复合材料的成型工艺

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复合材料成型工艺及应用

复合材料成型工艺及应用

复合材料成型工艺及应用一、复合材料的概念复合材料是由两种或两种以上的材料组成,具有不同的物理和化学性质,经过一定的工艺方法制成一种新型材料。

常见的复合材料包括玻璃钢、碳纤维、芳纶纤维等。

二、复合材料成型工艺1.手工层叠法手工层叠法是最基本的复合材料成型方法,通常用于制作小批量产品。

该方法需要将预先剪裁好的纤维与树脂依次层叠,再通过压力和温度进行固化。

2.真空吸塑法真空吸塑法是将预先剪裁好的纤维与树脂放置在模具内,然后通过抽气将模具内外产生压差,使树脂浸润纤维,并在高温高压下进行固化。

3.自动化层叠法自动化层叠法是利用机器自动完成纤维和树脂的层叠,提高了生产效率和产品质量。

4.注塑成型法注塑成型法是将树脂加热至熔点后注入模具中,再通过高压将树脂注入纤维中,最后在高温下固化成型。

5.压缩成型法压缩成型法是将预先剪裁好的纤维和树脂放置在模具内,再通过压力将其压实,并在高温下进行固化。

三、复合材料的应用1.航空航天领域复合材料具有轻质、高强度、耐腐蚀等优点,在航空航天领域得到广泛应用。

如飞机机身、翼面等部件都采用了复合材料制造。

2.汽车工业汽车工业也是复合材料的重要应用领域。

复合材料可以减轻汽车自重,提高汽车性能和燃油经济性。

3.建筑领域建筑领域也开始采用复合材料作为建筑结构材料,如玻璃钢屋面、墙板等。

4.体育器材体育器材如高尔夫球棒、网球拍等也采用了碳纤维等复合材料制造,提高了器材的性能和使用寿命。

5.医疗领域复合材料在医疗领域也得到了广泛应用,如人工关节、牙科修复等。

四、复合材料的优缺点1.优点:(1)轻质高强:比同体积的钢材强度高5-10倍,比重只有铝的1/4。

(2)耐腐蚀:不易受化学物质侵蚀。

(3)设计灵活:可以根据需要设计成各种形状和尺寸。

2.缺点:(1)制造成本较高:制造过程需要较高的技术和设备投入。

(2)易受损伤:复合材料容易产生微裂纹,一旦受到外力撞击,就会导致破坏。

五、结语复合材料作为一种新型材料,在各个领域得到了广泛应用。

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。

复合材料的成型工艺

复合材料的成型工艺

复合材料的成型工艺复合材料是指由两种或以上组分构成的材料,通过合理的配比和加工工艺,在性质上综合体现出超过单一组分材料的优良性能,具有较好的力学、物理、化学和生物性能等特点。

常见的复合材料有碳纤维复合材料、玻璃纤维复合材料、陶瓷基复合材料等。

手工层叠成型是最早应用的成型工艺之一,适用于一些特殊形状的复合材料构件的制作。

这种成型工艺的原理是将预浸料层叠在一起,然后经过压力和温度处理使其固化成形。

虽然这种成型工艺操作简单、成本较低,但其生产效率低,工艺控制和质量控制困难。

注塑是一种常用的复合材料成型工艺,广泛应用于汽车、航空航天、电子等领域。

其原理是将预制的纤维增强材料与树脂熔融混合,通过模具将混合物注入至需要的形状中,然后冷却固化。

挤出是一种制备复合材料的连续成型工艺,适用于纤维增强材料含量较高的构件的制备。

其原理是将纤维和树脂混合物挤出成型,通过模具成形后冷却固化。

这种成型工艺能够快速制备大批量的复合材料构件,成本相对较低。

压制是一种常见的复合材料成型工艺,适用于制备高精度、大尺寸的构件。

其原理是将预制的纤维增强材料与树脂层叠放置在模具中,在一定的温度和压力下进行压制成型,然后冷却固化。

压制工艺对模具的要求较高,但可以获得较高的成品质量。

浸渍是将纤维增强材料浸透在树脂中,然后通过挤压或真空吸取等方式使其充分饱和,然后进行固化成型的工艺。

这种成型工艺适用于复杂形状、大尺寸的构件制备,但对工艺环境要求较高。

自动层叠成型是一种用于制备大型、高强度和高精度的复合材料构件的成型工艺。

其原理是通过自动层叠机械将纤维增强材料与树脂按照设计要求进行层叠,并进行热压成型。

该工艺可以实现连续、高效的生产,但对设备的要求较高。

综上所述,复合材料的成型工艺多样,选择合适的成型工艺可以有效提高复合材料的成品率和质量。

不同的复合材料成型工艺在应用领域、成本、工艺控制等方面存在差异,需要根据具体需求进行选择。

复合材料成型工艺

复合材料成型工艺

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,目前聚合物基符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)。

复合材料模压成型工艺过程

复合材料模压成型工艺过程

复合材料模压成型工艺过程复合材料模压成型工艺是一种常见的制造工艺,在航空航天、汽车、船舶等领域都有广泛应用。

该工艺通过将不同材料进行层叠组合,然后加热和压缩,使之形成具有优异性能的复合材料制品。

下面将介绍复合材料模压成型工艺的过程。

第一步:预处理在进行复合材料模压成型之前,首先需要对原材料进行预处理。

一般来说,原材料包括树脂基体以及增强材料,如碳纤维、玻璃纤维等。

在预处理阶段,要确保原材料的表面清洁,去除杂质和水分,以保证最终制品的质量。

第二步:层叠组合在预处理完成后,根据设计要求将树脂基体和增强材料进行层叠组合。

通常采用的方式是交替叠放树脂基体和增强材料,以增强材料为主,树脂基体为粘合剂。

这样可以有效提高复合材料制品的强度和硬度。

第三步:放入模具层叠组合完成后,将其放入事先设计好的模具中。

模具的形状和尺寸应与最终产品保持一致。

模具的表面通常需要做防粘处理,以便后续脱模。

第四步:加热放入模具后,通过加热的方式使原材料变软熔化并充分流动。

加热的温度和时间需要根据原材料的种类和厚度来确定,以确保完全固化。

第五步:压缩在原材料充分加热后,施加高压力,将原材料与模具内壁充分接触,使其形成预定形状。

压力的大小和持续时间也需要经过精确控制,以防止产生气泡或松动现象。

第六步:冷却经过加热和压缩后,复合材料开始冷却固化。

在这个过程中,保持模具的压力不变,直至完全固化为止。

冷却时间的长短取决于原材料的性质和厚度。

第七步:脱模当复合材料完全固化后,打开模具,将制成的复合材料制品取出。

在脱模的过程中,需要小心操作,以避免损坏制品表面或内部结构。

通过以上步骤,复合材料模压成型工艺完成。

这种工艺具有制作周期短、成本低、制品质量高等优点,因此在工业生产中得到广泛应用。

复合材料制品具有重量轻、强度高、耐腐蚀等特点,在现代制造业中发挥着重要作用,也在未来的发展中将有更广阔的应用前景。

复合材料的成型工艺与应用研究

复合材料的成型工艺与应用研究

复合材料的成型工艺与应用研究在当今的材料科学领域,复合材料以其优异的性能和广泛的应用受到了越来越多的关注。

复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料通过物理或化学的方法组合而成的一种新型材料,其性能往往优于单一材料。

而复合材料的性能不仅取决于组成材料的性质,还与成型工艺密切相关。

本文将对复合材料的成型工艺及其应用进行深入探讨。

一、复合材料的成型工艺1、手糊成型工艺手糊成型是一种古老而简单的复合材料成型方法。

它是在模具上涂刷脱模剂,然后将增强材料(如玻璃纤维、碳纤维等)铺放在模具上,再用刷子或喷枪将树脂均匀地涂覆在增强材料上,使其浸润,最后通过固化得到复合材料制品。

手糊成型工艺的优点是设备简单、投资少、能生产大型制品;缺点是劳动强度大、生产效率低、产品质量不稳定。

2、喷射成型工艺喷射成型是将树脂和短切纤维通过喷枪同时喷射到模具上,然后压实、固化得到复合材料制品。

这种工艺可以提高生产效率,减少人工操作,但纤维含量相对较低,制品的力学性能不如手糊成型的制品。

3、模压成型工艺模压成型是将预浸料(树脂浸渍过的增强材料)放入模具中,在一定的温度和压力下固化成型。

模压成型工艺生产效率高、产品质量稳定、尺寸精度高,但模具成本较高,适合大批量生产。

4、缠绕成型工艺缠绕成型是将连续的纤维或带材通过缠绕机缠绕在芯模上,然后经过固化得到复合材料制品。

缠绕成型可以实现等强度设计,制品的强度高,但设备复杂,只适合生产圆柱形或球形等回转体制品。

5、拉挤成型工艺拉挤成型是将连续的纤维通过树脂浸渍槽,然后在牵引机的作用下通过加热模具固化成型。

拉挤成型工艺生产效率高、产品性能好,但只能生产截面形状不变的制品。

6、树脂传递模塑(RTM)成型工艺RTM 成型是将树脂注入闭合模具中,浸润预先放置在模具中的增强材料,然后固化成型。

RTM 成型工艺可以生产复杂形状的制品,纤维含量高,产品质量好,但模具设计和制造较为复杂。

二、复合材料的应用1、航空航天领域在航空航天领域,复合材料由于其轻质、高强、耐高温等性能,被广泛应用于飞机、卫星、火箭等飞行器的结构件中。

复合材料成型工艺及应用

复合材料成型工艺及应用

复合材料成型工艺及应用引言复合材料是由两种或两种以上的材料组合而成的新材料,具有优异的性能和广泛的应用领域。

复合材料的成型工艺对于材料的性能和应用具有重要影响。

本文将深入探讨复合材料成型工艺及其应用。

成型工艺1. 碳纤维复合材料成型工艺碳纤维复合材料是一种常见的复合材料,其成型工艺有以下几个步骤:1.原材料准备–碳纤维布预浸树脂–模具2.布料叠层–将预浸树脂的碳纤维布按照设计要求叠加在一起3.真空吸气–将叠层的碳纤维布放置在真空袋内–利用真空泵抽取袋内空气,将袋与布料牢固贴合4.热固化–将真空吸气后的碳纤维布置于热压机中进行热固化–在一定的温度和压力下,树脂固化和纤维之间形成牢固的结合2. 玻璃纤维复合材料成型工艺玻璃纤维复合材料是另一种常用的复合材料,其成型工艺包括以下步骤:1.玻璃纤维制备–将原始玻璃熔融并通过喷丝机进行拉伸成细长纤维2.纤维增强–将玻璃纤维与树脂混合物浸渍,使纤维饱和3.成型–将纤维增强的玻璃纤维复合材料放置在模具中–利用压力或真空将复合材料与模具表面充分接触4.固化–在一定的温度和时间下,树脂固化并与玻璃纤维形成牢固结合应用领域复合材料因其独特的性能,广泛应用于以下领域:1. 航空航天业复合材料在航空航天业中具有重要地位。

其轻量化和高强度的特性,使其成为航空器结构中的关键材料。

例如,飞机机翼、机身和尾翼等部件都采用碳纤维复合材料制造,以提高飞行性能和燃油效率。

2. 汽车工业复合材料在汽车工业中的应用越来越广泛。

通过使用复合材料,汽车的整体重量可以降低,燃油效率可以提高。

此外,复合材料还能提供更好的碰撞安全性能和外观设计自由度。

3. 建筑业复合材料在建筑业中的应用也越来越受欢迎。

由于其轻质、高强度和耐腐蚀性能,复合材料可以用于建筑结构、墙体和屋顶等部件的制造。

同时,复合材料还能提供独特的外观效果,满足建筑设计的需求。

4. 化工工业复合材料在化工工业中的应用主要体现在储罐、管道和设备等方面。

复合材料成型工艺

复合材料成型工艺

复合材料成型工艺手工成型是最简单的复合材料成型方法之一,通过将纤维与树脂按一定比例混合,然后手工贴合或涂刷在模具表面上,并经过固化或加热使其成型。

这种方法虽然简单易行,但缺乏精确度和一致性。

注塑成型是一种常用的复合材料成型工艺方法,它通过将预先混合好的纤维和树脂注入到成型模具中,在高温和高压条件下固化成型。

注塑成型具有生产效率高、产品精度高、一致性好等优点,广泛应用于汽车、航空航天等领域。

模压成型是一种适用于高性能复合材料成型的方法,通过将纤维和树脂按一定的层次和方式堆叠放置在模具中,然后在高温和压力下进行固化成型。

模压成型具有成型速度快、成品精度高、性能稳定等优点,适用于生产小批量高性能产品。

层叠成型是一种将纤维和树脂按照一定的顺序和方式层叠堆积起来的成型工艺方法。

通过将纤维和树脂层叠放置在模具中,然后在固化成型过程中施加压力,使纤维与树脂充分结合。

层叠成型具有成型速度快、产品精度高、性能优良等优点,适用于生产大批量产品。

除了上述的成型工艺方法外,还有一些特殊的复合材料成型工艺方法,如真空吸塑、压制成型和挤出成型等。

真空吸塑是一种通过真空抽吸将纤维和树脂吸附到模具表面上,然后通过加热使其固化成型的方法。

压制成型是一种将纤维和树脂放置在模具中,然后施加压力使其固化成型的方法。

挤出成型是将纤维和树脂放置在挤出机中,通过挤压使其形成连续的成型产品。

复合材料成型工艺的选择取决于产品的要求、成本和生产需求等因素。

在选择成型工艺时,需要考虑材料的性能、生产效率、产品精度和成本等因素,并且需要根据实际情况进行综合考虑。

因此,在实际应用中,需要根据不同的情况选择合适的成型方法,以实现最佳的成型效果。

复合材料拉挤+编织成型工艺介绍

复合材料拉挤+编织成型工艺介绍

复合材料拉挤+编织成型工艺介绍一、工艺简介复合材料拉挤+编织成型工艺是一种先进的复合材料制造技术,结合了拉挤工艺和编织工艺的优点,能够生产出高性能、高强度、高刚度的复合材料制品。

这种工艺可以广泛应用于航空航天、建筑、汽车、体育器材等领域。

二、工艺流程1. 准备材料:根据制品要求选择合适的增强纤维、树脂以及其他辅助材料。

2. 纤维编织:将增强纤维编织成预设的形状和尺寸,形成编织预制件。

3. 树脂注入:将树脂注入到编织预制件中,使纤维完全浸渍在树脂中。

4. 预固化:在一定温度和压力下进行预固化,使树脂初步固化。

5. 拉挤成型:将预固化的编织预制件通过拉挤模具进行拉挤成型,进一步压缩和排除多余的树脂。

6. 加热固化:在高温下进行加热固化,使树脂完全固化,形成最终的复合材料制品。

7. 冷却和后处理:将制品冷却至室温,并进行必要的后处理,如切割、打磨等。

三、优点和特点1. 高性能:复合材料拉挤+编织成型工艺可以生产出高性能的复合材料制品,具有高强度、高刚度、耐腐蚀等优点。

2. 结构紧凑:这种工艺可以生产出结构紧凑、轻量化的复合材料制品,适用于对重量有较高要求的领域。

3. 可设计性强:可以根据实际需求定制不同的编织预制件和制品尺寸,具有较强的可设计性。

4. 加工效率高:整个工艺流程自动化程度高,加工效率高,可大幅缩短制品生产周期。

5. 环保可持续:该工艺使用的材料多为环保型材料,废弃物可回收再利用,有利于环保和可持续发展。

四、应用领域1. 航空航天领域:复合材料拉挤+编织成型工艺可以用于制造飞机结构件、航天器部件等高性能复合材料制品。

2. 建筑领域:可以用于制造桥梁、建筑支撑结构等高性能复合材料制品,提高建筑物的安全性和耐久性。

3. 汽车领域:可以用于制造汽车车身面板、车架等部件,提高汽车轻量化水平和燃油经济性。

4. 体育器材领域:可以用于制造高尔夫球杆、滑雪板等高性能体育器材,提高运动员竞技水平和运动体验。

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。

复合材料成型工艺

复合材料成型工艺

复合材料成型工艺引言复合材料是由两种或两种以上的材料组成的,具有优异的力学性能和化学性能的材料。

复合材料广泛应用于航空航天、汽车、建筑和体育器材等领域。

复合材料的成型工艺对于最终产品的质量和性能起着至关重要的作用。

本文将介绍几种常见的复合材料成型工艺。

压缩成型简介压缩成型是一种常见的复合材料成型工艺,其基本原理是在高压和高温下将材料固化为所需形状。

该工艺适用于制备具有较大平面尺寸和较简单形状的复合材料制品。

工艺步骤压缩成型的工艺步骤通常包括以下几个步骤:1.材料预处理:将所需的纤维和基体材料进行预处理,以去除杂质和增强其性能。

2.材料层叠:将预处理后的纤维和基体层叠在一起,形成所需形状的复合材料。

3.加热和压缩:将复合材料置于温度和压力控制设备中,进行加热和压缩,以使其固化为最终形状。

4.冷却和固化:完成压缩成型后,将产品冷却至室温,使其固化。

应用案例压缩成型常用于制备平板、管道和简单几何形状的复合材料制品。

例如,在航空航天领域,压缩成型工艺常用于制备飞机机身和结构件。

注射成型简介注射成型是一种适用于制备复杂形状的复合材料制品的成型工艺。

该工艺通过将预先制备好的复合材料注入到模具中,使其形成所需的形状。

工艺步骤注射成型的工艺步骤通常包括以下几个步骤:1.制备模具:根据产品的设计要求,制备出合适的注射模具。

2.材料准备:将纤维和基体材料按照一定比例混合,并加入适量的固化剂和添加剂。

3.注射成型:将混合好的复合材料注入到模具中,并施加一定的压力,使其填充整个模具。

4.固化和脱模:在恰当的温度下,使复合材料固化,并脱模得到最终产品。

应用案例注射成型常用于制备复杂形状的复合材料制品,如飞机翼、汽车车身和管道等。

这种工艺能够实现复合材料的高精度和复杂形状要求。

真空成型简介真空成型是一种利用真空吸力将预处理好的复合材料贴合到模具上,形成所需形状的成型工艺。

真空成型适用于制备较大尺寸的复合材料产品。

工艺步骤真空成型的工艺步骤通常包括以下几个步骤:1.制备模具:根据产品的设计要求,制备出合适的真空吸力模具。

复合材料复合成型工艺研究及工艺参数优化

复合材料复合成型工艺研究及工艺参数优化

复合材料复合成型工艺研究及工艺参数优化复合材料是由多种不同材料组合而成的复合材料,具有轻质、高强度、高刚性、耐高温等优良性能,被广泛应用于航空、航天、汽车、建筑等工业领域。

复合材料的复合成型工艺研究及工艺参数优化,是提高复合材料制备质量和性能的重要环节。

一、复合材料的复合成型工艺研究复合材料的复合成型工艺研究主要包括预浸工艺、自动化布料、层压成型等方面。

1. 预浸工艺预浸工艺是将纤维材料浸渍于树脂固化剂中,形成浸渍纤维材料的过程。

预浸工艺要求纤维材料在浸渍过程中均匀分布树脂固化剂,并保持一定的固化时间。

通过优化预浸工艺的浸渍时间和浸渍厚度,可以提高复合材料的力学性能和热稳定性。

2. 自动化布料自动化布料是指利用机器人或自动化设备将纤维材料按照一定的规律布置在模具中的过程。

通过自动化布料,可以实现纤维材料的均匀布局,减少纤维材料间的空隙,并提高复合材料的强度和刚度。

自动化布料的关键是控制纤维材料的层压顺序和布料角度,通过优化布料工艺可以得到复合材料的最佳力学性能。

3. 层压成型层压成型是将浸渍纤维材料按照一定的层次和顺序排列,经过一定的压力和温度条件下进行加热固化的过程。

层压成型工艺的关键是控制加热温度和固化时间,以及模具的设计和压力的施加方式。

通过优化层压成型工艺,可以得到复合材料的理想结构和性能。

二、工艺参数的优化复合材料的工艺参数包括浸渍时间、浸渍厚度、布料顺序、布料角度、加热温度、固化时间等。

通过优化这些工艺参数,可以提高复合材料的力学性能和热稳定性。

1. 工艺参数优化的方法工艺参数的优化可以采用试验设计方法,通过设计并进行一系列试验,收集不同参数下的复合材料性能数据,利用统计分析方法寻找最佳的工艺参数组合。

常用的试验设计方法包括正交试验设计和响应面法等。

2. 工艺参数优化的影响因素工艺参数的优化受到多个影响因素的综合作用,主要包括纤维材料的性质、树脂固化剂的特性、模具的设计和加热设备的性能等。

复合材料模具成型工艺

复合材料模具成型工艺

复合材料模具成型工艺一、复合材料制备复合材料的制备是复合材料模具成型工艺的首要步骤。

一般而言,复合材料由基体材料和增强材料构成,基体材料通常为塑料、树脂等,增强材料则包括玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维等。

在制备过程中,首先需要根据模具成型工艺的要求,选择适当的基体材料和增强材料,并按一定比例混合。

然后,通过热压成型、注射成型、RTM等工艺方法,将基体材料和增强材料进行固化,形成所需的复合材料。

二、成型工艺成型工艺是复合材料模具成型工艺的核心环节。

在成型工艺中,需要根据模具的形状和尺寸,设计并制造出符合要求的模具。

同时,需要选择合适的复合材料,并根据材料的性能和特点,制定出最佳的成型工艺参数。

成型工艺主要包括热压成型、注射成型、RTM等。

其中,热压成型工艺是将预浸料放入模具中,通过加热和加压的方式,使材料在模具中固化成型;注射成型工艺则是将液态树脂注入模具中,然后加入增强材料,通过加热和加压的方式,使材料在模具中固化成型;RTM工艺则是一种闭模成型工艺,通过在模具中放入增强材料,然后注入树脂,使材料在模具中固化成型。

三、热处理工艺热处理工艺是复合材料模具成型工艺中不可缺少的一环。

热处理的主要目的是对复合材料进行固化处理,使其达到所需的物理和化学性能。

在热处理过程中,需要根据材料的性能和特点,选择合适的热处理温度和时间,并控制好加热速度和冷却速度,以避免材料出现变形、开裂等问题。

四、表面处理工艺表面处理工艺是复合材料模具成型工艺中的重要环节之一。

表面处理的主要目的是提高复合材料的表面质量,使其具有良好的外观和耐腐蚀性。

表面处理工艺主要包括打磨、喷砂、涂装等。

在表面处理过程中,需要选择合适的处理方法和材料,并严格控制处理温度和时间,以避免材料出现变形、开裂等问题。

五、质量检测工艺质量检测工艺是复合材料模具成型工艺中的重要环节之一。

质量检测的主要目的是对复合材料的各项性能进行检测和评估,以确保其符合设计要求和相关标准。

复合材料成型工艺

复合材料成型工艺

复合材料成型工艺复合材料是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、船舶等领域得到了广泛的应用。

而复合材料的成型工艺则是制作复合材料制品的关键环节,其质量和工艺水平直接影响着制品的性能和使用寿命。

本文将对复合材料成型工艺进行介绍和分析。

首先,复合材料成型工艺包括手工层叠成型、预浸料成型、压缩成型、注塑成型等多种方法。

手工层叠成型是最早的一种成型工艺,其优点是工艺简单、适用范围广,但劳动强度大、生产效率低。

预浸料成型是目前广泛应用的一种成型工艺,其工艺流程包括预处理、层叠、固化等步骤,可以实现批量生产,但设备投入大、工艺复杂。

压缩成型是将预浸料放入模具中,通过压力和温度的作用使其固化成型,适用于复杂形状的制品,但成本较高。

注塑成型是将预浸料注入模具中,通过高压注射成型,适用于大批量生产,但模具成本高、周期长。

因此,选择合适的成型工艺对于复合材料制品的质量和生产效率至关重要。

其次,复合材料成型工艺的关键技术包括模具设计、预处理工艺、固化工艺等。

模具设计是成型工艺中的关键环节,直接影响着制品的成型质量和形状精度。

预处理工艺包括表面处理、材料切割、层叠等步骤,其目的是提高材料的表面粗糙度和附着力,保证制品的强度和耐久性。

固化工艺是将预浸料在一定的温度和压力下进行固化,使其成型,其控制固化时间和温度是保证制品质量的关键。

最后,复合材料成型工艺的发展趋势是自动化、智能化。

随着科技的发展,自动化设备和智能系统的应用将成为成型工艺的发展方向,可以提高生产效率、降低成本、改善工作环境。

同时,新型复合材料的出现将对成型工艺提出新的要求,需要不断创新和改进成型工艺,以适应新材料的应用。

综上所述,复合材料成型工艺是复合材料制品制造的关键环节,其质量和工艺水平直接影响着制品的性能和使用寿命。

因此,选择合适的成型工艺、掌握关键技术、不断创新和改进,是保证复合材料制品质量的关键。

复合材料成型工艺与设备

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。

复合材料的复合成型工艺分析

复合材料的复合成型工艺分析

复合材料的复合成型工艺分析在现代工业领域中,复合材料凭借其优异的性能表现,如高强度、高刚度、良好的耐腐蚀性等,逐渐成为了不可或缺的重要材料。

而复合材料的性能很大程度上取决于其复合成型工艺。

复合成型工艺是将两种或两种以上不同性质的材料,通过特定的方法和工艺,使其结合成为一个整体,从而获得具有特定性能的复合材料的过程。

常见的复合材料成型工艺包括手糊成型、喷射成型、模压成型、缠绕成型、拉挤成型等。

手糊成型是一种较为传统且简单的复合成型工艺。

它主要依靠人工操作,将增强材料(如玻璃纤维、碳纤维等)铺放在模具表面,然后用刷子或喷枪将树脂涂覆在增强材料上,使其浸润。

经过反复的铺层和涂覆,直至达到所需的厚度和形状。

手糊成型工艺的优点是设备简单、投资少,适用于小批量、大型制品的生产。

但其缺点也较为明显,如生产效率低、产品质量不稳定、劳动强度大等。

喷射成型则是在手糊成型的基础上发展起来的一种工艺。

它通过喷枪将树脂和短切纤维同时喷射到模具表面,然后压实固化。

这种工艺在一定程度上提高了生产效率,减少了劳动强度,并且能够制造较为复杂形状的制品。

然而,喷射成型的制品纤维含量相对较低,力学性能可能不如其他工艺制造的产品。

模压成型是一种高效、高精度的复合成型工艺。

将预浸料或预混料放入加热的模具中,在一定的压力和温度下使其固化成型。

模压成型制品的尺寸精度高、表面质量好、力学性能优良,适用于大批量生产。

但模具成本较高,且对于复杂形状的制品成型难度较大。

缠绕成型主要用于制造圆柱形或球形的复合材料制品。

纤维束或纤维带在控制张力的情况下,按照一定的规律缠绕在芯模上,同时涂覆树脂并固化。

缠绕成型的制品具有较高的纤维含量和良好的轴向力学性能,常用于制造管道、储罐等产品。

不过,该工艺对于制品形状的局限性较大,只能生产回转体类制品。

拉挤成型是一种连续生产的工艺。

将连续纤维通过树脂浸润槽,然后在牵引装置的作用下,经过加热模具固化成型。

拉挤成型的制品具有恒定的截面形状,力学性能好,生产效率高,适用于制造各种型材,如工字梁、槽钢等。

复合材料的成型工艺

复合材料的成型工艺

第九章 图表
第九章 图表
第九章 图表
第九章 图表
第九章 图表
第九章 图表
第九章 图表
第九章 图表
第九章 图表
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。
第二节 金属基复合材料(MMC)成形工艺 固态法 固态法是指基体处于固态下制造金属基复合材料的方制造方法 主要包括原位自生成法、物理气相沉积法、化学气相沉积法、化学镀和电镀法、复合镀法等。 第二节 金属基复合材料(MMC)成形工艺
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。 增强材料与基体有好的结合强度。 在复合材料中纤维必须具有适当的含量、直径和分布。 纤维和基体应有相近的热膨胀系数。
第一节 复合材料简述
第一节 复合材料简述
复合材料的失效一般是指其疲劳破坏过程。
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。
干法
缠绕成型时玻璃纤维经集束后进入树脂胶槽浸胶,在张力控制下直接缠绕在芯模上,然后固化成型。
湿法
第三节 树脂基复合材料(RMC)成型工艺
半干法
第三节 树脂基复合材料(RMC)成型工艺
七、拉挤成型工艺(Pultrusion Process) 拉挤成型工艺是将浸渍了树脂胶液的连续纤维,通过成型模具,在模腔内加热固化成型,在牵引机拉力作用下,连续拉拔出型材制品。如图9-8是拉挤成型工艺示意图。
第一节 复合材料简述
1.复合材料的分类 (1)按材料的作用分类 结构复合材料和功能复合材料 。 (2)按基体材料分类 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 composites-CMC)、水泥基复合材料和碳/碳复合材料等 。 (3)按增强材料的性质和形态分类 层叠复合材料、细粒复合材料、连续纤维复合材料、短切纤维复合材料、碎片增强复合材料和骨架复合材料等。

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。

复合材料成型工艺

复合材料成型工艺

复合材料成型工艺复合材料是一种由两种或两种以上不具备完全相同化学性质的材料组合而成的材料。

由于其独特的性能,如高强度、高刚度、低密度等,被广泛应用于航空、航天、汽车、船舶、建筑等领域。

而制作复合材料制品的过程,也被称为复合材料成型工艺。

复合材料成型工艺一般包括以下几个步骤:原材料准备、定型模具制作、预制、成型和后期处理。

首先,原材料准备是制作复合材料制品的第一步。

这里的原材料包括树脂、纤维、填充料等。

树脂一般选择环氧树脂、酚醛树脂等,而纤维材料可以是玻璃纤维、碳纤维等。

在这一步骤中,需要根据实际应用需求选择合适的原材料,并按照一定的配比进行混合。

接下来是定型模具制作。

制作复合材料制品的成型过程需要借助模具进行塑形。

首先,根据制品的设计图纸,制作出与其形状相符的简单模具。

然后,在简单模具的基础上制作出复杂模具,以获得更高精度和更好的表面质量。

预制是指将原材料按照一定的形状和结构提前处理好,以便后续成型时更加便捷。

在预制过程中,需要将树脂浸渍到纤维材料中,使其充分融合,形成预制品。

这些预制品可以是片状、块状或复杂的三维形状。

成型是复合材料成型工艺中最关键的一个步骤。

成型的方法有很多种,常见的有手工层叠成型、压力成型、真空吸塑成型等。

其中,手工层叠成型是最简单的方法,适用于复杂形状或小批量生产。

压力成型和真空吸塑成型则适用于大批量生产,能够提高生产效率和质量。

最后是后期处理。

完成成型后,复合材料制品需要进行后续处理,如切割、修整、打磨、喷漆等,以获得符合要求的最终产品。

这一步骤是必不可少的,可以提高产品的表面质量和外观。

综上所述,复合材料成型工艺是一个复杂而关键的过程,需要经过原材料准备、定型模具制作、预制、成型和后期处理等多个步骤。

掌握好这些工艺,可以提高复合材料制品的质量和生产效率,满足不同领域的应用需求。

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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。

在加温固化的时候,温度首先由局部升起,再逐渐达到整体均匀的效果,然后按照设定值保持一定的时间直至初步固化完成。

但是,不能忽视的一步是冷却,温度必须缓缓下降至室温,这是为了避免由于不均匀的热胀冷缩而导致部件的失真或变形。

当固化完成之后,部件要进行脱模处理,另外还有一些部件还要经过二级独立后固化(postcure)处理,在此期间的温度通常比初始固化的温度高,目的是为了提高树脂材料的交联密度(crosslink density),从而获得更好的材料性能。

电子束(Electron-beam)固化是一种适用于薄层板的有效的固化技术。

电子束固化是通过电子流对手糊成型的复合材料产生电离辐射,在辐射敏感型树脂中产生聚合和交联反应(crosslinking reaction)。

X射线和微波固化技术的工作方式与此类似。

此外,还有紫外线(UV)固化,该程序是利用紫外线辐射来激活热固性树脂中的光引发剂(photoinit iator),从而引发交联反应。

紫外线固化需要光渗透树脂和增强材料。

紫外线(UV)或电子束(E-beam)是辐射固化的一种先进手段,能够引发具有化学活性的液体配方,在基体表面实现快速反应的固化过程,这正是区别于传统热固化技术的最大特点。

紫外线与电子束虽然都属于辐射固化,但两者不尽相同,紫外线是一种电磁辐射,而电子束却是经加速的高能电子流。

目前正在兴起的一种技术是对固化本身的监测。

介电固化监测器(Dielectric cur e monitors)是通过测量树脂中离子的传导性能(小,极化,相对较少杂质)来监测材料的固化程度。

离子通常倾向于向电极相反的一极移动,但移动的速度受限于树脂粘度——即粘度越高,速度越慢。

正如在固化过程中,随着交联反应的进行,树脂粘度也随之增加。

其他方法还包括树脂偶极监测(dipole monitoring),由交联反应产生的微伏监测,用以对聚合物在固化过程中的放热反应(exothermic reaction)的监测;此外,还有一种方式是通过光纤技术(fiber-optic technology)进行红外线监测(infrared monitoring)。

另外一个值得注意的技术是高性能复合材料部件的低压固化(OOA,out-of-autocl ave)。

热压釜系统昂贵的成本让不少材料制造商望而却步,特别在航空航天领域对低压固化(OOA)的呼声越来越高,因为低压固化只需要烤箱,甚至在室温下就能完成热固化,这就意味着较少的资本投入,和与热压釜相比而言较低的运行成本,尤其是对制造大规模的部件而言。

先进复合材料集团(ACG,位于英国希诺)推出了世上第一款树脂低压固化设备,是为航空应用的环氧树脂而开发设计的。

低压固化的环氧树脂和粘合剂将在不久的未来成为市场上炙手可热的产品。

1. 开模工艺技术开模成型技术(open molding)是制造玻璃纤维复合材料产品被最普遍采用的低成本成型技术。

该技术通常用于船体和甲板、房车零部件、卡车驾驶室和挡泥板、温泉、浴缸、淋浴间、和其他规模较大并且形状不复杂的部件的制造。

手糊(hand layup)和一些半机械化技术,如喷射(sprayup)都属于开模成型技术。

通常,在一个开放的模具中进行喷射成型时,首先要对模具进行脱模处理。

喷涂胶衣通常在模具脱膜处理后再进行。

待胶衣固化后,才能在模具上进行喷射。

在此过程中,连续玻璃纤维通过切割器按照规定的长度切成较短的纤维纱,与喷枪中喷出的催化树脂(粘度在500到1000 cps之间)混合成短纤维树脂流一起喷入模具中。

为了减少有毒性有机化合物(VOCs)的挥发量,各设备制造商近年开发了许多新的技术,例如,采用低压喷射技术或非雾化喷射技术(non-atomizing spray),即采用液态喷头在低于喷射产生雾化的压力的条件下使喷头喷出的胶衣和树脂成液态流的扇面,也就是非雾化状态。

另一种方式是滚筒浸渍技术(roller impregnator),是将树脂泵入一个类似于油漆滚筒的设备中,待充分混合后再由喷枪喷出。

喷射成形的最后一步是先用手工和滚筒辊压积层直至层间紧凑,之后,再在积层之间加入木材,泡沫或其他夹芯材料进行固化,待冷却后,将成形的产品从可重复使用的模具上移出。

在开模成形过程中,手糊和喷射方法都是被最普遍采用的成形技术,用以达到降低劳力的目的。

例如,织物可能首先被置于压力较高的位置,然后用切割器切成短切纤维,再用喷枪将短切纤维和树脂混合喷到积层上成形。

随后,在初步成形的积层中加入软木或泡沫夹芯材料。

典型的喷射成形制品的玻璃纤维量在百分之十五左右,而手糊成形的约为百分之二十五。

喷射成形技术虽然曾经是最普遍使用的生产方法,近年来一直走下坡路,渐渐失宠于各大制造商。

主要是由于美国联邦以及欧盟纷纷出台法规规定对工人接触的限制,以及限制挥发性有机化合物(VOCs)和有害空气污染物(HAPS)在喷射作业环境中的排放量等。

苯乙烯(Styrene),这种最常见的热固性树脂稀释剂,无论在挥发性有机化合物,还是有害空气污染物的名单上都“榜上有名”。

考虑到工人接触产生的身体伤害,以及控制喷射过程中排放的苯乙烯的困难程度和昂贵的成本,许多制造商在渐渐向闭模工艺靠拢,例如采用树脂渗透工艺加工能将苯乙烯包裹起来,更好的处理苯乙烯挥发的问题。

虽然开模成形工艺正在逐渐被效率更高,和技术更精确的工艺逐渐取代,但目前仍广泛应用于如复合材料零件的修复等领域。

树脂渗透工艺:随着行业发展对生产速度提出更高的需求,单依靠传统的手糊成型工艺已经难以满足日益增长的市场需求,因此,加工工艺的自动化是顺应这一潮流的必然趋势。

最常见的自动化成型工艺是树脂传递模塑工艺(RTM-Resin Transfer Molding),有时也被称为液体成型工艺(Liquid Molding)。

树脂传递模塑工艺是一种十分简单的成型工艺:其原理是首先在金属或复合材料制成的闭合模具中铺放干增强材料预成型体(prefo rm),然后将树脂和催化剂按照一定比例计量并充分混合,再采用注射设备通过注射口(i njection ports)利用压力注入到模具中,使树脂按照预先设计的路径浸润到增强材料上的过程。

树脂传递模塑工艺要求极低粘度的树脂,特别是当预成型体较厚时,较好的树脂的流动性能够确保更及时和更充分的浸润效果。

如有需要,模具和树脂可以进行加热,但是RTM 成型工艺的固化无需使用热压釜。

但是,一部分应用于高温的制品通常在脱模后还要进行后固化(postcure)。

大多数RTM的应用程序都采用双组分环氧树脂配方(two-part epoxy formulation):双马来酰亚胺(Bismaleimide resin)和聚酰亚胺树脂(polyimide resi n)。

组分的配方过程不会提前太早,通常在注射前进行。

轻型树脂传递模塑工艺(Light RTM)是近年来发展较快的低成本成型工艺,是树脂传递模塑工艺(RTM)的变体工艺。

轻型树脂传递模塑工艺不仅具备RTM工艺的所有特点,还降低了成型工艺对一系列指标的要求,例如,注射压力,真空耦合(coupled with vacu um),和模具的造价和刚性指标。

树脂传递模塑工艺(RTM)具有许多显著的优点。

一般来说,在树脂传递模塑工艺过程中所使用的干预成型体和树脂材料的价格都比预浸料便宜,而且还可以在室温下存放。

利用这种工艺可以生产较厚的净成形零件,同时免去许多后续加工程序。

该工艺还能帮助生产尺寸精确,表面工艺精湛的复杂零件。

树脂传递模塑工艺还有一个特点是,能够允许闭模前在预成型体中放入芯模填充材料,避免预成型体在合模过程中被挤压。

芯模在整个预成型体中所占的比重较低,大约在0-2%之间。

简而言之,树脂传递模塑工艺(RTM)可以作为一种高效可重复的自动化制造工艺大幅降低加工成型时间,将传统手糊成型的几天时间缩短为几小时,甚至几分钟。

不同于树脂传递模塑工艺(RTM)预先将树脂和催化剂混合注入模具的顺序,反应注射成型工艺(RIM)的原理是将快速固化树脂和催化剂分别注入模具中。

混合和化学反应过程都在模具中进行,而非在混合头(dispensing head)中。

许多汽车制造商利用结构反应注射成型工艺(structural RIM -SRIM)和快速预成型方法相结合的制备方式来制造汽车结构件,生产的产品不需要再进行表面优质感处理(Class A finish)。

可编程机器人已发展成为一种常见的喷射手段,它可以将短切玻璃纤维和粘接剂的混合物喷到真空预成型体模具上。

机器人喷射的最大特点是可控制纤维的方向。

另外,还有一个与之相关的技术——干纤维铺设(dry fiber placement)技术,结合了编织预成型体和树脂传递模塑工艺。

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