复合材料成型工艺及设备
复合材料工艺及设备最新版资料
复合材料工艺及设备最新版资料复合材料是一种由两种或多种不同材料组成的材料系统,其具有优异的性能和多样化的应用。
复合材料工艺及设备是指用于制造复合材料的特定工艺和设备。
随着科技的不断发展,复合材料工艺及设备也在不断更新和改进。
目前,复合材料工艺及设备的最新进展主要集中在以下几个方面:1.纤维制备技术:纤维是组成复合材料的重要组成部分,纤维的质量和性能直接影响到最终复合材料的性能。
目前,最新的纤维制备技术主要包括原丝制备和纤维处理两个方面。
原丝制备技术主要包括熔融纺丝、湿法纺丝、气体传送纺丝等。
纤维处理技术主要包括表面改性、涂覆等。
2.树脂基体制备技术:树脂是复合材料中的粘结剂,树脂基体的制备技术对复合材料的性能也有重要影响。
最新的树脂基体制备技术主要包括树脂合成、树脂改性、树脂成型、树脂固化等。
3.复合材料成型技术:复合材料的成型技术主要包括手工成型、预浸法成型、自动化成型等。
最新的成型技术主要是指自动化成型技术,该技术利用机器人、控制系统等设备实现复合材料的快速、精确成型,大大提高了生产效率和产品质量。
4.复合材料加工技术:复合材料的加工技术是指对成型的复合材料进行切割、钻孔、铣削、拼接等工艺操作。
最新的加工技术主要包括超声波加工、激光加工、高速切削等,这些技术具有高效、精确、无损等特点。
5.复合材料性能测试技术:复合材料的性能测试是评价复合材料性能的重要手段。
最新的性能测试技术主要包括机械性能测试、热学性能测试、电学性能测试等。
其中,非接触式测试技术和多参数测试技术是目前研究的热点。
随着复合材料的广泛应用,对复合材料工艺及设备的需求也越来越高。
未来的发展方向主要包括提高工艺及设备的自动化水平,提高产品质量和生产效率;开发环保型的工艺和设备,减少对环境的污染和能源的消耗;开展附加值高的复合材料产品的研发和生产。
总结起来,复合材料工艺及设备的最新进展主要包括纤维制备技术、树脂基体制备技术、复合材料成型技术、复合材料加工技术和复合材料性能测试技术。
复合材料缠绕成型工艺设备
复合材料缠绕成型工艺设备一、引言复合材料是指由两种或两种以上的材料组成的材料,具有优异的力学性能和化学性能。
复合材料缠绕成型工艺是一种常用的制备复合材料制品的方法,其核心设备是复合材料缠绕成型工艺设备。
本文将对复合材料缠绕成型工艺设备进行介绍。
二、复合材料缠绕成型工艺设备的分类根据不同的应用领域和工艺要求,复合材料缠绕成型工艺设备可以分为以下几类:1. 玻璃纤维缠绕设备:主要用于制备玻璃纤维增强复合材料制品,如储罐、管道等。
该设备通常包括纤维预浸料供给系统、纤维缠绕机、固化系统等部分。
2. 碳纤维缠绕设备:主要用于制备碳纤维增强复合材料制品,如航空航天部件、汽车零部件等。
该设备通常具备高精度的控制系统,能够实现复杂的缠绕路径,并能进行温度和压力控制。
3. 陶瓷纤维缠绕设备:主要用于制备陶瓷纤维增强复合材料制品,如高温耐火材料、电子陶瓷等。
该设备通常具备高温环境下的工作能力和陶瓷纤维的供给系统。
三、复合材料缠绕成型工艺设备的工作原理复合材料缠绕成型工艺设备的工作原理主要包括以下几个步骤:1. 原材料准备:根据不同的复合材料制品要求,提前准备好纤维、树脂等原材料,并进行预处理,如纤维预浸脂涂布等。
2. 纤维缠绕:将预处理好的纤维通过纤维缠绕机进行缠绕,按照预定的路径和角度进行缠绕,形成所需的复合材料构件的外形。
3. 固化处理:将缠绕好的构件进行固化处理,通常采用热固化或光固化的方式,使树脂固化成为坚固的基体。
4. 后续加工:经过固化处理的复合材料构件,还需要进行后续的加工,如修整边缘、孔加工等,以满足实际使用的要求。
四、复合材料缠绕成型工艺设备的特点复合材料缠绕成型工艺设备具有以下几个特点:1. 自动化程度高:复合材料缠绕成型工艺设备通常具备自动化控制系统,能够实现复杂的缠绕路径和工艺要求。
2. 生产效率高:由于采用了自动化控制,复合材料缠绕成型工艺设备具有较高的生产效率,可以实现大批量、高质量的生产。
先进复合材料主要制造工艺和专用设备
先进复合材料主要制造工艺和专用设备中国航空工业第一集团公司科技发展部 郝建伟中国航空工业发展研究中心 陈亚莉先进复合材料具有轻质、高强度、高模量、抗疲劳、耐腐蚀、可设计、成型工艺性好和成本低等特点,是理想的航空结构材料,在航空产品上得到了广泛应用,已成为新一代飞机机体的主体结构材料。
复合材料先进技术的成熟使其性能最优和低成本成为可能,从而大大推动了复合材料在飞机上的应用。
一些大的飞机制造商在飞机设计制造中,正逐步减少传统金属加工的比例,优先发展复合材料制造。
本文旨在介绍在复合材料制造过程中所涉及到的主要工艺和先进专用设备。
复合材料在飞机上的应用随着复合材料制造技术的发展,复合材料在飞机上的用量和应用部位已经成为衡量飞机结构先进性的重要标志之一。
复合材料在飞机上的应用趋势有如下几点:(1)复合材料在飞机上的用量日益增多。
复合材料的用量通常用其所占飞机机体结构重量的百分比来表示,世界上各大航空制造公司在复合材料用量方面都呈现增长的趋势。
最有代表性的是空客公司的A380客机和后续的A350飞机以及波音公司的B787飞机。
A380上复合材料用量约30t。
B787复合材料用量达到50%。
而A350飞机复合材料用量更是达到了创纪录的52%。
复合材料在军机和直升机上的用量也有同样的增长趋势,近几年得到迅速发展的无人机更是将复合材料用量推向更高水平。
(2)应用部位由次承力结构向主承力结构发展。
最初采用复合材料制造的是飞机的舱门、整流罩、安定面等次承力结构。
目前,复合材料已经广泛应用于机身、机翼等主承力结构。
主承载部位大量应用复合材料使飞机的性能得到大幅度提升,由此带来的经济效益非常显著,也推动了复合材料的发展。
(3)在复杂外形结构上的应用愈来愈广泛。
飞机上用复合材料制造的复杂曲面制件也越来越多,如A380和B787飞机上的机身段,球面后压力隔框等,均采用纤维铺放技术和树脂膜渗透(RFI)工艺制造。
(4)复合材料构件的复杂性大幅度增加,大型整体、共固化成型成为主流。
不同的材料及成型工艺的主要设备及其作用
不同的材料及成型工艺的主要设备及其作用一、概述在制造业中,材料和成型工艺是产品制造的关键因素。
随着科技的不断进步,越来越多的材料和成型工艺被应用于生产过程中。
为了实现高效、高质的制造,主要设备也经历了不断的改进和发展。
本文将对不同的材料及成型工艺的主要设备及其作用进行详细的介绍。
二、材料分类及对应设备1.金属材料金属材料在制造业中占有重要地位,常用的金属材料包括钢铁、铜、铝等。
针对这些金属材料的加工,主要设备包括:熔炼炉、轧机、冲压机、焊接机等。
这些设备的作用是熔炼金属、轧制金属板材、冲压金属零件以及焊接金属部件等。
2.塑料材料塑料材料因其轻便、耐腐蚀等特性广泛应用于各个领域。
针对塑料材料的加工,主要设备包括:注塑机、挤出机、热压成型机等。
注塑机的作用是将熔融状态的塑料注入模具中,冷却后得到所需形状的塑料零件;挤出机则是通过螺杆旋转产生的压力,将熔融状态的塑料挤出成连续的型材;热压成型机则是利用热压工艺将塑料片材热压成所需形状的制品。
3.复合材料复合材料是由两种或两种以上材料组成的新型材料,具有优异的性能。
针对复合材料的加工,主要设备包括:预浸料设备、热压罐、缠绕机等。
预浸料设备的作用是将树脂与纤维预先混合,制成预浸料;热压罐的作用是将复合材料在高温高压下固化成型;缠绕机则是通过将纤维缠绕在芯模上,制成所需形状的复合材料制品。
三、成型工艺与设备的作用1.注塑成型工艺与注塑机注塑成型工艺是一种常见的塑料加工工艺,主要设备为注塑机。
注塑机的作用是将熔融状态的塑料注入模具中,经过冷却固化后开模取出塑料制品。
注塑成型工艺的特点是生产效率高、适用范围广,可以生产各种形状和尺寸的塑料制品。
2.挤出成型工艺与挤出机挤出成型工艺是一种常见的塑料加工工艺,主要设备为挤出机。
挤出机的作用是将塑料原料加热熔融,通过螺杆将熔融状态的塑料推挤出模头,冷却后形成连续的型材或管材。
挤出成型工艺的特点是连续生产、生产效率高,可以生产各种规格的型材和管材。
复合材料成型设备工作流程
复合材料成型设备工作流程复合材料是由两种或两种以上的不同材料经过加工组合而成的材料,具有优异的力学性能和物理化学性能。
为了制造出高质量的复合材料制品,需要使用专门的成型设备。
本文将详细介绍复合材料成型设备的工作流程。
一、材料准备在进行复合材料成型之前,需要准备好所需的原材料。
通常,复合材料由树脂基体和增强材料组成。
树脂基体可以选择环氧树脂、聚酯树脂等,而增强材料可以选择玻璃纤维、碳纤维等。
在准备材料时,需要按照一定比例配制好树脂基体和增强材料,并确保它们的质量符合要求。
二、材料预处理在将材料投入成型设备之前,需要对其进行预处理。
其中一个重要的预处理步骤是表面处理。
通过去除材料表面的污物和氧化物,可以提高复合材料的粘结强度。
此外,还需要将材料切割成合适的形状和尺寸,以便后续的成型工艺。
三、成型设备成型设备是制造复合材料制品的核心工具。
常见的成型设备包括压力机、注塑机、模压机等。
这些设备根据不同的工艺要求和制品尺寸,采用不同的操作方式和工作原理。
压力机是一种常用的成型设备,广泛应用于复合材料的压制和硬化过程。
通过施加压力和热量,使树脂基体在增强材料的作用下流动并凝固,最终形成所需的产品形状。
压力机通常包括加热系统、压力系统和控制系统等组成部分。
2. 注塑机注塑机主要用于制造复合材料中的塑料制品。
通过将预先加热熔化的树脂与增强材料混合,并注入模具中,可以获得具有复杂形状的制品。
注塑机具有自动化程度高、生产效率高等优点。
3. 模压机模压机是一种使用模具进行成型的设备。
材料在高温和高压的环境下,通过模具的压制作用,形成所需的产品形状。
模压机可适用于复合材料中的热固性树脂和热塑性树脂的成型。
四、成型工艺成型工艺是指在成型设备中进行的具体操作步骤和参数设置。
不同的复合材料和制品要求不同的成型工艺。
以下为一般常见的成型工艺流程。
1. 模具准备根据产品设计要求,选择合适的模具,并对模具进行表面处理,以免对成品产生不良影响。
复合材料工艺及设备
低成本化
通过优化原材料、降低生产过程中的能耗 和物耗、提高生产效率等方式,可以降低 复合材料的制造成本。此外,发展循环经 济和利用废弃复合材料也是降低成本的有 效途径。
总结词
详细描述
降低复合材料的制造成本对于推动其大规 模应用具有重要意义,低成本复合材料在 汽车、建筑、包装等领域具有广阔的市场 前景。
总结词
利用缠绕机将纤维或织物在一定张力下缠绕到芯模上的工艺。
详细描述
缠绕成型工艺是一种常见的复合材料制造方法,通过将纤维或织物在一定张力下缠绕到芯模上,然后在一定温度 和压力下固化成型。该工艺可以制造出各种形状和大小的复合材料制品,广泛应用于航空、航天、汽车等领域。
喷射成型工艺
总结词
将纤维、树脂和其他添加剂通过喷枪喷涂到模具表面,形成一 定厚度的复合材料层。
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复合材料的制造工艺
热压成型工艺
总结词
通过加热和加压将预浸料制成所需形状的工艺。
详细描述
热压成型工艺是一种常用的复合材料制造方法,通过将预浸料放置在模具中,加热 并施加压力,使预浸料在高温高压下塑形成为所需的形状。该工艺适用于各种复合 材料,如碳纤维、玻璃纤维和芳纶纤维等。
缠绕成型工艺
航空航天领域
总结词
航空航天领域是复合材料应用的重要领域,主要用于制造飞机、卫星和火箭等高端装备。
详细描述
复合材料具有高强度、轻质、耐高温等优点,能够大幅度提高航空航天装备的性能和安 全性。在飞机制造中,复合材料被广泛应用于机身、机翼、尾翼等关键部位,减轻了飞 机重量,提高了燃油经济性和飞行效率。在卫星和火箭制造中,复合材料用于制造结构
树脂传递模塑成型设备
树脂传递模塑成型(RTM)是一种制造复合材料的 工艺,其中液体树脂被注入到封闭的模具中,并被 纤维增强材料所包围。
复合材料工艺及设备
复合材料工艺及设备复合材料是一种由两种或两种以上的材料组合而成的新材料,具有轻质、高强度、耐腐蚀等优点,因此在航空航天、汽车、建筑等领域得到广泛应用。
复合材料的制备需要采用特殊的工艺和设备,下面将介绍复合材料的工艺及相关设备。
首先,复合材料的工艺包括预浸料制备、成型、固化等步骤。
预浸料是将纤维和树脂预先浸渍,然后通过成型工艺将其成型为所需形状,最后进行固化来形成最终的复合材料制品。
在预浸料制备过程中,需要使用树脂混合设备,将树脂和固化剂充分混合,并控制好混合比例和搅拌时间,以确保预浸料的质量。
成型工艺中,常用的设备有模具和压机,通过模具将预浸料成型,再通过压机施加压力,使其达到所需的形状和厚度。
固化过程中,需要使用固化炉或者自动固化设备,控制好固化温度和时间,以保证复合材料的性能。
其次,复合材料的设备还包括表面处理设备和检测设备。
表面处理是为了提高复合材料的表面质量和附着力,常用的表面处理设备有喷砂机、喷涂机等,通过表面处理可以去除杂质和增加表面粗糙度,提高复合材料的附着力。
检测设备包括质量检测和性能检测,质量检测设备主要用于检测复合材料的表面质量和尺寸精度,如平板检测仪、三坐标测量机等;性能检测设备主要用于检测复合材料的力学性能和耐久性能,如拉伸试验机、冲击试验机等。
最后,复合材料的工艺和设备在实际应用中需要根据不同的复合材料类型和制品要求进行选择和优化。
例如,碳纤维复合材料和玻璃纤维复合材料的制备工艺和设备有所不同,因此需要根据具体情况进行调整。
同时,随着复合材料技术的发展,新型的复合材料工艺和设备也在不断涌现,如自动化生产线、智能化控制系统等,这些新技术和设备的应用将进一步推动复合材料制造业的发展。
综上所述,复合材料的工艺及设备是复合材料制备过程中的关键环节,合理选择和优化工艺及设备对于提高复合材料的质量和生产效率至关重要。
随着技术的不断进步,相信复合材料的工艺和设备将会更加完善,为复合材料制造业的发展注入新的动力。
复合材料成型工艺与设备之模压设备
复合材料成型工艺与设备之模压设备引言复合材料是由两种或多种不同性质的材料经过加工和连接形成的一种新型材料。
它具有独特的性质和优点,广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑等领域。
而复合材料的成型是实现复合材料应用的关键环节之一,而模压设备作为一种重要的成型工艺设备,在复合材料的成型过程中起着不可替代的作用。
本文将对复合材料成型工艺与设备中的模压设备进行详细介绍。
模压设备的定义与原理模压设备是一种将复合材料加热软化后,放置于模具中进行压力成型的设备。
其主要原理是通过加热和压力作用,使复合材料在模具内部形成所需的形状。
在模压过程中,模具起到了形状决定和成型的关键作用。
模压设备通常包括加热系统、压力系统和控制系统。
加热系统通过加热板或电加热器将模具加热至所需温度,使复合材料软化。
压力系统通过油缸或气缸提供所需的压力,将复合材料压制到模具中。
控制系统则用于控制温度、压力和压力时间等参数,以保证成型过程的稳定性和精准性。
模压设备的类型根据不同的成型需求和技术要求,模压设备可分为以下几种类型:热模压机热模压机是最常见的模压设备之一,主要用于热塑性复合材料的成型。
它通过加热模具将复合材料加热至软化温度,然后施加压力使其成型。
热模压机具有成型速度快、成型质量高的优点,被广泛应用于汽车制造、电子设备等领域。
热压机热压机主要用于热固性复合材料的成型。
它通过加热模具将复合材料加热至固化温度,然后施加压力使其固化成型。
热压机具有成型精度高、成型强度大的优点,常见于航空航天、船舶制造等领域。
粉末热压机粉末热压机主要用于金属、陶瓷等粉末材料的成型。
它通过将粉末材料加热至高温后施加压力,使其在模具中烧结成型。
粉末热压机具有成型精度高、成型材料流动性差的优点,广泛应用于粉末冶金、陶瓷制造等领域。
冷模压机冷模压机主要用于冷却条件下的复合材料成型。
它通过施加压力,将复合材料在低温条件下成型。
冷模压机具有成本低、成型周期短的优点,适用于某些对成型温度要求不高的复合材料。
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复合材料的发展概况
1932年 42~45年 44年
46年 50年 49年
诞生于美国 手糊军用雷达罩,远航飞机油箱材料 玻纤增强聚酯树脂。 飞机机身、机翼 与上述改进:玻钢夹层结构 纤维缠绕成型 压制成型,直升机螺旋桨 玻纤预混,对模压制成型
机械式,计算机缠绕 玻纤、聚酯树脂喷射成型 61年 德国,片状模塑料(SMC)问世 63年 FRP板材工业化生产,美、法、日 60年代中 美、日SMC汽车部件,浴盆,船上构件 60年代 棒材、细管、定型截面制品 70年代 拉挤,环向缠绕 树脂反应注射成型(RIM) 增强树脂反应注射成型(RRIM) 卫生器具,汽车零件 60年代
(2)纤维须具备的特点:
• 1)增强材料是承载的主要部分,因而纤 维必须具有很高的强度和刚度。 • 2)增强材料与基体有好的结合强度。 • 3)在复合材料中纤维必须具有适当的含 量、直径和分布。 • 4) 纤维和基体应有相近的热膨胀系数。
玻璃纤维表面处理
§1-1、概述
意义:纤维——基体界面的结构和性能对 复合材料的力学性能和物理性能起主要作 用。 如断裂、韧性、腐蚀、刚度、膨胀等。
(3)迁移法
耦联剂直接加入树脂配方中,让它在浸胶和成型 过程中迁移到玻纤表面发生耦联作用。方法简便, 可增加纤维与树脂间的粘结力,提高了强度与电 性能。
2、碳纤
与玻纤不同,一般采用表面活化的办法,提高了 碳纤与树脂复合材料的剪切强度。有液相氧化、 气相氧化、阳极氧化、Co60或中子辐照。
当前常用的模压料品种有 热固性复合材料, 包括SMC、BMC和TMC等;热塑性复合材料
主要成型工艺
手糊、袋压、喷射、树脂注射、模压、缠绕、 连续、离心 手工 异形,小批量产品,投资低、效率低、 重复性差 机械自动化 外形不复杂,批量大产品,连续性、 投资高、效率高、重复性好、性能好
复合材料成型工艺与设备
复合材料成型工艺与设备引言复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料组成的复合结构材料。
它们通常具有较好的力学性能、化学稳定性和耐磨性,因此在航空航天、汽车制造、建筑等领域得到广泛应用。
复合材料的制备过程中,成型工艺和设备起着至关重要的作用。
本文将介绍复合材料的成型工艺和设备。
成型工艺复合材料的成型工艺主要包括手工层叠法、预浸法、自动化层叠法和注塑成型等多种方法。
手工层叠法手工层叠法是最简单的一种成型工艺,通过手工将纤维和树脂逐层叠加在一个具有一定形状的模具中,然后采用压实和固化的方式完成成型。
这种方法成本低廉,适用于小批量和特殊形状的产品制造,但生产效率低,一般只适用于简单形状的产品制造。
预浸法预浸法是将纤维与树脂预先浸渍,然后在一定的条件下进行成型。
该方法可有效提高生产效率和产品质量,广泛应用于复合材料制品的生产。
预浸法的关键是控制纤维和树脂的浸渍量和均匀性,以及固化过程中的温度、压力和固化时间。
自动化层叠法自动化层叠法通过机械手或自动化设备将预先浸渍好的纤维和树脂层叠在模具中,然后进行固化。
这种方法具有高度自动化和生产效率高的特点,适用于大批量和复杂形状的产品制造。
注塑成型注塑成型是一种将纤维和树脂混合后直接注入模具中进行成型的方法。
这种方法适用于复杂形状的产品制造,能够实现一次成型,并且可以在成型过程中进行纤维定向和树脂浸透的控制。
成型设备复合材料的成型设备通常包括模具、加热设备和压力设备等。
模具模具是复合材料成型过程中最关键的设备之一。
模具的形状和尺寸决定了最终产品的形状和尺寸。
模具材料通常选用高强度、耐磨、耐高温和耐腐蚀性能好的材料,如钢、铝合金等。
模具制作的精度和表面质量对最终产品的质量具有重要影响。
加热设备加热设备用于提供适当的温度条件以促进树脂固化和纤维的定向。
常用的加热设备包括热风循环炉、电加热板等。
在成型过程中,加热设备应能够提供均匀的温度场,确保整个产品的固化质量。
压力设备压力设备用于提供适当的压力,使纤维和树脂紧密结合,并去除成型过程中的气泡和缺陷。
复合材料缠绕成型工艺设备
复合材料缠绕成型工艺设备复合材料缠绕成型是一种常用的制备复合材料制品的工艺方法,该方法通过将纤维材料缠绕在模具上,并结合树脂基体固化形成所需形状。
复合材料缠绕成型工艺设备是用于实现该工艺的专用设备,下面将介绍该设备的主要特点和工作原理。
一、设备特点1.1 自动化程度高:复合材料缠绕成型工艺设备采用先进的自动化控制系统,可以实现整个制造过程的自动化操作,大大提高了生产效率和产品质量。
1.2 精确控制系统:设备配备了精确的控制系统,可以对纤维材料的缠绕角度、张力、速度等进行精确控制,确保制品的质量和性能。
1.3 多功能性:设备可以适应不同形状和尺寸的制品制造,通过更换模具和调整参数,可以满足不同客户的需求。
1.4 节能环保:设备采用先进的节能技术,可以降低能源消耗,减少环境污染。
二、工作原理复合材料缠绕成型工艺设备主要包括纤维材料供给系统、树脂基体供给系统、缠绕机构以及控制系统等组成。
2.1 纤维材料供给系统:纤维材料通常以纱线或带状材料的形式供给,供给系统通过张力控制装置控制纤维材料的张力,保证材料的均匀缠绕。
2.2 树脂基体供给系统:树脂基体通常以液态或半固态形式供给,供给系统通过泵和管路将树脂基体输送到缠绕区域,与纤维材料进行充分混合。
2.3 缠绕机构:缠绕机构是实现纤维材料缠绕的关键部分,它通常由缠绕头、缠绕臂和转动平台等组成。
缠绕头负责将纤维材料沿着设定的轨迹缠绕在模具上,缠绕臂负责控制纤维材料的张力和缠绕角度,转动平台负责使模具进行旋转,以实现整个制造过程。
2.4 控制系统:控制系统用于控制设备的运行和参数调节,通过传感器对纤维材料的张力、树脂基体的流量等进行实时监测和调整,确保制品的质量和性能。
三、应用领域复合材料缠绕成型工艺设备广泛应用于航空航天、汽车、船舶、能源等领域。
在航空航天领域,它被用于制造飞机机翼、机身、推进器等部件;在汽车领域,它被用于制造车身、底盘等部件;在船舶领域,它被用于制造船体和推进器等部件;在能源领域,它被用于制造风力发电叶片、太阳能板等设备。
复合材料工艺及设备
第一章1.复合材料定义:是指两种或两种以上不同材料,用适当的方法复合成一种材料,其性能比单一材料性能优越。
依据基体材料不同,分为金属基复合材料,非金属基复合材料,树脂基复合材料2.复合材料最大特点,是性能具有可设计性。
影响复合材料性能的因素很多,主要取决于增强材料的性能,含量及分布状况,基体材料的性能和含量,以及它们之间的界面结合状况。
3.树脂基复合材料的使用温度一般为60 摄氏度到250 摄氏度;金属基复合材料为400 摄氏度到600 摄氏度;陶瓷基复合材料为1000 摄氏度到1500 摄氏度。
复合材料硬度主要取决于基体材料的性能,一般硬度为陶瓷基复合材料大于金属基复合材料大于树脂基复合材料4.就力学性能而言,复合材料的力学性能取决于增加材料的性能,含量和分布,以及基体材料的性能和含量。
复合材料的耐自然老化性能,取决于基体材料的性能和与增加材料的界面粘结。
一般优劣次序为,陶瓷基复合材料大于金属基复合材料大于树脂基复合材料。
导热性能的优劣比较为:金属基复合材料大于陶瓷基复合材料大于树脂基复合材料。
5.选择成型方法时应考虑:①产品外形构造和尺寸大小②材料性能和产品质量要求③生产批量大小及供给时间〔允许的生产周期〕要求④企业可能供给的设备条件及资金⑤综合经济效益,保证企业盈利其次章1.手糊成型:又称接触成型。
是用纤维增加材料和树脂胶液在模具上铺敷成型,室温〔或加热〕,无压〔或低压〕条件下固化,脱模成制品的工艺方法。
手糊成型按成型固化压力可分为两类:接触压和低压〔接触压以上〕。
前者为手糊成型,喷射成型。
后者包括对模成型,真空成型,袋压成型,热压釜成型,树脂传递模塑〔RTM〕和反响注射模塑〔RIM〕成型。
2.聚合物基体的选择:能配置成粘度适当的胶液,适宜手糊成型的胶液粘度为200-500 厘泊聚合物集体包括不饱和聚酯树脂,环氧树脂和关心材料。
其中,关心材料包括稀释剂〔分为活性稀释剂和非活性稀释剂〕,填料〔在糊制垂直或倾斜面层时,为避开“流胶”,可在树脂中参与少量活性SiO2处变剂〕,色料。
复合材料成型工艺与设备之模压设备
复合材料成型工艺与设备之模压设备一、引言模压是一种常用的复合材料成型工艺,通过模压设备可以将复合材料加工成各种形状和尺寸的制品。
模压设备在复合材料制造行业中具有重要的作用,有效地提高了生产效率和产品质量。
本文将介绍复合材料模压设备的原理、分类和应用。
二、模压设备的原理模压设备是通过将预浸料(或干预浸料)放置在模具中,然后施加压力和温度,使其固化而成为制品。
模具是模压设备的关键组成部分,根据制品的形状和尺寸,选择不同的模具设计。
模具通常分为开放式模具和闭合式模具两种类型。
在模压过程中,可以通过施加一定的压力来减小材料的毛孔和缩孔,提高制品的密实性和强度。
同时,温度也起到促进固化反应的作用,加快制品的硬化速度。
模压设备通常配备了控制系统,可以精确地控制压力和温度的参数,以确保最佳的模压效果。
三、模压设备的分类根据模压设备的压力来源和结构形式,可以将其分为以下几类:1. 机械式模压设备机械式模压设备通过机械传动或液压系统施加压力。
它们通常由柱式压力机、液压机或板式压力机组成。
机械式模压设备结构简单、成本低廉,适用于小批量生产。
2. 液压式模压设备液压式模压设备通过液压系统施加压力。
它们可以提供更大的压力范围和更稳定的压力控制,适用于中大批量生产。
液压式模压设备通常具有更复杂的结构和控制系统。
3. 热压模压设备热压模压设备在施加压力的同时,提供高温环境,用于加速材料的固化反应。
它们通常由热压机和热板组成。
热压模压设备适用于热固性树脂复合材料的制造。
4. 真空模压设备真空模压设备在模压过程中提供真空环境,去除材料中的气体和空气。
它们通常由真空袋、真空吸附装置和真空泵组成。
真空模压设备适用于复合材料的脱气和密实性要求较高的制品。
四、模压设备的应用模压设备广泛应用于航空航天、汽车、船舶、电子、建筑等领域的复合材料制造。
具体应用包括但不限于以下几个方面:1. 航空航天领域模压设备在航空航天领域中用于制造飞机、直升机、卫星等复合材料结构件。
复合材料成型工艺以及设备要求
生产中建立起来的成型方法有:
• 8. 模压成型 9. 注射成型
10. 挤出成型 11. 纤维缠绕成型 12. 拉挤成型 13. 连续板材成型 14. 层压或卷制成型 15. 热塑性片状模塑料热冲压成型 16. 离心浇铸成型 其中,9,10,15为热塑性树脂基复合材 料成型工艺
复合材料成型工艺以及设备要求
• 3) 其它影响因素 : 胶液体积 、环境温度与湿度 、制品
厚度与表面积大小 、交联剂蒸发损失 、 抑制聚合反应的助剂、填料加入量。 • 4) 配制方法
按配方比例先将引发剂等助剂和树脂 混合均匀备用,操作前再加入促进剂搅 拌均匀。加入引发剂的树脂胶液,贮存 期不能过长。一次配胶量不要过多。
3. 色料:改变制品外观。一般不使用有机颜料和 碳黑
复合材料成型工艺以及设备要求
3) 增强材料
1).玻璃纤维 A一玻璃纤维 E一玻璃纤维 (无碱) S一高强玻璃纤维 M一高弹玻 璃纤维和L一防辐射玻璃纤维 ,c-中碱 玻璃纤维 玻璃纤维制品 无捻粗纱、短切纤维毡 、 无捻粗纱布 、 玻璃纤维细布 、 单向 织物
• 2). 碳纤维聚丙烯睛(PAN)纤维、沥 青纤维和粘胶纤
• 3). Kevlar纤维
复合材料成型工艺以及设备要求
6.2.2 手糊成型模具与脱模剂
• 6.2.2.1 模具结构与材料 1) 模具结构 --单模和对模两类 2) 成整体式或拼装式
复合材料成型工艺以及设备要求
6.2.2.2. 模具材料
复合材料成型工艺以及设备要求
复合材料成型工艺以及设备要求
6.2 手糊成型工艺及设备
• 手糊成型又称接触成型。是用纤维增强 材料和树脂胶液在模具上铺敷成型,在室 温或加热无压(或低压)条件下固化,脱 模成制品的工艺方法。
《复合材料工艺与设备》第六章层压成型工艺及设备
《复合材料工艺与设备》第六章层压成型工艺及设备第六章层压成型工艺及设备6层压成型工艺及设备6.1概述6.1.1层压工艺的发展现状及前景课件6.1.1层压工艺的发展现状及前景层压工艺:是指将浸有或涂有树脂的片材层叠,在加热加压条件下,固化成型玻璃钢制品的一种成型工艺。
起始于30年代,目前在航空、航天、汽车、船舶、电讯等工业广泛应用。
层压成型工艺制品已经成为不可缺少的工程材料之一。
主要产品有:玻璃布层压板、木质层压板、棉布层压板、纸质层压板、石棉纤维层压板、复合层压板等。
第六章层压成型工艺及设备6.1.2层压工艺特点及应用课件6.1.2层压工艺的特点及应用工艺特点:生产的机械化、自动化程度较高;产品质量稳定;但一次性投资较大,适合于批量生产。
层压板可分为:纸层压板、木层压板、棉纤维层压板、玻璃纤维层压板等品种。
电绝缘部件;薄板适合于各领域;可用于制造齿轮、轴承、皮带轮等结构材料;用于飞机、汽车、船舶、电气工程等领域。
主要应用范围:例如:复铜箔层压板,用于制造印刷电路板。
第六章层压成型工艺及设备6.2胶布制备工艺及设备6.2.1制备工艺6.2.1.1原材料增强材料:课件玻璃布,石棉布,合成纤维布,玻璃毡,石棉毡,石棉纸,牛皮纸等。
酚醛树脂、氨基树脂、环氧树脂、不饱和聚酯树脂、有机硅树脂等。
6.2.16.2.1制备工艺树脂:6.2.1.2胶布制备工艺过程玻璃纤维布经化学处理或热处理后,浸渍树脂胶液,并控制胶含量。
在一定温度、时间条件下烘干,使树脂由A阶转到B阶,即得到需要的玻璃纤维胶布。
如P136工艺流程图。
第六章层压成型工艺及设备6.2.1.3胶布制备工艺参数主要有:胶液粘度、浸胶时间、烘干温度与时间、牵引张力。
(1)、胶液粘度课件一般通过胶液浓度及环境温度来控制。
浓度的控制往往采用测试密度的方法来实现。
各种玻璃布所用的胶液密度见P137,表6-1。
(2)、浸胶时间一般控制在15~45,不同的布浸透时间不同。
复合材料工艺与设备
复合材料工艺与设备概述复合材料工艺与设备是指生产和加工复合材料的一系列流程和所使用的设备。
复合材料是一种由两种或多种不同材料组成的材料,具有很高的强度和轻质化的特点。
复合材料在航空航天、汽车、建筑、体育用品等领域得到广泛应用。
本文将介绍复合材料的常见工艺和所使用的设备。
工艺流程复合材料的生产和加工过程主要包括预处理、树脂浸渍、固化、成型和加工等环节。
1.预处理预处理阶段是为了确保复合材料的质量和性能,包括材料的清洁、去除表面污染物和氧化物等。
一般使用化学溶剂或机械方法进行清洗和表面处理。
2.树脂浸渍树脂浸渍是将纤维材料与树脂浸渍在一起形成复合材料的过程。
树脂是复合材料中起到粘合作用的关键材料,其中常用的树脂有环氧树脂、聚酰亚胺树脂等。
树脂浸渍过程包括浸渍、除泡、挤出等步骤。
3.固化固化是指树脂在一定温度和时间下发生化学反应,使复合材料具有一定的强度和硬度。
常用的固化方式有热固化和光固化。
热固化需要加热设备,而光固化则通过紫外线或可见光来触发化学反应。
4.成型成型是将浸渍且已固化的复合材料按照需要的形状进行加工和形成。
常见的成型方法有手工层压、热压和真空吸塑等。
成型过程需要注意材料的层间结构、纤维取向和树脂厚度等。
5.加工加工是指根据复合材料的用途和要求进行切割、修整、钻孔、打磨等加工工艺。
常用的加工设备有切割设备、钻孔设备、砂轮设备等。
设备介绍复合材料工艺所使用的设备主要包括涂胶机、自动抽屉加载机、固化炉、层压机和CNC加工中心等。
1.涂胶机涂胶机是将树脂均匀涂布在纤维材料上的设备。
它通过涂胶滚轮将树脂涂布在纤维上,确保树脂的浸渍均匀和厚度一致。
2.自动抽屉加载机自动抽屉加载机用于自动将纤维材料和树脂放入生产线中进行加工。
通过自动化的操作,提高生产效率和产品质量。
3.固化炉固化炉是用于固化树脂的设备,它提供一定的温度和环境条件,使树脂发生化学反应,形成固态的复合材料。
固化炉一般有恒温控制和可调湿度的功能。
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无机非金属复合材料的成型工艺—纤维增强水泥基复合材料
【摘要】纤维增强水泥基复合材料作为新型工程材料已在土木工程多领域中得到广泛地应用。
目前在水泥复合材料中掺加一定量的纤维,可以改善并且提高水泥复合材料的物理、力学等性能指标。
【关键词】纤维增强复合材料水泥
1、发展及应用
自60年代开始,纤维增强水泥基复合材料的研究和开发有较大进展。
1964年,丹麦科学家应用复合材料理论探讨纤维增强无机与有机凝胶材料的机理。
1967年英国人试制成功抗碱玻璃纤维增强波特兰水泥砂浆。
随后美、日等国也相继投产。
我国进入80年代用抗碱玻璃纤维增强低碱铝硅酸盐水泥,现已取得一定成效。
目前广泛用于各种建筑物中以及工程装备中。
2、特点
纤维增强水泥基复合材料与普通混土相比,其显著特点是轻质高强,具有良好的断裂韧性。
其拉压比一般可达1/4~1/6(普通混凝土为1/10)。
3、复合材料的组成
1、纤维增强水泥原材料
3.1.增强材料
纤维加入脆性的水泥基体中,其作用是提高水泥集体的抗拉强度和韧性,改善其冲击强度和疲劳性能。
增强水泥所用纤维按其化学组成可分为金属纤维,无机纤维和有机纤维三大类。
用于增强水泥的纤维可分为短切纤维、连续纤维或纤维织物等。
目前国内外使用最多的为短切纤维。
2.水泥基体材料
硅酸盐水泥、氯氧镁水泥、高铝矿渣水泥等
4、成型工艺及设备
GRC的成型方法有喷射法、预拌法、注射法、铺网法、缠绕法等多种方法。
其中玻璃纤维增强水泥复合材料使用最多的方法是喷射成型法。
1、成型工艺
A:直接喷射法
用人工手动或通过机械移动装置使切割喷射机在模型上方作往复移动,将纤维水泥砂浆喷在模型表面。
B:喷射脱水法
将纤维水泥砂浆喷在毛毯上,料层达到一定厚度后毛毯移动到真空脱水区,使料层进行脱水密实。
可制成坯料或直接成型得到所要求的制品。
C、预混料浇铸法
水泥、砂子、水、外加剂和切成适当长度的耐碱玻璃纤维在搅拌机中混合成预混料,然后不断地注入到振动着的模具里进行成型。
2、喷射成型设备
我国混泥土的喷射成型设备有干拌法和湿拌法(1)干喷机
干喷机的喷嘴结构必须使干料合料同注入的水得到均匀地湿润和搅拌,并使料流以最小的扩散喷射在受喷面上。
喷嘴的设计不当或作用不良将会出现水化不完全及回弹增多等现象,并在硬化的喷射混凝土中产生分层。
常见的喷嘴结构有以下几种。
(2)湿喷机
5、工艺参数
喷射成型主要工艺参数用喷射法制造GRC制品时,玻璃纤维无捻粗纱的切割长度一般为33mm-40mm,纤维的掺加率按质量计,一般为5%-6%。
所用水泥的灰砂比为1:0.5-1:1.沙子的最大粒径为2mm。
水灰比因水泥品种、砂子粒径与含量而定。
一般为0.3-0.32。
喷射脱水法所用水泥砂浆的水灰比适当增大,一般为0.33-0.35,因水灰比较大时,有利于砂浆雾化,更好控制制品的厚度。