复合材料成型工艺 模压成型工艺
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。
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。
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。
复合材料的成型工艺ppt课件

第二节 金属基复合材料(MMC)成形工艺
一、固态法
1.扩散黏结法(Diffusion Bonding) 如图9-2所示,扩散黏结是一种在较长时间、
较高温度和压力下,通过固态焊接工艺,使同类 或不同类金属在高温下互扩散而黏结在一起的工 艺方法。
2.形变法(Plastic Forming) 形变法就是利用金属具有塑性成型的工艺特点
2.复合材料的特点
(1)比强度和比刚度高 (2)抗疲劳性好 (3)高温性能好 (4)减振性能好 (5)断裂安全性高 (6)可设计性好
为 了 规 范 事 业单位 聘用关 系,建 立和完 善适应 社会主 义市场 经济体 制的事 业单位 工作人 员聘用 制度, 保障用 人单位 和职工 的合法 权益
第一节 复合材料简述
四 、 复 合 材 料 的 失 效 (Failure of Composite)
复合材料的失效一般是指其疲劳破坏过程。
1.制造加工损伤
此种损伤产生初始缺陷。,它包括:纤维铺设不 均,扭结、死扣等,树脂不均;纤维切断、错排; 固化不足;有孔隙、气泡;材质污染等。
2.使用引起的损伤
此种损伤导致缺陷发展。它包括:树脂裂纹或老 化;分层;纤维断裂;振动较大导致的纤维断裂; 温度变化较大;机加工产生内应力;碰撞等。
二、复合材料用原料
1.增强材料
(1)碳纤维(Carbon Fiber) (2)硼纤维(Boron Filament) (3)芳纶(Aramid Ring) (4)玻璃纤维(Glass Fiber) (5)碳化硅纤维(Silicon Carbide Fiber) (6)晶须(Whisker)
2.基体材料
3)基体能够很好地保护纤维表面,不产生表面 损伤、不产生裂纹。
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。
复合材料工艺

F-35
战 斗 机
复合材料进气道 预形件的编织是在一个大心轴上进行的,将其共分为35块, 以便在固化后分别从心轴上取下。心轴是由五层连续石墨 纤维编织而成,局部达八层厚。编织为一种自动化的经纬 编织法,零件表面纤维拉紧。
接触低压成型工艺
• 接触低压成型工艺的特点是以手工铺放增强材料,浸清树 脂,或用简单的工具辅助铺放增强材料和树脂。接触低压 成型工艺的另一特点,是成型过程中不需要施加成型压力 (接触成型),或者只施加较低成型压力(接触成型后施 加0.01~0.7MPa压力,最大压力不超过2.0MPa)。
原理1、纤维路径在整个缠绕过程中不打滑。 原理2、整个成型过程中,纤维不架桥。 原理3、纤维路径与芯模端部相切。
原理4、整条纤维尽可能均匀地完全覆盖芯模。
大型玻璃钢现场微控整体缠绕贮槽、贮罐,缠绕直径 4000mm-10000mm,缠绕长度为3000--12000mm。
(1)干法缠绕
• 干法缠绕是采用经过预浸胶处理的预浸纱或带,在缠绕机上经加热软 化至粘流态后缠绕到芯模上。
模具检验 及涂脱模 剂
图纸资料 胶液配制
玻璃布处理
预浸料制备
湿法铺陈 干法铺陈
装袋
固化炉 热压罐
模具
脱模 制件 加工和 修饰
试验片
检验区
检验
成
品
性能测试
真空袋成型
②真空袋法 此法是将手糊成型未固化的制品,加盖一层橡胶膜,制品处于橡 胶膜和模具之间,密封周边,抽真空(0.05~0.07MPa),使制品中的气泡 和挥发物排除。真空袋成型法由于真空压力较小,故此法仅用于聚酯和环氧 复合材料制品的湿法成型。
1层贴法
2 沉积法
3 缠绕法 4 编织法
PP复合材料模压成型工艺及其性能研究的开题报告

木质纤维/PP复合材料模压成型工艺及其性能研究的开题报告一、题目木质纤维/PP复合材料模压成型工艺及其性能研究二、研究背景木质纤维/PP复合材料是一种具有优异性能的新型环保材料,具有优异力学性能、耐腐蚀性和可加工性能。
随着人们环保意识的增强和对新型材料越来越多的应用需求,该复合材料在汽车、建筑、轻工、船舶、家具等领域的使用越来越广泛。
本研究旨在探究木质纤维/PP复合材料的制备工艺及性能,为其应用提供技术支持。
三、研究内容1.制备木质纤维/PP复合材料:选取适当的木质纤维原料和PP树脂,在一定比例下进行混合,并加入适量的助剂,制成复合材料片。
2.优化模具设计:根据不同应用领域和产品要求设计不同的模具,优化产品的成型质量和尺寸精度。
3.模压成型工艺探究:研究模压成型工艺的参数,如温度、压力和时间等,探究其对复合材料成型的影响。
4.性能测试及分析:对模具成型的复合材料进行拉伸、弯曲、冲击等性能测试,分析其强度、硬度、韧性等性能指标。
同时,利用扫描电镜对材料的微观结构和界面结合情况进行观测。
四、研究意义1.探究木质纤维/PP复合材料的制备工艺及性能,为其更好地应用提供技术支持。
2.优化模具设计和模压成型工艺参数,提高产品的制备效率和质量。
3.为木质纤维/PP复合材料在汽车、建筑、轻工、船舶、家具等领域的应用提供技术支持和科学依据。
五、研究方法1.文献研究法:系统研究国内外相关文献,了解木质纤维/PP复合材料的制备工艺和性能测试方法,为研究提供理论支持。
2.实验研究法:制备木质纤维/PP复合材料,进行模具设计和模压成型工艺的实验研究。
对样品进行拉伸、弯曲、冲击等性能测试,并利用扫描电镜观察其微观结构和界面结合情况。
六、预期成果1.掌握木质纤维/PP复合材料的制备工艺和模具设计要点。
2.优化模压成型工艺的参数,提高产品制备质量。
3.分析木质纤维/PP复合材料的力学性能和微观结构,为其应用提供科学依据。
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。
模压成型工艺特点是什么

模压成型工艺特点是什么模压成型是一种常见的制造工艺,主要用于生产各种塑料制品、橡胶制品以及复合材料制品。
模压工艺通过在高温和高压条件下,将原材料塑料或橡胶加热软化后注入模具中,经过冷却、固化后获得所需的产品。
这种工艺具有以下几个显著特点:1. 制品精度高模压成型工艺适用于生产复杂形状、精密尺寸要求高的制品。
通过精密设计的模具,可以确保产品的尺寸精度和表面光滑度,满足客户对产品质量的要求。
2. 批量生产效率高模压成型工艺适用于大规模批量生产。
一旦确定了合适的模具和工艺参数,可以连续稳定地生产大量一致的制品,提高生产效率,降低生产成本。
3. 工艺稳定可控模压成型工艺在生产过程中,温度、压力、注射速度等参数都可以精确控制。
这使得生产过程稳定可靠,可以根据产品要求进行调整,确保产品质量稳定。
4. 适用材料广泛模压成型工艺适用的材料种类广泛,可以加工塑料、橡胶以及一些复合材料。
不同材料需要根据具体特性和工艺参数进行相应调整,以获得最佳的成型效果。
5. 环保节能模压成型工艺相比其他成型工艺,使用的原料和工艺过程中产生的废料相对少,可有效减少对环境的影响。
此外,高效能的生产方式也有助于节约能源。
6. 适用于复杂形状制品模压成型工艺在生产复杂形状的产品时具有独特优势,因为模具可以根据产品要求精确设计,不受形状限制,能够满足各种设计要求。
综上所述,模压成型工艺具有精度高、效率高、稳定可控、广泛适用、环保节能以及适用于复杂形状制品等特点,是一种在工业生产中得到广泛应用的制造工艺。
随着技术的不断发展和创新,模压成型工艺将在多个领域继续发挥重要作用,为生产企业带来更多的发展机遇与挑战。
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。
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一种热固性复合材料的成型方法。
将一定量的模塑料放入一对金属模(即金属对模)中,在一定的温度和压力下,使模塑料在模腔内受热塑化,受压流动并充满模腔成型。
模压成型工艺一种热固性复合材料的成型方法。
将一-定量的模塑料放入一对金属模(即金属对模)中,在一定的温度和压力下,使模塑料在模腔内受热塑化,受压流动并充满模腔成型周化而成型。
模压成型工艺在成型过程中需要加热和加压,使得模塑料塑化产生流动充满模腔,并使树脂发生固化反应。
在复合材料模塑料流动充满模腔的过程中,不仅树脂流动,增强材料也随之流动,使树脂和纤维同时充满模腔的各个部位。
因此,模压成型工艺需要的成型压力较其他工艺方法高,它属于高压成型。
要求模压成型的模具具有高强度高精度、耐高温。
模压成型方法生产效率高,制品尺寸精确,表面光沽,适合大批量生产。
汽车复合材料的主要加工工艺和技术

汽车复合材料的主要加工工艺和技术——模压成型汽车复合材料是一种可设计的材料,能够方便地实现整体综合优化设计。
其中汽车复合材料制造工艺的可设计性带给了汽车复合材料制造行业无穷的想像力和创新机会。
目前,我们己知的汽车复合材料制造工艺技术就多达几十种,并且还处于不断的创新发展之中。
模压成型工艺(Compression Molding)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、加压固化而成型的一种方法。
模压料的品种有很多,可以是预浸物料、预混物料,也可以是坯料。
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,包括GMT、D-LFT和G-LFT等。
模压成型工艺示意图在提到模压成型工艺技术时,我们特别要提到汽车复合材料工业广泛应用的热固性复合材料SMC和热塑性复合材料GMT模压成型工艺。
SMC(Sheet Moulding Compounds)又名片状模塑料,是一种带流动性能的预浸材料,其物理形态是一种类似“橡皮”的夹芯材料,“芯材”由经树脂糊充分浸渍的短切玻璃纤维(或毡)组成,上下两面为聚乙烯薄膜所覆盖,以防止空气、灰尘、水汽及杂质等对材料的污染以及聚酯树脂交联剂苯乙烯的挥发损失。
树脂糊里含有聚酯树脂、引发剂、化学增稠剂、低收缩率添加剂、填料、脱模剂和颜料等组分。
SMC主要采用金属对模的模压成型工艺,其压制工艺过程相对比较简单,主要包括片状模塑料的制备和成模两部分。
由于SMC的组成比较复杂,每种组分的种类、质量、性能及其配比等对SMC的生产工艺、成型工艺及最终制品的性能、价格等都有很大的影响,因此,对组分、用量和配比等进行合理的选择,对于制造优良的汽车SMC零部件具有十分重要的意义。
SMC模压成型工艺流程GMT(Glass Mat Reinforced Thermoplastics)又名玻纤毡增强热塑性塑料片材,是一种用玻璃纤维针刺毡或原丝毡增强的热塑性塑料半成品片材。
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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。
模压料的品种有很多,可以是预浸物料、预混物料,也可以是坯料。
当前所用的模压料品种主要有:预浸胶布、纤维预混料、BMC、DMC、HMC、SMC、XMC、TMC及ZMC 等品种。
1、原材料
(1)合成树脂复合材料模压制品所用的模压料要求合成树脂具有:①对增强材料有良好的浸润性能,以便在合成树脂和增强材料界面上形成良好的粘结;②有适当的粘度和良好的流动性,在压制条件下能够和增强材料一道均匀地充满整个模腔;③在压制条件下具有适宜的固化速度,并且固化过程中不产生副产物或副产物少,体积收缩率小;④能够满足模压制品特定的性能要求。
按以上的选材要求,常用的合成树脂有:不饱和聚酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂、乙烯基树脂、呋喃树脂、有机硅树脂、聚丁二烯树脂、烯丙基酯、三聚氰胺树脂、聚酰亚胺树脂等。
为使模压制品达到特定的性能指标,在选定树脂品种和牌号后,还应选择相应的辅助材料、填料和颜料。
(2)增强材料模压料中常用的增强材料主要有玻璃纤维开刀丝、无捻粗纱、有捻粗纱、连续玻璃纤维束、玻璃纤维布、玻璃纤维毡等,也有少量特种制品选用石棉毡、石棉织物(布)和石棉纸以及高硅氧纤维、碳纤维、有机纤维(如芳纶纤维、尼龙纤维等)和天然纤维(如亚麻布、棉布、煮炼布、不煮炼布等)等品种。
有时也采用两种或两种以上纤维混杂料作增强材料。
(3)辅助材料一般包括固化剂(引发剂)、促进剂、稀释剂、表面处理剂、低收缩添加剂、脱模剂、着色剂(颜料)和填料等辅助材料。
2、模压料的制备
以玻璃纤维(或玻璃布)浸渍树脂制成的模压料为例,其生产工艺可分为预混法和预浸法两种。
(1)预混法先将玻璃纤维切割成30~50mm的短切纤维,经蓬松后在捏合机中与树脂胶液充分捏合至树脂完全浸润玻璃纤维,再经烘干(晾干)至适当粘度即可。
其特点是纤维松散无定向,生产量大,用此法生产的模压料比容大,流动性好,但在制备过程中纤维强度损失较大。
(2)预浸法纤维预浸法是将整束连续玻璃纤维(或布)经过浸胶、烘干、切短而成。
其特点是纤维成束状,比较紧密,制备模压料的过程中纤维强度损失较小,但模压料的流动性及料束之间的相容性稍差。
SMC、BMC、HMC、XMC、TMC及ZMC生产技术
片状模压料(Sheet Molding Compound, SMC)是由树脂糊浸渍纤维或短切纤维毡,两边覆盖聚乙烯薄膜而制成的一类片状模压料,属于预浸毡料范围。
是目前国际上应用最广泛的成型材料之一。
SMC是用不饱和聚酯树脂、增稠剂、引发剂、交联剂、低收缩添加剂、填料、内脱模剂和着色剂等混合成树脂糊浸渍短切纤维粗纱或玻璃纤维毡,并在两面用聚乙烯或聚丙烯薄膜包覆起来形成的片状模压料。
SMC作为一种发展迅猛的新型模压料,具有许多特点:①重现性好,不受操作者和外界条件的影响;②操作处理方便;③操作环境清洁、卫生,改善了劳动条件;④流动性好,可成型异形制品;⑤模压工艺对温度和压力要求不高,可变范围大,可大幅度降低设备和模具费用;⑥纤维长度40~50mm,质量均匀性好,适宜于压制截面变化不大的大型薄壁制品;⑦所得制品表面光洁度高,采用低收缩添加剂后,表面质量更为理想;⑧生产效率高,成型周期短,易于实现全自动机械化操作,生产成本相对较低。
SMC作为一种新型材料,根据具体用途和要求的不同又发展出一系列新品种,如BMC、TMC、HNC、XMC等。
①团状模压料(Bulk Molding Compound, BMC)其组成与SMC极为相似,是一种改进型的预混团状模压料,可用于模压和挤出成型。
两者的区别仅在于材料形态和制作工艺上。
BMC中纤维含量较低,纤维长度较短,约6~18mm,填料含料较大,因而BMC制品的强度比SMC制品的强度低,BMC比较适合于压制小型制品,而SMC适合于大型薄壁制品。
②厚片状模压料(Thick Molding Compound, TMC)其组成和制作与SMC相似,厚达50mm。
由于TMC厚度大,玻璃纤维能随机分布,改善了树脂对玻璃纤维的浸润性。
此外,该材料还可以采用注射和传递成型。
③高强度模压料(Hight Molding Compound, HMC)和高强度片状模压料XMC主要用于制造汽车部件。
HMC中不加或少加填料,采用短切玻璃纤维,纤维含量为65%左右,玻璃纤维定向分布,具有极好的流动性和成型表面,其制品强度约是SMC制品强度的3倍。
XMC用定向连续纤维,纤维含量达70%~80%,不含填料。
④ZMC ZMC是一种模塑成型技术,ZMC三个字母并无实际含义,而是包含模塑料、注射模塑机械和模具三种含义。
ZMC制品既保持了较高的强度指标,又具有优良的外观和很高的生产效率,综合了SMC和BMC的优点,获得了较快的发展。
1、SMC的原材料
SMC的原材料由合成树脂、增强材料和辅助材料三大类组成。
(1)合成树脂合成树脂为不饱和聚酯树脂,不同的不饱和树脂对树脂糊的增稠效果、工艺特性以及制品性能、收缩率、表面状态均有直接的影响。
SMC对不饱和聚酯树脂有以下要求:①粘度低,对玻璃纤维浸润性能好;②同增稠剂具有足够的反应性,满足增稠要求;
③固化迅速,生产周期短,效率高;④固化物有足够的热态强度,便于制品的热脱模;⑤固化物有足够的韧性,制品发生某些变形时不开裂;⑥较低的收缩率。
(2)增强材料增强材料为短切玻璃纤维粗纱或原丝。
在不饱和聚酯树脂模塑料中,用于SMC的增强材料目前只有短切玻璃纤维毡,而用于预混料的增强材料比较多,有短切玻
璃纤维,石棉纤维、麻和其它各种有机纤维。
在SMC中,玻璃纤维含量可在5%~50%之间调节。
(3)辅助材料辅助材料包括固化剂(引发剂)、表面处理剂、增稠剂、低收缩添加剂、脱模剂、着色剂、填料和交联剂。
2、SMC的制备工艺
SMC生产的工艺流程主要包括树脂糊制备、上糊操作、纤维切割沉降及浸渍、树脂稠化等过程,其工艺流程图如下:
(1)树脂糊的制备及上糊操作树脂糊的制备有两种方法--间歇法和连续法。
间歇法程序如下:①将不饱和聚酯树脂和苯乙烯倒入配料釜中,搅拌均匀;②将引发剂倒入配料釜中,与树脂和苯乙烯混匀;③在搅拌作用下加入增稠剂和脱模剂;④在低速搅拌下加入填料和低收缩添加剂;⑤在配方所列各组分分散为止,停止搅拌,静置待用。
连续法是将SMC配方中的树脂糊分为两部分,即增稠剂、脱模剂、部分填料和苯乙烯为一部分,其余组分为另一部分,分别计量、混匀后,送入SMC机组上设置的相应贮料容器内,在需要时由管路计量泵计量后进入静态混合器,混合均匀后输送到SMC机组的上糊区,再涂布到聚乙烯薄膜上。
(2)浸渍和压实经过涂布树脂糊的下承载薄膜在机组的牵引下进入短切玻璃纤维沉降室,切割好的短切玻璃纤维均匀沉降在树脂糊上,达到要求的沉降量后,随传动装置离开沉降室,并和涂布有树脂糊的上承载薄膜相叠合,然后进入由一系列错落排列的锟阵中,在张力和辊的作用下,下、上承载薄膜将树脂糊和短切玻璃纤维紧紧压在一起,经过多次反复,使短切玻璃纤维浸渍树脂并赶走其中的气泡,形成密实而均匀的连续SMC片料。
制品压制工艺
复合材料制品压制工艺的基本流程如图:
复合材料模压料按其成型周期的长短,一般可分为快速成型工艺和慢速成型工艺两种。
快速成型工艺适用于压制小型薄壁复合材料制品,慢速成型工艺适用于压制大型厚壁复合材料制品。