复材成型工艺
复合材料成型工艺大全及说明
复合材料成型工艺大全及说明复合材料是由两种或更多种材料组合而成的材料，其具有优异的性能和特点，广泛应用于飞机、汽车、船舶、建筑等领域。
复合材料的成型工艺是制造复合材料制品的关键环节之一，不同的复合材料需要采用不同的成型工艺。
1.手工层压法：将预先切割好的复合材料层压，通过手工操作来制作各种复材制品。
这种方法比较简单，适用于小批量生产和复杂形状的制品，但效率相对较低。
2.沉积法：将复合材料纤维按一定角度布置在模具中，然后通过注塑或浸渍等方式将树脂混合物或熔融金属填充至模具中，经固化或冷却后取出制成复材制品。
这种方法适用于生产中等规模的制品，具有较高的生产效率。
3.拉毛法：将纤维与树脂分别放置在两个模具中，然后通过拉拔的方法，使纤维与树脂相结合，形成复材制品。
这种方法适用于制造纤维增强塑料制品。
4.自动层压法：将预先切割好的复合材料通过自动层压机进行层压，该机器根据预先设定的程序，自动完成复合材料的层压过程，提高了生产效率。
5.真空吸气层压法：将纤维和树脂依次放置在模具中，然后通过抽气装置产生真空环境，使纤维和树脂充分接触并固化，最终得到复材制品。
这种方法适用于制造大型复材制品，可以提高产品的质量和性能。
6.热压成型法：将预先切割好的纤维和树脂放置在模具中，然后通过加热和压力使树脂固化，最终形成复材制品。
这种方法适用于制造较薄的复材板材。
7.包覆成型法：将纤维和树脂分别涂抹在模具表面上，然后通过挤压或滚压的方法，使纤维和树脂充分接触，形成复材制品。
这种方法适用于制造大型、复杂形状的复材制品。
8.精密成型法：通过机械或人工辅助来对复合材料进行定位、定厚、定形，然后进行固化，最终得到产品。
这种方法适用于制造高精度和高质量的复材制品。
除了上述的成型工艺，还有一些特殊的成型工艺，如搅拌铸造法、注塑法、喷涂法、压铸法等，它们都具有各自的优点和适用范围，可以根据具体的需求选择合适的成型工艺。
随着科学技术的发展，复合材料的成型工艺也在不断创新和完善，以满足不同行业对复材制品的需求，同时也提高了复材制品的质量和性能。
复合材料制造工艺中的成型原理与模具设计
复合材料制造工艺中的成型原理与模具设计复合材料是由两种或多种不同材料组合而成的材料，具有轻质、高强度、耐腐蚀等优点，在各个领域得到广泛应用。
复合材料制造过程中的成型原理和模具设计起着至关重要的作用。
本文将探讨复合材料制造工艺中的成型原理以及与之相关的模具设计。
一、复合材料成型原理复合材料在成型过程中，可以选择多种方法，如手工制作、模压、拉伸成型、注塑等。
不同的成型原理适用于不同类型的复合材料。
下面将介绍几种常见的成型原理：1. 手工制作手工制作是一种常见的成型方法，适用于简单形状的复合材料制作。
成型过程中，可以使用刷涂法、浸渍法或者层叠法进行。
手工制作的优点是工艺简单，无需复杂的模具，适用于小批量生产或者样品制作。
2. 模压模压是一种常用的复合材料成型方法，适用于制作平面或者简单曲面的构件。
在模压过程中，需要将预浸料或者干布层叠压入模具中，然后通过压力和热固化使其成型。
模压可以分为开模压和闭模压两种形式，根据需要选择合适的模具。
3. 拉伸成型拉伸成型是制作复合材料板材或者管道的常用方法。
在拉伸成型过程中，需要将预浸料或者预浸布放置在拉伸机上，通过牵引力将其拉伸至所需尺寸，并通过加热或者热固化使其固化。
拉伸成型的优点是能够制作出较大的尺寸构件，并且具有较好的力学性能。
4. 注塑注塑是一种常见的成型方法，主要适用于复材的小型构件。
在注塑过程中，需要将预浸料加热至熔融状态，然后通过注射机将熔融料注入模具中，经过冷却固化成型。
注塑具有高效率、高精度的特点，可以制作出复杂形状的构件。
二、复合材料模具设计模具设计是复合材料制造中的重要环节，合理设计的模具能够提高生产效率和成品质量。
以下是一些常见的模具设计原则：1. 合理选择材料模具的选择应根据复合材料的成型温度、压力和化学性质等因素综合考虑。
模具材料应具有良好的耐热性、耐腐蚀性和机械强度，在长期高温、高压和化学介质的作用下不发生变形和破裂。
2. 确定模具结构模具结构的设计要考虑到复合材料的成型工艺和构件的尺寸要求。
热固性复合材料成型工艺
（2）过氯乙烯脱模剂 配方：过氯乙烯粉5～10份 甲苯＋丙酮（1：1）95～90份 按比例将物料与溶剂混和搅拌，放入密闭容器中（不
能用塑料容器）等完全溶解后即可使用。 （3）聚苯乙烯溶液脱模剂
配方：聚苯乙烯粉 5份 甲苯 95份
称量混合，搅拌均匀后，密封放置7天左右，若完全溶 解，搅拌均匀即可使用。
缺点：
劳动密集型的成型方法，生产效率低—喷射成型工艺 制品质量与操作者的技术水平有关 生产周期长 制品力学性能较其他方法低—袋压成型工艺
原材料
玻璃纤维及其织物
选择依据：容易被树脂浸润 有较好的形变性 满足制品的性能要求 价格便宜
种类：无捻粗纱 无捻粗纱布 短切原丝毡 加捻布 玻璃布袋
MPa
袋压成型工艺
装袋 固化
复合材料夹层结构的制造
概述
夹层结构有两层薄而高强度的面板材料，其间夹着一层 厚而轻质的芯材，是为了满足轻质高强要求发展起来的 一种结构形式。
面板材料：复合材料板、塑料板、铝板、胶合板等 夹芯材料：蜂窝芯材、泡沫塑料、强芯毯、软木等 优点：比强度高，表面光洁，结构稳定性好，承载能力
模具的结构形式
模具的结构
单模 阳模 对模 阴模
拼装模
❖ 模具材料选择：
（1）木材
要求均质、无节。常用红松、银杏、枣木等。木材模 具表面需要封孔处理。其特点是质轻、易加工；但不耐久 。适合于小批量生产小型制品。
（2）石膏
用半水石膏成型。制造简便，造价低；不耐用，怕冲 击，适合于小批量生产形状复杂的制品。
原材料：⑴模具用胶衣树脂：①固化放热和收缩小； ②优异的耐断裂、耐冲击性能；③优良的耐 热性、光泽度和硬度；④良好的涂刷性；⑤ 与制品胶衣色调相反 ⑵增强层树脂：①固化收缩率小；②韧性好； ③有易操作的黏度；④耐热性好
复合材料手糊成型工艺喷射成型
喷射成型工艺可以通过多层涂覆和叠层结构来加强产品的结构强度， 提高产品的承载能力和稳定性。
优化材料组合
喷射成型工艺可以方便地实现多种材料的组合和复合，通过优化材 料组合来提高产品的性能和功能。
05 复合材料手糊成型工艺喷 射成型的挑战与解决方案
气泡和空隙问题
总结词
气泡和空隙问题是在复合材料手糊成型工艺喷射成型过程中常见的问题，它们会影响产品的质量和性 能。
特点
成本低、灵活性高、适合小批量生产 ，广泛应用于船舶、汽车、建筑等领 域。
历史与发展
起源
起源于20世纪初，最初用于生产 玻璃钢船。
发展
随着技术的进步和新型材料的出 现，复合材料手糊成型工艺不断 改进，喷射成型技术逐渐成为主 流。
应用领域
01
02
03
船舶制造
用于制造船体、甲板、舱 室等。
汽车制造
喷嘴的设计对喷射效果和产品质 量有很大的影响，需要考虑到喷
射距离、角度、流量等因素。
喷射成型材料
喷射成型材料主要包括树脂和纤维两 种。树脂作为粘结剂，纤维作为增强 剂，通过合理的配比，可以制备出性 能优异的复合材料。
在喷射成型过程中，还需要添加一些 辅助剂，如消泡剂、流平剂等，以改 善产品的表面质量和力学性能。
应用领域的拓展
航空航天领域
随着航空航天技术的不断发展，喷射成型工艺在制造高性 能、轻质复合材料方面具有巨大潜力，可应用于飞机结构、 卫星部件等领域。
汽车工业
汽车工业对材料性能和成本控制要求高，喷射成型工艺可 应用于制造汽车零部件，如发动机罩、车门等，提高生产 效率和降低成本。
新能源领域
在新能源领域，如太阳能板、风力发电机等，喷射成型工 艺可用于制造高性能的复合材料部件，提高设备的效率和 稳定性。
rtm成型工艺技术
rtm成型工艺技术RTM（Resin Transfer Molding）成型工艺技术是一种在复合材料制造中常用的工艺技术，通过将预浸料注入模具中，使其在高压下固化成型。
以下是关于RTM成型工艺技术的详细介绍。
RTM成型工艺技术是一种集注塑成型和压缩成型为一体的复合材料成型工艺。
该工艺以模具为基础，通过将环氧树脂及其增强材料预浸料注入模具中，并施加一定的压力，使预浸料在模具内部充分浸透并固化。
与传统成型工艺相比，RTM成型具有高成型质量、高成型效率、低成本和环保等优点。
RTM成型工艺技术可以应用于各种复合材料制品的生产，特别是结构性和高强度要求的制品。
例如，飞机、汽车、船舶、建筑等领域的复合材料零部件都可以采用RTM成型工艺进行制造。
此外，RTM工艺还可以灵活地生产各种复材件，如复材齿轮、复材托架等。
RTM成型工艺的关键是模具的设计和制造。
模具必须具备良好的密封性和耐压性能，以确保预浸料在注入过程中不会泄漏。
此外，模具的开关设计也很重要，以确保成品能够顺利脱模。
因此，模具的制造需要高精度的加工和高耐磨的材料。
RTM成型工艺的关键步骤包括预浸料的配料、模具的准备、预热和注射、压力施加和固化等。
在制造过程中，预浸料需要在一定的温度下预热，以改善流动性并减少预浸料中的空气。
然后，预热的预浸料通过注射设备注入到模具中，同时施加一定的压力以保证预浸料充分浸透。
最后，固化过程中，通过加热或其他方法使预浸料固化，并获得最终产品。
RTM成型工艺技术具有许多优点。
首先，由于采用了大型模具和注射设备，RTM工艺可以高效地进行大规模生产，提高生产效率。
其次，由于预浸料中的树脂是事先注入的，可以较好地控制纤维的含量和取向，从而使得制品具有更高的强度和刚度。
此外，由于预浸料中的树脂经过事先预热，因此也能在注入过程中更好地充满空气孔隙，减少产品的缺陷率。
然而，RTM成型工艺也存在一些挑战和限制。
首先，由于需要大型模具和注射设备，设备投资和生产成本相对较高。
rtm成型工艺过程
rtm成型工艺过程
RTM（Resin Transfer Molding）是一种常用的复合材料成型工艺，主要用于生产复材零部件。
RTM成型工艺包含以下几个步骤：
1.模具制备：根据产品的设计要求，制作适用于RTM成型的模具。
通常使用金属或者复合材料制造的模具。
2.面层制备：将预浸料（prepreg）或者无纺布等面层材料剪裁成所需形状和尺寸。
3.模具装备：将面层材料放置在模具的一侧，保持模具清洁。
4.预制：将需要使用的纤维束定位在模具中，并按照设计要求进行预配置，通常采用预定位工具如夹具等，以确保纤维束的定位精准。
5.闭模：将两半模具闭合，并确保模具密封。
通常采用安全和可控的方法进行模具闭合，以防止树脂泄漏。
6.树脂注入：在成型开始前，通过开启充注阀门，将树脂注入模具中。
注入时使用低压或者真空吸引树脂进入纤维束，以确保树脂充分浸润纤维。
7.充注：树脂在模具内浸润纤维的过程中，需要保持一定的注入压力和速度，以确保树脂充分填充整个模具。
8.固化：树脂在充注完成后开始固化。
根据树脂的性质和设计要求，可以通过提高温度、加热模具或者添加固化剂等方法来促进树脂的固化。
9.开模：待树脂完全固化后，打开模具，取出成型件。
10.修整：对成型件进行修整，如去除多余的材料、修整边缘等。
复合材料成型方法
复合材料成型方法
复合材料是由两种或两种以上的材料组合而成，具有优良的性能和广泛的应用
领域。
在复合材料的制造过程中，成型方法是至关重要的一步。
本文将介绍几种常见的复合材料成型方法，包括手工层叠成型、压模成型和注塑成型。
手工层叠成型是一种简单且常见的复合材料成型方法。
首先，将预先制备好的
树脂浸渍过的纤维布按照设计要求进行层叠，然后放置在模具中进行成型。
这种方法的优点是工艺简单，成本低廉，适用于小批量生产。
然而，由于手工操作的不稳定性，产品的质量和一致性可能会受到影响。
压模成型是一种常用的复合材料成型方法，适用于大批量生产。
在这种方法中，预浸渍的纤维布和树脂通过模具进行成型，通常使用压力和温度来加速树脂的固化过程。
这种方法可以生产出高强度、高质量的复合材料制品，但需要专门的设备和工艺技术支持。
注塑成型是一种将熔融状态的树脂注入模具中，然后固化成型的复合材料成型
方法。
这种方法适用于复材产品的大规模生产，具有生产效率高、成型周期短的优点。
然而，注塑成型需要专门的注塑设备和模具，成本较高，适用于大规模生产。
除了上述介绍的几种成型方法外，还有其他一些特殊的成型方法，如自动纺织
成型、激光熔覆成型等，它们都在特定的领域有着广泛的应用。
在选择合适的成型方法时，需要考虑产品的设计要求、生产规模、成本和工艺技术等因素。
综上所述，复合材料的成型方法多种多样，每种方法都有其适用的场景和特点。
在实际生产中，需要根据产品的要求和生产条件选择合适的成型方法，以确保产品具有优良的性能和质量。
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
复合材料的成型工艺
复合材料的成型工艺图1：热固性复合材料最基本的制备方法是手糊，通常包括将干层或半固化片层用手铺设到模具上，形成一个积层。
图中展示的是自由宇航公司的技术员（佛罗里达州墨尔本）正在通过手糊工艺加工一个碳/环氧预浸料，将用于制造通用航空飞机部件。
资料来源：自由宇航公司在复合材料的加工成型过程中会使用一系列模具，用来给未成形的树脂及其纤维增强材料提供一个成型的平台。
手糊（hand layup）成型是热固性复合材料最基本的制备方法，即通过人工将干层或半固化片层铺设到模具上，形成一个积层。
铺层方式分为两种：一种称为干法铺层，是先铺层后将树脂浸润（例如，通过树脂渗透方式）到干铺层上的方式，另一种方式是湿法铺层，即先浸润树脂后铺层的顺序。
现在普遍使用的固化方式可以分为以下几种：最基本的是室温固化。
不过，如果提高固化温度的话，固化进程也会相应加快。
比如通过烤箱固化，或使用真空袋（vacuum ba g）通过高压釜固化。
如果采用高压釜固化的话，真空袋内通常会包含透气膜，被放置在经手糊的半成型制品上，再连接到高压釜上，等最终固化完成后再将真空袋撤去。
在固化过程中，真空袋的作用是将产品密封在模具和真空袋之间，通过抽真空对产品均匀加压，将产品中汇总的气体排出，从而使产品更加密实、力学性能更好。
图2：热压釜独有的高温和高压条件使其成为完成热固性树脂零部件的固化的重要工具。
控制软件的改进则能够帮助经营者提高35-40%的生产量。
同时，一些新的树脂配方正在开发当中，将通过低压固化处理。
图中是Helicomb国际公司（俄克拉荷马州塔尔萨）的一名操作人员正在使用高压釜进行固化处理。
来源：Helicomb国际公司许多高性能热固性零件都需要在高热高压的条件下完成固化。
但是高压釜（Autocl aves）的设备成本和操作成本都较昂贵。
采购高压釜设备的制造商通常会一次性固化一定数量的部件。
对于高压釜的温度，压力，真空和惰性气体（inert atmosphere）等一系列参数，计算机系统能帮助实现远程甚至无人监控和检测，并最大限度地提高该技术的利用效率。
复合材料的成型工艺
复合材料的成型工艺复合材料的成型工艺主要包括以下几种：1. 手糊成型工艺：是一种湿法铺层成型法，通过涂刷胶液和铺设纤维织物，在模具上形成一定厚度的层片，然后进行固化。
2. 喷射成型工艺：是将树脂和纤维混合后，通过喷射的方式在模具表面形成一定厚度的层片，再进行固化。
3. 树脂传递模塑技术（RTM技术）：将纤维织物放入模具中，然后注入树脂，经过一定的温度和压力条件进行固化，形成复合材料制品。
4. 袋压法成型：是将纤维织物放入密封的袋子里，然后通过压力使纤维织物紧密结合在一起，再经过固化得到复合材料制品。
5. 真空袋压成型：是在袋压法的基础上，通过抽真空的方式排除纤维织物内的空气和水分，提高制品的密实度和质量。
6. 热压罐成型技术：是将预浸料放入金属模具中，通过热压罐的高温高压作用，使预浸料粘结成复合材料制品。
7. 液压釜法成型技术：是将预浸料放入密封的液压釜中，通过液体介质的压力使预浸料紧密结合在一起，再经过固化得到复合材料制品。
8. 热膨胀模塑法成型技术：是将纤维织物放入模具中，利用热膨胀原理使纤维织物紧密结合在一起，再经过固化得到复合材料制品。
9. 夹层结构成型技术：是将两层或更多层预浸料之间夹入一层泡沫材料或其他材料，通过加热加压或抽真空的方式使其粘结成复合材料制品。
10. 模压料生产工艺：是将纤维织物和树脂混合后，经过一定温度和压力条件进行固化，形成模压料，然后将其加工成制品。
11. ZMC模压料注射技术：是将ZMC模压料加热后注入模具中，经过一定的温度和压力条件进行固化，形成复合材料制品。
12. 层合板生产技术：是将多层预浸料按照一定的顺序叠放在一起，然后经过热压或冷压的方式使其粘结成复合材料层合板。
13. 卷制管成型技术：是将纤维织物和树脂混合后，通过卷制机卷制成管状制品。
14. 纤维缠绕制品成型技术：是将纤维织物缠绕在芯模上，然后注入树脂或进行热处理，形成复合材料制品。
15. 连续制板生产工艺：是将预浸料连续通过加热和加压装置，使其连续地粘结成复合材料板材。
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。
复材热冲压成型工艺流程
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复合材料成型方法
复合材料成型方法复合材料成型是指通过将两种或多种不同材料进行有机组合，形成具有合理的空间结构和特定功能的新材料。
它是一种结合了各种优点的工程材料，广泛应用于航空航天、汽车、船舶、建筑、电子等领域。
下面将详细介绍几种常见的复合材料成型方法。
1. 手工制作法手工制作法是最简单、最基本的复合材料成型方法之一。
这种方法适合小规模或个别复合材料制品的制作，如实验样品、原型制作等。
手工制作法的工艺流程一般包括以下几个步骤：首先准备好所需材料，如纤维材料、基体、树脂等；然后按照设计图纸将纤维材料剪裁成所需形状，将其放置在适当位置上；接下来，将树脂涂抹在纤维材料上，并加压使其充分浸渍；最后，将制品放置在合适的环境中进行固化，以获得所需形状和性能的制品。
2. 真空吸塑法真空吸塑法是一种常用的复合材料成型方法，适用于形状较复杂、表面质量要求较高的制品。
该方法的工艺流程主要包括以下几个步骤：首先，在模具上覆盖一层释模剂，以防止模具和制品粘连；然后将预先裁剪好的纤维材料放置在模具上，并加入树脂；接下来，将模具放入真空袋中，并抽取空气形成负压环境，使纤维材料充分浸润树脂；最后，将模具放入恒温箱中进行固化，以获得所需形状和性能的制品。
3. 热压法热压法是一种将预浸材料进行固化的成型方法，适用于生产较大规模的复材制品。
该方法的工艺流程主要包括以下几个步骤：首先，将纤维材料预先浸渍树脂，并放置在模具中；然后将模具放入热压机中，在一定温度和压力下进行压制，使树脂固化；接下来，将模具从热压机中取出，并进行冷却处理，以获得所需形状和性能的制品。
4. 成型模塑法成型模塑法是一种通过热塑性树脂将纤维材料成型的方法，适用于制作中空结构的复材制品。
该方法的工艺流程主要包括以下几个步骤：首先，将纤维材料预先加工成所需形状；然后将加热的塑料片覆盖在模具上，并将纤维材料放置在塑料片上；接下来，将模具放入加热炉中加热，使塑料片软化，然后通过气压将其压制成所需形状；最后，将制品从模具中取出，并进行冷却处理，以获得所需的复材制品。
复合材料成型工艺
复合材料成型工艺树脂基复合材料成型工艺介绍（1）：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。
复合材料成型工艺与特点
复合材料成型工艺与特点复合材料是由两种或两种以上性质互补的材料组合而成的新材料，具有优良的综合性能和广泛的应用前景。
复合材料成型工艺是指通过一系列的工艺步骤，将各种纤维材料与基体材料进行组合，并经过固化或加热处理，最终形成具有设计要求的复合材料制品。
下面将详细介绍复合材料成型工艺的主要类型和特点。
一、手工层压成型工艺手工层压成型工艺是最简单、最常见的复合材料成型方法之一、它的工艺流程包括：纤维预蓋，纤维均匀展开，涂胶粘接，胶粘件覆层，压片封合以及热固化等步骤。
手工层压成型工艺适用于小批量、复杂形状的产品，具有生产灵活，工艺简单的特点。
二、预浸法成型工艺预浸法成型工艺是将纤维材料浸渍于预先混合好的树脂中，形成湿片材，然后通过真空吸附或压片等方法将湿片材排水，再进行热固化。
预浸法成型工艺可分为手工预浸法和机械预浸法两种。
预浸法成型工艺具有纤维含量高、成品质量稳定、生产效率高的特点，适用于生产大批量的复材制品。
三、自动注射成型工艺自动注射成型工艺是将纤维材料和树脂材料分别通过注射器注射到模具中，然后在模具中进行固化，形成复合材料制品。
自动注射成型工艺具有生产效率高、成品质量稳定的特点，适用于生产大规模、复杂形状的复合材料制品。
四、自动层压成型工艺自动层压成型工艺是将纤维材料和树脂材料经自动化装备在复合材料制品模具中进行压制，然后进行热固化。
自动层压成型工艺具有生产效率高、加工质量稳定的特点，适用于生产大规模、平面或简单曲面形状的复合材料制品。
1.材料性能优异：复合材料由纤维增强材料和基体材料组合而成，在力学、热学、电学等方面具有优异的性能，如高强度、高刚度、高耐热性等。
2.重量轻：相比传统金属材料，复合材料具有更轻的重量，可以减轻整体结构的负荷，提高整体产品的使用效率。
3.抗疲劳性能好：复合材料具有较好的抗疲劳性能，能够承受长期循环负荷而不发生破裂或变形。
4.阻燃性能好：由于复合材料通常采用不易燃烧的树脂作为基体材料，因此具有良好的阻燃性能，能够在高温环境下保持材料的稳定性能。
复合材料的成型工艺
第一节 复合材料简述
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
第一节 复合材料简述
二、复合材料用原料
1.增强材料
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。
第一节 复合材料简述
(2)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。
(3)增强材料与基体有好的结合强度。 (4)在复合材料中纤维必须具有适当的含量、直径
和分布。 (5) 纤维和基体应有相近的热膨胀系数。
第一节 复合材料简述
2. 井喷沉积法(Spray Co-Deposition)
井喷沉积法是运用特殊的喷嘴，将液态金属 基体通过惰性气体气流的作用后雾化成细小的 液态金属流，将增强相颗粒加入到雾化的金属 流中，与金属液滴混合在一起并沉积在衬底上 ，凝固形成金属基复合材料的方法。
图9-５所示是采用井喷沉积法生产陶瓷颗粒 增强金属基复合材料的示意图。
复合材料的一种成型方法，如图9－6所示。 热压成型时，先将粉料与蜡或有机高分子粘结剂混合、加热，利用蜡类材料热熔冷固的特点，把粉料与熔化的蜡料等粘合剂迅速搅合
成具有流动性的料浆，然后将混合料加压注入模具，冷却凝固后成型，即可得致密的、较硬实的坯体。
二、喷射成型工艺(Spray Moulding) (2)液态法 液态法是指基体处于熔融状态下制造金属基复合材料的方法。
下压制成型。
树脂基复合材料(resin matrix composites-RMC)、金属基复合材料(metallic matrix composites -MMC)、陶瓷基复合材料(ceramic matrix
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成型工艺复合材料成型工艺是复合材料工业的发展基础和条件。
随着复合材料应用领域的拓宽，复合材料工业得到迅速发镇，其老的成型工艺日臻完善，新的成型方法不断涌现，目前聚合物基复合材料的成型方法已有20多种，并成功地用于工业生产，如：（1）手糊成型工艺--湿法铺层成型法；（2）喷射成型工艺；（3）树脂传递模塑成型技术（RTM技术）；（4）袋压法（压力袋法）成型；（5）真空袋压成型；（6）热压罐成型技术；（7）液压釜法成型技术；（8）热膨胀模塑法成型技术；（9）夹层结构成型技术；（10）模压料生产工艺；（11）ZMC模压料注射技术；（12）模压成型工艺；（13）层合板生产技术；（14）卷制管成型技术；（15）纤维缠绕制品成型技术；（16）连续制板生产工艺；（17）浇铸成型技术；（18）拉挤成型工艺；（19）连续缠绕制管工艺；（20）编织复合材料制造技术；（21）热塑性片状模塑料制造技术及冷模冲压成型工艺；（22）注射成型工艺；（23）挤出成型工艺；（24）离心浇铸制管成型工艺；（25）其它成型技术。
视所选用的树脂基体材料的不同，上述方法分别适用于热固性和热塑性复合材料的生产，有些工艺两者都适用。
复合材料制品成型工艺特点：与其它材料加工工艺相比，复合材料成型工艺具有如下特点：（1）材料制造与制品成型同时完成一般情况下，复合材料的生产过程，也就是制品的成型过程。
材料的性能必须根据制品的使用要求进行设计，因此在造反材料、设计配比、确定纤维铺层和成型方法时，都必须满足制品的物化性能、结构形状和外观质量要求等。
（2）制品成型比较简便一般热固性复合材料的树脂基体，成型前是流动液体，增强材料是柔软纤维或织物，因此，用这些材料生产复合材料制品，所需工序及设备要比其它材料简单的多，对于某些制品仅需一套模具便能生产。
一、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）。
接触低压成型工艺过程，是先将材料在阴模、阳模或对模上制成设计形状，再通过加热或常温固化，脱模后再经过辅助加工而获得制品。
属于这类成型工艺的有手糊成型、喷射成型、袋压成型、树脂传递模塑成型、热压罐成型和热膨胀模塑成型（低压成型）等。
其中前两种为接触成型。
接触低压成型工艺中，手糊成型工艺是聚合物基复合材料生产中最先发明的，适用范围最广，其它方法都是手糊成型工艺的发展和改进。
接触成型工艺的最大优点是设备简单，适应性广，投资少，见效快。
根据近年来的统计，接触低压成型工艺在世界各国复合材料工业生产中，仍占有很大比例，如美国占35%，西欧占25%，日本占42%，中国占75%。
这说明了接触低压成型工艺在复合材料工业生产中的重要性和不可替代性，它是一种永不衰落的工艺方法。
但其最大缺点是生产效率低、劳动强度大、产品重复性差等。
1、原材料接触低压成型的原材料有增强材料、树脂和辅助材料等。
（1）增强材料接触成型对增强材料的要求：①增强材料易于被树脂浸透；②有足够的形变性，能满足制品复杂形状的成型要求；③气泡容易扣除；④能够满足制品使用条件的物理和化学性能要求；⑤价格合理（尽可能便宜），来源丰富。
用于接触成型的增强材料有玻璃纤维及其织物，碳纤维及其织物，芳纶纤维及其织物等。
（2）基体材料接触低压成型工艺对基体材料的要求：①在手糊条件下易浸透纤维增强材料，易排除气泡，与纤维粘接力强；②在室温条件下能凝胶，固化，而且要求收缩小，挥发物少；③粘度适宜：一般为0.2～0.5Pa·s，不能产生流胶现象；④无毒或低毒；⑤价格合理，来源有保证。
生产中常用的树脂有：不饱和聚酯树脂，环氧树脂，有进也用酚醛树脂，双马来酰亚胺树脂，聚酰亚胺树脂等。
几种接触成型工艺对树脂的性能要求：（3）辅助材料接触成型工艺中的辅助材料，主要是指填料和色料两类，而固化剂、稀释剂、增韧剂等，归属于树脂基体体系。
2、模具及脱模剂（1）模具模具是各种接触成型工艺中的主要设备。
模具的好坏，直接影响产品的质量和成本，必须精心设计制造。
设计模具时，必须综合考虑以下要求：①满足产品设计的精度要求，模具尺寸精确、表面光滑；②要有足够的强度和刚度；③脱模方便；④有足够的热稳定性；⑤重量轻、材料来源充分及造价低。
模具构造接触成型模具分为：阴模、阳模和对模三种，不论是哪种模具，都可以根据尺寸大小，成型要求，设计成整体或拼装模。
模具材料造反模具材料时，应满足以下要求：①能够满足制品的尺寸精度，外观质量及使用寿命要求；②模具材料要有足够的强度和刚度，保证模具在使用过程中不易变形和损坏；③不受树脂侵蚀，不影响树脂固化；④耐热性好，制品固化和加热固化时，模具不变形；⑤容易制造，容易脱模；⑥昼减轻模具重量，方便生产；⑦价格便宜，材料容易获得。
能用作手糊成型模具的材料有：木材，金属，石膏，水泥，低熔点金属，硬质泡沫塑料及玻璃钢等。
脱模剂基本要求：①不腐蚀模具，不影响树脂固化，对树脂粘接力小于0.01MPa；②成膜时间短，厚度均匀，表面光滑；③使用安全，无毒害作用；④耐热、能以受加热固化的温度作用；⑤操作方便，价格便宜。
接触成型工艺的脱模剂主要有薄膜型脱模剂、液体脱模剂和油膏、蜡类脱模剂。
手糊成型工艺手糊成型的工艺流程如下：（1）生产准备场地手糊成型工作场地的大小，要根据产品大小和日产量决定，场地要求清洁、干燥、通风良好，空气温度应保持在15～35℃之间，后加工整修段，要设有抽风除尘和喷水装置。
模具准备准备工作包括清理、组装及涂脱模剂等。
树脂胶液配制配制时，要注意两个问题：①防止胶液中混入气泡；②配胶量不能过多，每次配量要保证在树脂凝胶前用完。
增强材料准备增强材料的种类和规格按设计要求选择。
（2）糊制与固化铺层糊制手工铺层糊制分湿法和干法两种：①干法铺层用预浸布为原料，先将预学好料（布）按样板裁剪成坏料，铺层时加热软化，然后再一层一层地紧贴在模具上，并注意排除层间气泡，使密实。
此法多用于热压罐和袋压成型。
②湿法铺层直接在模具上将增强材料浸胶，一层一层地紧贴在模具上，扣除气泡，使之密实。
一般手糊工艺多用此法铺层。
湿法铺层又分为胶衣层糊制和结构层糊制。
手糊工具手糊工具对保证产品质量影响很大。
有羊毛辊、猪鬃辊、螺旋辊及电锯、电钻、打磨抛光机等。
固化制品固化分硬化和熟化两个阶段：从凝胶到三角化一般要24h，此时固化度达50%～70%（巴柯尔硬性度为15），可以脱模，脱后在自然环境条件下固化1～2周才能使制品具有力学强度，称熟化，其固化度达85%以上。
加热可促进熟化过程，对聚酯玻璃钢，80℃加热3h，对环氧玻璃钢，后固化温度可控制在150℃以内。
加热固化方法很多，中小型制品可在固化炉内加热固化，大型制品可采用模内加热或红外线加热。
（3）脱模和修整脱模脱模要保证制品不受损伤。
脱模方法有如下几种：①顶出脱模在模具上预埋顶出装置，脱模时转动螺杆，将制品顶出。
②压力脱模模具上留有压缩空气或水入口，脱模时将压缩空气或水（0.2MPa）压入模具和制品之间，同时用木锤和橡胶锤敲打，使制品和模具分离。
③大型制品（如船）脱模可借助千斤顶、吊车和硬木楔等工具。
④复杂制品可采用手工脱模方法先在模具上糊制二三层玻璃钢，待其固化后从模具上剥离，然后再放在模具上继续糊制到设计厚度，固化后很容易从模具上脱下来。
修整修整分两种：一种是尺寸修整，另一种缺陷修补。
①尺寸修整成型后的制品，按设计尺寸切去超出多余部分；②缺陷修补包括穿孔修补，气泡、裂缝修补，破孔补强等。
喷射成型技术喷射成型技术是手糊成型的改进，半机械化程度。
喷射成型技术在复合材料成型工艺中所占比例较大，如美国占9.1%，西欧占11.3%，日本占21%。
目前国内用的喷射成型机主要是从美国进口。
(1)喷射成型工艺原理及优缺点喷射成型工艺是将混有引发剂和促进剂的两种聚酯分别从喷枪两侧喷出，同时将切断的玻纤粗纱，由喷枪中心喷出，使其与树脂均匀混合，沉积到模具上，当沉积到一定厚度时，用辊轮压实，使纤维浸透树脂，排除气泡，固化后成制品。
喷射成型的优点：①用玻纤粗纱代替织物，可降低材料成本；②生产效率比手糊的高2～4倍；③产品整体性好，无接缝，层间剪切强度高，树脂含量高，抗腐蚀、耐渗漏性好；④可减少飞边，裁布屑及剩余胶液的消耗；⑤产品尺寸、形状不受限制。
其缺点为：①树脂含量高，制品强度低；②产品只能做到单面光滑；③污染环境，有害工人健康。
喷射成型效率达15kg/min，故适合于大型船体制造。
已广泛用于加工浴盆、机器外罩、整体卫生间，汽车车身构件及大型浮雕制品等。
（2）生产准备场地喷射成型场地除满足手糊工艺要求外，要特别注意环境排风。
根据产品尺寸大小，操作间可建成密闭式，以节省能源。
材料准备原材料主要是树脂（主要用不饱和聚酯树脂）和无捻玻纤粗纱。
模具准备准备工作包括清理、组装及涂脱模剂等。
喷射成型设备喷射成型机分压力罐式和泵供式两种：①泵式供胶喷射成型机，是将树脂引发剂和促进剂分别由泵输送到静态混合器中，充分混合后再由喷枪喷出，称为枪内混合型。
其组成部分为气动控制系统、树脂泵、助剂泵、混合器、喷枪、纤维切割喷射器等。
树脂泵和助剂泵由摇臂刚性连接，调节助剂泵在摇臂上的位置，可保证配料比例。
在空压机作用下，树脂和助剂在混合器内均匀混合，经喷枪形成雾滴，与切断的纤维连续地喷射到模具表面。
这种喷射机只有一个胶液喷枪，结构简单，重量轻，引发剂浪费少，但因系内混合，使完后要立即清洗，以防止喷射堵塞。
②压力罐式供胶喷射机是将树脂胶液分别装在压力罐中，靠进入罐中的气体压力，使胶液进入喷枪连续喷出。
安是由两个树脂罐、管道、阀门、喷枪、纤维切割喷射器、小车及支架组成。
工作时，接通压缩空气气源，使压缩空气经过气水分离器进入树脂罐、玻纤切割器和喷枪，使树脂和玻璃纤维连续不断的由喷枪喷出，树脂雾化，玻纤分散，混合均匀后沉落到模具上。
这种喷射机是树脂在喷枪外混合，故不易堵塞喷枪嘴。
（3）喷射成型工艺控制喷射工艺参数选择：①树脂含量喷射成型的制品中，树脂含量控制在60%左右。
②喷雾压力当树脂粘度为0.2Pa·s，树脂罐压力为0.05～0.15MPa时，雾化压力为0.3～0.55MPa，方能保证组分混合均匀。
③喷枪夹角不同夹角喷出来的树脂混合交距不同，一般选用20°夹角，喷枪与模具的距离为350～400mm。
改变距离，要高速喷枪夹角，保证各组分在靠近模具表面处交集混合，防止胶液飞失。
喷射成型应注意事项：①环境温度应控制在（25±5）℃，过高，易引起喷枪堵塞；过低，混合不均匀，固化慢；②喷射机系统内不允许有水分存在，否则会影响产品质量；③成型前，模具上先喷一层树脂，然后再喷树脂纤维混合层；④喷射成型前，先调整气压，控制树脂和玻纤含量；⑤喷枪要均匀移动，防止漏喷，不能走弧线，两行之间的重叠富庶小于1/3，要保证覆盖均匀和厚度均匀；⑥喷完一层后，立即用辊轮压实，要注意棱角和凹凸表面，保证每层压平，排出气泡，防止带起纤维造成毛刺；⑦每层喷完后，要进行检查，合格后再喷下一层；⑧最后一层要喷薄些，使表面光滑；⑨喷射机用完后要立即清洗，防止树脂固化，损坏设备。