根据增强材料物态和模压料品种(模压方式)分类。
按模压材料物态分类:纤维料模压预混、预浸纤维料加热、加压成型。
(单向、线性)织物模压两向、三向、多向织物浸渍树脂后,加热、加压成型。
(平面)优点:剪切强度明显提高,质量稳定。
缺点:成本高碎布料模压预浸碎布料加热、加压成型。
(多块,小平面)SMC模压SMC片材按制品尺寸、形状、厚度等要求剪裁下料,多层片材叠合加压而成型。
(大面积,多层平面)预成型坯模压短切纤维制成与制品形状和尺寸相似的预成型坯,放入模中,倒入树脂混合物,压力成型。
(大型、深型、高强、异型、体形、均厚度制品)按模压成型方式分类:层压预浸胶布或毡剪成所需形状,层叠后放入金属模内,压制成型。
缠绕预浸的玻纤或布带,缠绕在一定模型上,加热、加压。
(管材)定向铺设单向预浸料(纤维或无维布)沿制品主应力方向铺设,然后模压成型。
§5-2、模压料树脂、增强材料、辅助剂构成模压料的三大块。
§5-2-1、原料1、树脂:酚醛型(镁、氨酚醛,改性聚乙烯醇缩丁醛),环氧型(634,648,F-46),环氧酚醛型(也可列为酚醛型),聚酯型。
2、增强材料:纤维型(玻纤,碳纤,尼龙纤),(形状有纤维状,短切毡,布或绳)3、辅助材料:稀释剂,玻纤表面处理剂,填料,脱模剂及颜料等。
目的:使模压料具有良好的工艺性和制品的特殊要求。
(1)稀释剂:丙酮、乙醇(非活性)用途:降低树脂粘度,改进树脂浸渍性能,有活性与非活性之分。
(2)表面处理剂:改进树脂与增强材料的粘结及树脂——纤维界面状态。
种类:对环氧及酚醛模压料,常用的玻纤表面处理剂有KH-550,用量为纯树脂重量的1%,不宜过多或过少。
(3)粉状填料:提高模压料的流动性,降低制品收缩率,提高制品表面的光泽度、质量和均匀性及赋予制品以某种特殊性能。
MoS2可提高制品的耐磨性。
§5-2-2、模压料的制备分为预混法和预浸法两种。
1、短切纤维模压料制备(1)预混法(手混和机混)工艺流程:树脂调配玻璃纤维热处理切割混合撕松烘干模压料机混法步骤:a、180℃处理40~60min(350℃处理10~15min),除去玻纤表面石蜡浸润剂,残油量<0.3%。
b、切割成30~50mm长度,疏松。
c、按树脂配方配成胶液,用工业酒精调配胶液密度在1.0g/cm3d、按纤维:树脂=55:45(质量比)在捏合机内充分混合。
(图4-1)e、捏合的预混料,逐渐加入撕松机撕松。
(图4-2)f、撕松的预混料在网格屏上晾置。
g、80℃烘房中烘20~30min,进一步除去水分和挥发物。
h、装入塑料袋中备用。
(2)预浸法a、纤维从导架导出,经集束环经入胶槽浸渍。
b、浸渍后,过割胶辊进入第一、二级烘箱烘干。
第一级温度110~120℃,第二级温度150~160℃。
c、牵引辊牵出、切割。
三个主要工艺参数:树脂溶液比重,环氧酚醛(6:4),d=1.00~1.025烘箱温度牵引速度2、模压料质量控制模压料呈散乱状态,纤维无一定方向,模压时流动性好,适合制造形状复杂的小型制品。
因此,控制好质量,对模压特性及制品性能有很大影响。
(1)三项质量控制指标树脂含量,挥发物含量及不溶性树脂含量。
几种典型模压料质量指标(2)指标控制方法取模压料1~1.5g,称重G1(精确至0.001g),放入105±2℃的烘箱内烘30min,取出后在干燥器内冷却至室温,称重G2。
挥发物含量:V%=(G1-G2)/G1×100%取模压料1~1.5g,称重(精确至0.001g),将其浸入丙酮溶液中浸泡15min,取出放入105±2℃的烘箱内烘30min,在干燥器内冷却至室温,称重G3。
称重后将料放入550~600℃炉中灼烧10~20min,将树脂全部烧尽,取出后在干燥器内冷却至室温,再称重G4。
树脂含量:R= [G1 (1-V) - G4]/ G1 (1-V)×100%不溶性树脂含量:C= (G3- G4)/ [G1 (1-V) - G4] ×100%测量时要三份平行实验,如模压料中含有无机填料,上述公式需加以修正。
(3)影响模压料质量的几个主要因素a、树脂溶液粘度降低粘度:有利于树脂对纤维的浸透和减少纤维强度损失。
过低:导致纤维离析,影响树脂对纤维的粘附。
用加入溶剂调整密度来实现,用密度控制粘度。
酚醛预混料树脂胶液粘度控制在1.00~1.025g/cm3。
b、纤维长度过长易结团,机混法:长度20~40mm,手混法:长度30~50mm。
c、烘干条件一般快速固化酚醛型预混料(镁酚醛)烘干温度为80℃,烘干20~30min。
慢速固化酚醛型预混料(氨酚醛)烘干温度为80℃,烘干50~70min。
环氧酚醛型预混料的烘干温度为80℃,烘干20~40min。
d、浸渍时间在确保纤维均匀浸透情况下,应尽可能缩短时间。
3、模压料的工艺性及其影响因素工艺性主要为模压料的流动性、收缩率和压缩性。
(1)流动性流动性好:成型温度与压力较低,复杂制品。
流动性差:成型温度与压力提高,不易复杂制品。
热固性聚合物熔体粘度: η=f (γ, T, α)γ:剪切速率,T :温度,α:固化度。
流动度: Φ=1/η •A e -atA, a :常数,t :加热时间。
外部影响因素:流动度与时间、温度、压力的相互关系。
加热初期 流动度增大 固化前期 流动度相对稳定固化期及后 流动度速降——交联 温度升高 流动度增大——塑化 温度续升 流动度快降——交联压力升高 流动度增大——提高剪切变形,剪切速率 压力续升 流动度增缓——功耗速增 综合评估 温度最重要Arrhenius 方程: η=A • e H η/RT 图4-3,4-4解决方法:模压温度T k ,塑化,交联的交界温度。
内部影响因素:a 、高聚物分子量,链结构,分子量分布相同温度下:分子量大、链段多,分子链重心难移——粘度大。
η0=AM w 3.4η0:剪切速率较低时的表观粘度 A :经验常数 M w :重均分子量塑化解决方法:低分子量溶剂或增塑剂降低粘度。
分子量分布对粘度影响:剪切速率小,分布宽高于分布窄。
剪切速率大,分布宽低于分布窄。
温度敏感性:分布宽,温敏低;分布窄,温敏高。
图4-5,4-6b、模压料质量指标与组分挥发份对流动性影响:挥发份增加,流动性增加挥发份过高,成型时树脂大量流失挥发份过低,流动性下降,成型难c、增强材料形态、含量线性好于平面性,短比长好,短长混用。
d、合理的压制制度,模具的结构、形状及光洁度都会有影响流动性过大的,合模时产生溢料,局部聚胶、贫胶和纤维分布不均。
(2)模压料的收缩性定义:脱模后尺寸会减小是模压料的固有特性。
Q:收缩率a、实际收缩率:模具空腔或制品在压制温度下的尺寸与制品在室温下的尺寸之间的差值。
Q实=(a-b)/b×100%a:模具空腔或制品在压制温度下的尺寸mmb:制品在室温下的尺寸mmb、计算收缩率:在室温下模具空腔尺寸与制品尺寸之间的差值。
Q计=(c-b)/b×100%c:模具空腔在室温下的尺寸mm,设计模具时的重要数据。
c、收缩的主要原因:热收缩和结构(化学)收缩。
热收缩:模压制品的线膨胀系数比模具材料大(塑料线膨胀系数25~120×10-6℃-1,钢材线膨胀系数11×10-6℃-1)因此制品脱模冷却后收缩率大于模具收缩率。
制品小,模具大(与墙地砖热压后膨胀正好相反)表4-3结构收缩:固化过程中缩聚反应产生交联。
一般高强度短纤维模压制品收缩率在0~0.3%。
d、影响收缩的因素※原材料的影响树脂与添加物的种类与含量※模具结构和制品形状的影响不溢式与溢式模具,模具刚度,薄壁制品※成型工艺条件温度制度,压力制度见表4-4,4-5(3)模压料的压缩性压缩比:模压料和模压制品二者比容的比值。
压缩比=模压料(或坯体)的比容/制品比容>1SMC,BMC压缩比较小。
纤维状模压料压缩比达6~10(蓬松)处理方法:预成型纤维§5-3、SMC成型工艺§5-3-1、SMC的特点与种类1、SMC的特点SMC——片状模塑料(Sheeting Molding Compound)1953年,美国Rubber发明不饱和聚酯的化学增稠。
1960年,德国Bayer公司实现SMC工业化生产。
定义:SMC是不饱和聚酯树脂及辅助剂、填料所成树脂糊浸渍短玻纤粗纱或玻毡,并在两边用聚乙烯或聚丙烯包覆后形成的片状模压成型材料。
特点:(1)干法生产FRP制品一种中间材料,它具有独特的增稠作用,即浸渍玻纤时体系粘度低,浸渍后粘度急剧上升,达到稳定。
(2)重现性好。
(3)操作处理方便,增稠剂化学增稠,使SMC处于不粘手状态,避免一般预成型的粘滞性。
(4)作业环境清洁。
(5)SMC能使玻纤同树脂一起流动,可成型带有肋条和凸部的制品。
(6)可压截面变化不大的大型薄壁制品。
(7)制品表面光洁度高。
(8)生产率高,成型周期短,成本低,易机械化、自动化。
2、SMC的种类(1)BMC——块状模塑料(Bulk Molding Compound)相近:与SMC组成近似。
用途:压制和挤出成型。
区别:BMC中纤维含量低,纤维短,填料含量大,强度低,小型制品。
(2)TMC——厚片状模塑料相近:组成与制作与SMC类似。
区别:比SMC厚的多(0.63cm:5.08cm),浸透性更好,成本更低。
(3)结构SMC——纤维形态和分布不同的SMCSMC—R——纤维不规则分布SMC—C——连续纤维单向分布SMC—D——不连续纤维定向分布SMC—C/R,SMC—D/R区别:纤维含量高(Wt达30~70%,多为50%以上),树脂为高反应性间苯二甲酸聚酯树脂,强度大大提高。
(4)高强SMC,即HMC和XMCHMC——少填料,多短纤,少树脂的片状模塑料。
XMC——少填料,多连续定向玻纤,少树脂的片状模塑料。
代替钢材,铝材。
(5)LS—SMC(Lom Shrinkage—SMC)——低收缩SMC尺寸精度高,表面光洁度高。
(6)ITP—SMC(Interpeneterating Thicking Process—SMC)——渗透增稠片状模塑料室温熟化,高刚性,耐冲击,尺寸稳定。