第5章 层压成型工艺

5.3.1 层 压 工 艺
第五章 层压成型工艺及设备
1 ）、两表面分别用 2 ～ 3 层面层胶布，（面层胶布的 含胶量稍高，并掺有内脱模剂）; 2 ）、胶布的挥发份含量不宜过大，控制在 1 ～ 6 ％，
5.3.1 层 压 工 艺
否则应干燥处理;
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％; 4）、下料量
胶布烘干过程中，将有大量有机低分子物，酚醛、 甲苯、酒精、二甲苯等物质排出，有一定毒性，直接排 放会污染环境，需要进行处理。
处理方法： 燃烧净化法； 冷凝回收法； 液体吸收法；
5.2.2 浸 胶 设 备
固体吸附法。
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5.2.2.3 浸胶机的废气处理 • 浸胶玻璃胶布在烘干箱内的烘干过程中，将有大量的有 机低分子物质排出，如，酚、醛、酒精、甲苯、二甲苯 等物质．它们以气体的形式排入大气，将污染周围环境 ，同时造成物质大量浪费。
5.2.1 制 备 工 艺
第五章 层压成型工艺及设备
5.2.1.3 胶布制备工艺参数 胶液粘度主要有胶液浓度和浸胶环境温度来控制。 • 控制浸胶温度的方法有2种：①浸胶厂房实行空凋恒温 ；②胶槽采用夹套式恒温。
5.2.1 制 备 工 艺
第五章 层压成型工艺及设备
5.2.1.3 胶布制备工艺参数
（2）、浸胶时间 一般控制在15～45s，不同的布浸透时间不同。 （3）、张力控制 由玻璃布在浸 胶过程中施加的 牵引力而产生的
5.2.2
浸 • 催化燃烧是使碳氢化合物(或氧化的碳氢化合物）气体氧化 胶 成CO2和H2O的一种燃烧净化方法。废气通过催化剂床层、 设 备
可在光320℃一480℃温度下很快氧化。浸胶机生产玻璃胶
布时放出大量废气，其中有C2H5 OH、C6H5OH、C6H5CH3
。这些燃烧物质经过燃烧过程则有下述反应：
流动度是胶布中含胶量，可溶性树脂含量，挥发份 含量三项指标的综合反映。它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。
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（5）贮存条件 胶布在室温下存放时，挥发份含量、可溶性树脂含 量、流动度三项指标易发生变化。使出现胶布发脆、发 粘、流胶等现象。 胶布应存放在干燥室内。
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W1——胶布质量 g； W2——坯布质量 g； X1——胶布含胶量 ％。 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。 如还氧酚醛卷 实际生产中含胶量控制方法： 管用胶布 , 面 :431）、调整胶液粘度； 46%;里:39-42% 2）、调整浸胶时间； 3）、调节胶辊间距 是控 制玻 璃胶布 含胶量最重要环节。 间距越大，胶布含 胶量越高。
5.2.2 浸 胶 设 备
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5.2.2 浸胶设备 浸胶机由卧式浸胶机和立式浸胶机两种。 5.2.2.2 立式浸胶机 由送布装置、浸胶装置、牵引装置、烘干箱体、除 尘装置、热风循环装置、收卷装置等组成。
5.2.2 浸 胶 设 备
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5.2.2.3 浸胶机的废气处理
5.2.1 制 备 工 艺
第五章 层压成型工艺及设备
（2）、可溶性树脂含量控制 W 1 W 3 100 % X2＝ W 1 W 2 W3——溶解后胶布质量； X2——可溶树脂含量。 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。 （3）挥发份含量控制
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5.3 层压工艺及设备 5.3.1 层压工艺 5.3.1.1 下料 通常用连续切割机裁剪。压制厚板时应将布裁的小 一些。特别是布的纬向，纬纱伸缩性较大，压制时会展 开。裁小的比例应由经验和具体实验确定。 不同性能胶布应分别堆放，例如：面层布、芯层布。 5.3.1.2 配叠（排版或配布） 应注意以下几个问题。
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5 层压成型工艺及设备 5.1 概述
5.1.1 层压工艺的发展现状及前景 是指将浸有或涂有树脂的片材层叠，在加热 层压工艺： 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。 1994 年美国采用玻璃钢机翼的飞机试飞成功，机 翼的上下蒙皮均是玻璃布层合板，质量优于手糊工艺。 ---密度、表面质量和强度
5.3.1 层 压 工 艺
第五章 层压成型工艺及设备
5.3.1.3 组合 顺序如下：
铁板（较厚）→衬纸→单面钢板→板料→双面钢 板→板料→· · · · · · →双面钢板→板料→单面钢板→衬纸 →铁板。
（1）组合原则 对于厚20mm以上的板材应单独压制。 厚、薄板一起压制时，应将薄板排放在两侧，厚 板排放在中间，这样对产品质量有利。 （2）垫衬材料的作用 主要目的： 使钢板及板材受压、传热均匀；并起 到传热、冷却的缓冲作用。
5.2.1 制 备 工 艺
W1 W 4 100 % X3＝ W1
W4——烘干后胶布质量。
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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，挥发份来不及跑掉会影响胶布 质量。挥发份含量的控制范围为：1.5～3%。 （4）流动度控制
5.2.1 制 备 工 艺
5.3.1 层 压 工 艺
几种热压板热压工艺参数。
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5.3.1.5 冷却脱模 关闭热源，通冷却水，在保压状态下冷却。 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。 5.3.1.6 后处理
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5.1.1 层 压 工 艺 干式胶浸纸高压电容式套管 的 油纸电容式变压器套管 发 展 现 状 及 前 景
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5.1.1 层 压 工 艺 的 发 展 现 状 及 前 景
PCB的全称是 printed circuit board, 中 文 全 称：印制线路板
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5.2 胶布制备工艺及设备 5.2.1 制备工艺 5.2.1.1 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。
5.2.1 制 备 工 艺
5.2.1.2 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。
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。
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胶布的计算下料量公式如下：
G＝ FHd(1 )
F——板材面积 m2； H——板材厚度 m； d——板材密度 kg/m3； G——板材用料量 kg； 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。
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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。
5.2.1 制 备 工 艺
干燥时间
t＝L/v
L——烘箱有效长度； v——胶布运行速度。 c、气流控制 通常布面风速控制在3～4m/s。 5.2.1.4 胶布质量指标及控制方法 （1）、含胶量的控制 W 1 W 2 100 % X1＝ W1
覆铜箔层压板、纸质电容套管芯等。
第五章 层压成型工艺及设备
5.1.1 层 压 工 艺 的 发 展 现 状 及 前 景
酚醛布板
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5.1.1 层 压 工 艺 的 发 展 现 状 及 前 景
酚醛纸板 环氧玻璃布
第五章 层压成型工艺及设备
5.1.1 层 压 工 艺 的 发 展 现 状 及 前 景
5.3.1 层 压 工 艺
第五章 层压成型工艺及设备
5.3.1.4 热压 层压板的热压过程分为两个阶段： 预热预压阶段和热压阶段。 1）、预热、预压阶段 目的是使树脂熔化，除去挥发份，进一步浸渍玻 璃布，并使树脂进入凝胶状态。预压到板坯边缘流出 胶但不能拉丝时，立即加满压力并升温。 不同类型板材的预压工艺参数。 2）、热压阶段——从加全压到热压结束
第五章 层压成型工艺及设备
5.1.1 层 压 工 艺 的 发 展 现 状 及 前 景
浸胶 设备 浸胶槽 浸胶辊 工艺参数 胶液浓度 张力 设备 立式烘干 卧式烘干 层压工艺 预浸料 烘干 工艺参数 烘干时间 烘干温度 层压
挤胶辊
浸胶时间
气流控制
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5.1.2 层压工艺特点及应用
5.2.1 制 备 工 艺
作业：1、层压胶布制备的工艺参数主要有哪些？
2、层压胶布的质量指标有哪些？
3、简述层压胶布流动度的测定方法。
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5.2.2 浸胶设备 浸胶机由卧式浸胶机和立式浸胶机两种。 5.2.2.1 卧式浸胶机 由玻纤布存放装置、干燥装置（干燥未浸胶玻纤 布）、浸胶装置、除尘装置、烘干箱体（烘干胶布）、 牵引装置、切割装置、收卷装置等组成。
第五章 层压成型工艺及设备
5.2.1.3 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 指树脂质量在浸液 溶液总质量中所占 的百分率。
一般通过胶液浓度及环境温度来控制。浓度的控
5.2.1
制 制往往采用测试密度的方法来实现。 备 工 艺直接影响树脂溶液对织物的渗透能力和织物表面粘结的树脂量。
浓度是否均匀也是影响胶布均匀性 用测密度法来控制胶液的浓度 胶液浓度和密度受温度影响，应根据环境条件来确定胶液的密度 采用不同的织物，不同树脂时，胶液密度也不一样，
第五章 层压成型工艺及设备
5.2.1.3 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 胶液浓度和浸胶环境温度来控制。 • 控制浸胶温度的方法有2种：①浸胶厂房实行空凋恒温 ；②胶槽采用夹套式恒温。
5.2.1 制 备 工 艺
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。
第五章 层压成型工艺及设备
（4）浸胶布的烘干温度与时间 烘干过程完成的任务是： 除去胶布中挥 发份；使树脂 由 A 阶转向 B 阶。
5.2.1 制 备 工 艺
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胶布的干燥分两个阶段： 第一阶段：取决于表面对流传质； 第二阶段：取决于内部扩散。 a、温度制度 卧式上胶机： 进 口 段 90 ～ 110℃ ， 中 部 烘 干 段 120 ～ 150℃，出口段100℃以下。
立式上胶机： 进出口段30～60℃，中部60～80℃，顶部 第三段85～130℃（上下来回一次）。
5.1.1 层 压 工 艺 的 发 展 现 状 及 前 景
第五章 层压成型工艺及设备
5 层压成型工艺及设备 5.1 概述
5.1.1 层压工艺的发展现状及前景
5.1.1 层 压 工 艺 的 发 展 现 状 及 前 景
我国的层压工艺特别是电子和电工用层压制品是新 中国成立后发展起来的， 1956 年，以环氧树脂玻璃布层 压板是迄今为止印刷电路板的理想材料。 1958 年我国以层压和卷制工艺制备玻璃钢板、管 和火箭筒等。20世纪60-70年代随着科学技术的发展，各 种材料相继开发，碳纤维、硼纤维、芳纶纤维；耐热性 好的聚酰亚胺等树脂开发。
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。
5.1.2 层 压 工 艺 的 特 点 及 应 用
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。 主要应用范围：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。 例如：复铜箔层压板，用于制造印刷电路板。