层压工艺

3.3 组合
1）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。
2）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。 3）垫衬材料的作用 衬垫材料是夹放在叠合体两面。 衬垫材料是夹放在叠合体两面。
4）.流动度及其控制方法
• 流动度是胶布中含胶量、可溶性树脂含量、挥发分 流动度是胶布中含胶量、可溶性树脂含量、 含量三项指标的综合反映。 含量三项指标的综合反映。它表示树脂在固化时的 流动性能。 流动性能。 • 胶布的流动度一般控制在20mm～30mm之间。同时随 胶布的流动度一般控制在20mm～30mm之间。 20mm 之间 树脂类型、环境温度适当调节。 树脂类型、环境温度适当调节。
b.干燥时间的控制 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。 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 c.气流控制 通常布面风速控制在3～4m/s。
2.3 胶布制备工艺参数
主要有：胶液粘度、浸胶时间、牵引张力、烘 干温度与时间。 1.胶液粘度
粘度太大，浸渍不良， 粘度太大，浸渍不良，树脂不易渗透玻 璃布内部，粘度太小，表面挂不住胶， 璃布内部，粘度太小，表面挂不住胶， 使其表面胶层太薄， 使其表面胶层太薄，溶剂消耗量增大造 成浪费。 成浪费。
2.4 胶布的质量指标及控制方法
1）.含胶量的控制
W 1 −W 2 X1 = ×100% W1
胶布中所含树脂质量占胶 布总质量的百分比
• W2 坯布质量，g W2—坯布质量， 坯布质量 • W1—胶布质量，g W1 胶布质量， 胶布质量 • X1 胶布含胶量，％ X1—胶布含胶量 胶布含胶量，％ 一般情况下，卷管用胶布含胶量控制在40 45％， 40～ 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％； 30～ 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。 量稍高。
。
• 可溶性树脂含量多少 ， 取决于胶布的使用要求 ， 可溶性树脂含量多少， 取决于胶布的使用要求， 不同使用要求的胶布， 其可溶性树脂含量不同。 不同使用要求的胶布 ， 其可溶性树脂含量不同 。 如卷管用胶布， 可溶性树脂含量一般在95 以上， 95％ 如卷管用胶布 ， 可溶性树脂含量一般在 95 ％ 以上 ， 而层压板用胶布可溶性树脂含量一般在70％ 95％ 而层压板用胶布可溶性树脂含量一般在 70％-95 ％ 70 之间。 之间。 • 可溶性树脂含量是通过控制烘干温度和时间来调 一般是烘干温度高， 烘干时间长， 整 。 一般是烘干温度高 ， 烘干时间长 ， 可溶性树 脂含量降低，反之则升高。 脂含量降低，反之则升高。
1.2 层压工艺特点及应用
1.工艺特点： 1.工艺特点：生产的机械化、自动化程度较高；产 工艺特点
品质量稳定；但一次性投资较大，适合于批量生产。
2.层压板可分为： 2.层压板可分为：纸层压板、木层压板、棉纤维 层压板可分为
层压板、玻璃纤维层压板等品种。
3.主要适用范围： 3.主要适用范围：电绝缘部件；薄板适合于各领 主要适用范围
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。
2. 胶布制备工艺
2.1 原材料
• 增强材料主要有玻璃布、石棉布、合成纤维布、 增强材料主要有玻璃布 石棉布、合成纤维布、 主要有玻璃布、 玻璃纤维毡、 石棉毡、 石棉纸、 牛皮纸等增强材料。 玻璃纤维毡 、 石棉毡 、 石棉纸 、 牛皮纸等增强材料 。 • 合成树脂主要有酚醛树脂、氨基树脂、环氧树脂 合成树脂主要有酚醛树脂 氨基树脂、 主要有酚醛树脂、 不饱和聚酯树脂、有机硅树脂等； 不饱和聚酯树脂、有机硅树脂等； • 近年，碳纤维和芳纶纤维及耐高温树脂已开始应 近年， 用于层压制品中。 用于层压制品中。
层压成型工艺及设备
层压成型工艺及设备 1.概述 1.概述 2.胶布制备工艺 2.胶布制备工艺 3.层压工艺 3.层压工艺
1.概述 1.概述
1.1 层压工艺的发展现状及前景
层压工艺：是指将浸有或涂有树脂的片材层叠， 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。 主要产品有：玻璃布层压板、木质层压板、棉布 层压板、纸质层压板、石棉纤维层压板、 复合层压板等。
一般通过胶液浓度及环境温度来控制。浓度的控制往 往采用测试密度的方法来实现。
2.浸胶时间
一般控制在15～45s 不同的布浸透时间不同。 一般控制在15～45s，不同的布浸透时间不同。 15
3.张力控制
玻璃布在浸胶过程中施加的牵引力而产生。 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、 张力大小取决于：布自重、及布与各导向辊之间的摩 擦力。 擦力。
在实际生产中胶布 含胶量控制方法： 含胶量控制方法：
调整树脂胶液黏度， 调整树脂胶液黏度， 调整胶布浸胶时间， 调整胶布浸胶时间， 调整胶辊间距。 调整胶辊间距。
间距越大， 间距越大， 胶布含胶量 越高；反之， 越高；反之， 含胶量越低
2）可溶性树脂含量及控制方法 可溶性树脂含量及控制方法
胶布中可溶性树脂含量是指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： 量占整体胶布中所含树脂质量的百分比：
为了更好地排除挥发分， 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。 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， 胶布流动性差，挥发分低， 流胶不严重，升温加压速度可稍快。 流胶不严重，升温加压速度可稍快。
胶布的计算下料量公式如下： 胶布的计算下料量公式如下：
FHd (1 + α ) G = 1000
板材用料量， 板材面积， G——板材用料量，kg；F——板材面积，m2； 板材用料量 kg； 板材面积 m2； 板材厚度， H——板材厚度，m； 板材厚度 物料损失系数， α——物料损失系数， 物料损失系数 • 5mm以下薄板，α取0.02~0.03；厚板α取 5mm以下薄板， 以下薄板 0.02~0.03；厚板α 0.03~0.08；若在压制前胶布已经预先切边整齐的， 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 一般取0.01~ 板材密度， d——板材密度，kg/m3； 板材密度 kg/m3；
3.4 热压
分为预热预压和热压两个阶段 ： 分为预热预压和热压两个阶段 预热预压 • 预热预压：使树脂熔化，去除挥发份，使熔融树 预热预压：使树脂熔化，去除挥发份， 脂进一步浸渍玻璃布，树脂逐步固化至凝胶态。 脂进一步浸Байду номын сангаас玻璃布，树脂逐步固化至凝胶态。 • 热压阶段：从加全压到热压结束为热压阶段。 热压阶段：从加全压到热压结束为热压阶段。
5）.贮存条件
胶布在室温下存放时，挥发份含量、 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。 、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。 布发脆、发粘、流胶等现象。
3.层压工艺 3.层压工艺
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， 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， 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。 品的一种成型工艺。 工艺过程： 工艺过程： 预浸胶布制备、胶布裁剪、 预浸胶布制备、胶布裁剪、 叠合、热压、冷却、脱模、 叠合、热压、冷却、脱模、 加工、 加工、后处理等工序 。
3）挥发分含量及其控制方法 挥发分含量及其控制方法
X=[(W1-W4)/W1]x100
式中： 式中：
X—胶布挥发份含量,%; 胶布挥发份含量,%; 胶布挥发份含量 W1--胶布质量，g; 胶布质量， W4—烘干后胶布质量，g. 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 挥发分含量过高，高温成型时容易产生气泡， 过高 分过多易残留在制品中，对制品的电性能不利。 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 分含量太低，增加干燥时间， 太低 产效率降低，同时也易使胶布流动量过小， 产效率降低，同时也易使胶布流动量过小， 影响压制工艺。 影响压制工艺。
配叠（排版或配布） 3.2 配叠（排版或配布）
1）两表面分别用2～3层面层胶布，（面层胶布的含 两表面分别用2 层面层胶布，（面层胶布的含 ，（ 胶量稍高，并掺有内脱模剂） 胶量稍高，并掺有内脱模剂）; ）、胶布的挥发份含量不宜过大 控制在1 胶布的挥发份含量不宜过大， 2）、胶布的挥发份含量不宜过大，控制在1～6％， 否则应干燥处理; 否则应干燥处理; ）、临近面层的10～20层胶布 临近面层的10 层胶布， 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。 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 10％ 也不得超过10％; ）、下料量 4）、下料量 薄板按张数下料法——实验法确定; 实验法确定; 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。 计算法确定。 厚板按重量下料法 计算法确定
2.2 胶布制备工艺过程
胶布的制备，实际是玻璃纤维布经化学处理或热 实际是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。 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 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。 的玻璃纤维胶布。 胶布是生产复合材料板材、管材以及布带缠绕制 是生产复合材料板材、 是生产复合材料板材 品的半成品。 品的半成品。
• 目的是使板材受压与传热均匀，起到传热和冷却时 目的是使板材受压与传热均匀， 的缓冲作用，防止局部过热或过冷现象， 的缓冲作用，防止局部过热或过冷现象，也可以弥 补加压时铁板与热板之间接触不良而造成压力不均。 补加压时铁板与热板之间接触不良而造成压力不均。 一般用衬纸作为衬垫材料， 一般用衬纸作为衬垫材料，也有用石棉布 。
3.1 下料
• 通常用连续切割机裁剪。 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， 压制厚板时应将布裁的小一些。特别是布的纬向， 纬纱收缩性较大，压制时会展开。 纬纱收缩性较大，压制时会展开。裁小的比例应由 经验和具体实验确定。 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。 不同性能胶布应分别堆放，例如：面层布、芯层布。
张力要均衡（不能一边松、一边紧），大小 张力要均衡（不能一边松、一边紧），大小 ）， 要适中，张力太大， 要适中，张力太大， 布横向收缩变形，使布张力太小拉不紧。 布横向收缩变形，使布张力太小拉不紧。合适的 张力可以平整地进入胶槽。 张力可以平整地进入胶槽。
4.烘干时间与温度 4.烘干时间与温度
• 烘干过程任务：除去胶布中挥发分；使树脂由A阶 烘干过程任务：除去胶布中挥发分；使树脂由A 转向B 转向B阶。 • 胶布的干燥两个阶段： 胶布的干燥两个阶段 两个阶段： 表面气化阶段，表面气化速度决定干燥速度， 1）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； 围介质浓度增加而减小； 2）内部扩散阶段，内部扩散速度大小决定了胶布干燥 内部扩散阶段， 速度的快慢。物料层厚度、 速度的快慢。物料层厚度、结构对干燥速度有很大 影响。 影响。 a.温度制度 a.温度制度 注 卧式上胶机：进口段90 110℃， 90～ 卧式上胶机：进口段90～110℃，中部烘干段 120-150℃，出口段100℃ 100℃以下 120-150℃，出口段100℃以下 立式上胶机：进出口段30 60℃，中部60 80， 3060立式上胶机：进出口段30-60℃，中部60-80， 第三段80 135℃。 80第三段80-135℃。上下来回一 次。