层压成型工艺培训课件

胶布中所含树脂质量占胶 布总质量的百分比
X1
W
1 W W1
2
100%
W1—胶布质量，g W2—坯布质量，g X1—胶布含胶量，％
比较同样大小的玻璃布 试样和胶布试样的重量
一般情况下，卷管用胶布含胶量控制在40～ 45％；层压板用胶布含胶量控制在30～40％；而面 层胶布含胶量应比内层胶布含胶量稍高。
立式上胶机：
进出口段30～60℃，中部 60～80℃，顶部第三段 85～130℃。
玻璃布上下来回一次， 由较低温度区进口，经过 最高温度区，由较低温度 区出口。
b、干燥时间的控制
干燥时间取决于若干因素， t＝f（T, w, A, B····）
T—温度; w—风速; A—树脂状况; B—布状况
通过调节布的运行速度来调节
成型压力根据树脂特性、板厚、树脂含 量、流动度和升温速度确定。
（2）压制温度的选择

中间保温 阶段，作 用是使胶 布在较低 的反应速 度下进行 固化。
温度/℃
预热阶段，从室温到 开始显著反应时的温 度。目的是使胶布中 的树脂熔化，使挥发 物跑掉，熔融树脂进 一步浸渍玻璃布，压 力为全压的1/3~1/2。
胶布的干燥有两个阶段
第一阶段 表面气化阶段，表面气化速度决定干燥
速度，随周围介质浓度增加而减小；
第二阶段
内部扩散阶段，内部扩散速度大小决定 了胶布干燥速度的快慢。物料层厚度、结构 对干燥速度有很大影响。
a、烘箱温度的控制
卧式上胶机： 进 口 段 90 ～ 110℃ ， 中 部 烘 干 段 120 ～ 150℃，出口段100℃以下。
烘干过程任务：除去胶布中挥发分；使树 脂由A阶转向B阶。
胶布的干燥：
开始时，挥发分均匀地分布在树脂 胶液中，由于表面与干燥介质接触，表 面的挥发分气化而造成材料内部和表面 的浓度差，物料内部的挥发分借扩散作 用向其表面移动，不断在表面气化，由 于干燥介质连续不断地将气化的挥发物 带走，从而使物料达到干燥的目的。
3.1.5 热压
两个阶段： 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玻璃布， 并使树脂进入凝胶状态。
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。
胶布流动性差，挥发分低，流胶不严 重，升温加压速度可稍快。
3.1.6 冷却脱模
热压结束，关闭热源，通冷却水，在保压状态下冷却
3.1.8 层压工艺参数 三大工艺参数：
取决于树脂的固化特性， 适当考虑制品厚度、大小及 性能要求和设备条件等。
（1）成型压力的选定 作用：
挥发物如果没有较大 的成型压力约束，会在玻 璃钢中形成大量气泡和微 孔，降低玻璃钢的质量。
克服挥发分产生的蒸汽压力；使熔融树脂 具有一定流动性，进一步浸渍玻璃纤维织物， 使层间粘结紧密，提高层间粘结强度；在冷压 过程中，保持压力，可防止玻璃钢变形。
2）胶布的挥发分含量不宜过大，控制在1～6％， 否则
应干燥处理;
胶布中可挥发的物质占胶布 总量的百分比
挥发分含量过高，高温成型时容易产生气泡，且挥发分过多易残留在制 品中，对制品的电性能不利。挥发分含量太低，增加干燥时间，使浸胶机生 产效率降低，同时也易使胶布流动量过小，影响压制工艺。
3）临近面层的10～20层胶布，应选用平整无破损的胶 布，更不能搭接。中间部分使用不合格胶布的量也 不得超过10％;
（3）挥发份含量控制
胶布中可挥发的物质 占胶布总量的百分比
X3
W 1 W W1
4
100%
W1——胶布的质量；W4——烘干后胶布质量
挥发分含量过高，高温成型时容易产生气泡，且 挥发分过多易残留在制品中，对制品的电性能不利。 挥发分含量太低，增加干燥时间，使浸胶机生产效率 降低，同时也易使胶布流动量过小，影响压制工艺。
干法成型，先将纸、布、玻璃布等浸胶， 制成浸胶布(纸)半制品，再经加温加压成型。
2.1 制备工艺 2.1.1 原材料
增强材料：
玻璃布，石棉布，合成纤维布，玻璃 毡，石棉毡，石棉纸，牛皮纸等。
树 脂：
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。
玻璃布
平纹无碱玻璃布，表面均匀、经 纬整齐、无显著破洞、断头等疵病
一般控制在15～45s，不同的布浸透时间不同
（3）张力控制
玻璃布在浸胶过程中施加的牵引力而产生
张力大小取决于：布自重、及布与各导向辊 之间的摩擦力
张力要均衡（不能一边松、一边紧），大小 要适中，张力太大，布横向收缩变形，张力太小 拉不紧。合适的张力可以使布平整地进入胶槽。
（4）浸胶布的烘干温度与时间
层数计算法：
压制层压板前可先取几张胶布，称取质量， 确定1mm所需张数，然后视要求厚度计算张数。
3.1.3 组合 夹放在叠合体两面，使板材受压、传
叠合体顺序：
热均匀；并起到传热、冷却的缓冲作 用，防止局部过热或过冷现象。
若厚板料放在叠合体两侧，薄板
铁板(较厚)→料衬放纸在→中单间面。钢因板两→侧板板料材→较双厚面，钢而板→板 料→······→双玻冷面璃却钢钢的板本效→身果板的不料导好→热，单系内面数部钢又热板低量→，不衬传易纸热散→铁板
采用较低温度到较高温度的干 燥过程原因：保证使树脂不过 早的由A阶转变为B阶，使干燥 过程能很好地按表面气化来控 制，充分地将物料内的挥发物 排除，同时使部分树脂缓慢均 匀地由A阶段转变为B阶段。
第三阶段温度较低，目的是使 聚合反应停止，若在过高的温 度条件下收卷，余热将包覆在 胶布里面，导致树脂继续发生 缩聚反应，使胶布中不溶性树 脂含量增加，甚至使胶布失去 使用效果。
4）下料量 薄板按张数下料法——实验法确定; 厚板按重量下料法——计算法确定。
按张数下料时，最后产品 的厚度随半成品胶布的变
化尺寸稳定性较差。
胶布的计算下料量公式：
G FHd (1 )
1000
G——板材用料量，kg；F——板材面积，m2； H——板材厚度，m； d——板材密度，kg/m3； α——物料损失系数， 5mm以下薄板，α取0.02~0.03；厚板α取0.03~0.08；若在 压制前胶布已经预先切边整齐的，一般取0.01~ 0.02
将浸有或涂有树脂的片材按照产品形状 和尺寸进行剪裁、叠加后，放入两个抛光的 金属模具之间，在加热加压条件下，固化成 型玻璃钢制品的一种成型工艺。
工艺过程
预浸胶布制备、胶布裁剪、叠合、热压、 冷却、脱模、加工、后处理等工序
3.1.1 下料
将胶布剪成一定尺寸，以便送入压机压制。
确定压机生 产情况
根据生产任务、制 品规格、压机生产能力， 合理预算搭配每一压机 的制品数量、规格。
冷却时间根据板材厚度确定，一般冷却 到50℃以下，除去压力、脱模。板材取出温 度过高时，表面易起泡且易翘曲变形。
3.1.7 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。
特别对后阶段固化慢的环氧－酚醛板材，压制定 型后，需要在120～130℃，处理48～75h，提高板材的 耐热性、机械强度及电性能。
层压成型工艺
1.1 层压工艺的发展现状及前景
层压工艺： 将浸有或涂有树脂的片材层叠， 送入层压机，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20世纪30年代，目前在航空、航天、汽车、 船舶、电讯等工业广泛应用。
1.2 层压工艺特点及应用
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。
玻璃布经过适当热处理，可 提高其耐热性，但当温度超 过200℃时，因润滑剂受热分 解，而使其强度下降，600℃ 时，强度几乎消失。层压工 艺的温度和压力要配合好。
2.1.2 胶布制备工艺过程
玻璃布经化学 处理或热处理后，
玻璃布
生产复合板材、管树材脂以及 布带缠绕制品的半成品
浸渍树脂胶液，并 控制胶含量。在一 定温度、时间条件
实际生产中含胶量控制方法：
1）调整胶液粘度；
2）调整浸胶时间；
3）调节胶辊间距
间距越大，胶布 含胶量越高；反 之，含胶量越低
（2）可溶性树脂含量控制
X2
W 1 W W 1 W
3 2
100%
胶布中可溶解的树脂 质量占整体胶布中所 含树脂质量的百分比
W1——胶布的质量；W2——坯布的质量； W3——溶解后胶布质量；X2——可溶性树脂含量
选料
为保证制品质量，在浸胶工 序质量检验的基础上，再次检查 胶布，将其含胶量严重不均、带 有杂质、已经老化的挑出。
3.1.2 配叠（排版或配布）
配叠不当会产生层压 板开裂、表面色泽不 均、翘曲、粘钢板等
1）对多层层压板的每块板料，两表面各放2～3张面层 胶布(面层胶布的含胶量及流动性比里层稍高，能增 加制品的防潮性和美观，并掺有内脱模剂);
可溶性树脂含量通过对干燥温度、时间 调整来控制。烘干温度高、时间长，可溶性 树脂含量降低，反之可溶性树脂含量高。
不溶性树脂含量
不溶性树脂含量太多，会降低它的粘 结性，反之，如不溶性树脂含量太少，则 表示在胶纸(布)上的树脂嫩，对压制不利， 会造成流胶量过大或在加压时胶布有滑出 现象，造成废品与浪费。
挥发份含量一般通过调整干燥速度(温度、 时间)来实现。干燥温度提高过快，挥发分来 不及跑掉，会影响胶布质量。卷管用胶布挥 发分含量的控制范围为：1.5～3%。
（4）流动度控制
胶布中含胶量，可溶性 树脂含量，挥发分含量三项 指标的综合反映。表示树脂 固化时的流动性能。
流动度是评价胶布性能的专用技术指标。 流动度一般控制在20～30mm之间。
6.2.1.4 胶布质量指标及控制方法
胶布的质量指标