復(fù)合材料成型工藝

《復(fù)合材料成型工藝》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。

1、齊魯工業(yè)大學(xué)學(xué)生論文報(bào)告—樹(shù)脂基復(fù)合材料成型工藝學(xué)院名稱材料科學(xué)與工程學(xué)院專業(yè)名稱材料化學(xué)11-2科目名稱材料成型工藝與設(shè)備姓名學(xué)號(hào)樹(shù)脂基復(fù)合材料成型工藝前言復(fù)合材料成型工藝是復(fù)合材料工業(yè)的發(fā)展基礎(chǔ)和條件。隨著復(fù)合材料應(yīng)用領(lǐng)域的拓寬，復(fù)合材料工業(yè)得到迅速發(fā)鎮(zhèn)，其老的成型工藝日臻完善，新的成型方法不斷涌現(xiàn)，目前聚合物基符合材料的成型方法已有20多種，并成功地用于工業(yè)生產(chǎn)，如：手糊成型工藝--濕法鋪層成型法；噴射成型工藝；樹(shù)脂傳遞模塑成型技術(shù)（RTM技術(shù)）；袋壓法（壓力袋法）成型；真空袋壓成型；熱壓罐成型技術(shù)；液壓

2、釜法成型技術(shù)；這里將主要介紹噴射成型技術(shù)、樹(shù)脂傳遞模塑成型技術(shù)（RTM技術(shù)）關(guān)鍵字：噴射成型技術(shù)RTM工藝及設(shè)備噴射成型技術(shù)噴射成型技術(shù)是手糊成型的改進(jìn)，半機(jī)械化程度。噴射成型技術(shù)在復(fù)合材料成型工藝中所占比例較大，如美國(guó)占9.1%，西歐占11.3%，日本占21%。目前國(guó)內(nèi)用的噴射成型機(jī)主要是從美國(guó)進(jìn)口。(1)噴射成型工藝原理及優(yōu)缺點(diǎn)噴射成型工藝是將混有引發(fā)劑和促進(jìn)劑的兩種聚酯分別從噴槍兩側(cè)噴出，同時(shí)將切斷的玻纖粗紗，由噴槍中心噴出，使其與樹(shù)脂均勻混合，沉積到模具上，當(dāng)沉積到一定厚度時(shí)，用輥輪壓實(shí)，使纖維浸透樹(shù)脂

3、，排除氣泡，固化后成制品。噴射成型的優(yōu)點(diǎn)：①用玻纖粗紗代替織物，可降低材料成本；②生產(chǎn)效率比手糊的高2～4倍；③產(chǎn)品整體性好，無(wú)接縫，層間剪切強(qiáng)度高，樹(shù)脂含量高，抗腐蝕、耐滲漏性好；④可減少飛邊，裁布屑及剩余膠液的消耗；⑤產(chǎn)品尺寸、形狀不受限制。其缺點(diǎn)為：①樹(shù)脂含量高，制品強(qiáng)度低；②產(chǎn)品只能做到單面光滑；③污染環(huán)境，有害工人健康。噴射成型效率達(dá)15kg/min，故適合于大型船體制造。已廣泛用于加工浴盆、機(jī)器外罩、整體衛(wèi)生間，汽車車身構(gòu)件及大型浮雕制品等。（2）生產(chǎn)準(zhǔn)備場(chǎng)地噴射成型場(chǎng)地除滿足手糊工藝要求外，要特別

4、注意環(huán)境排風(fēng)。根據(jù)產(chǎn)品尺寸大小，操作間可建成密閉式，以節(jié)省能源。材料準(zhǔn)備原材料主要是樹(shù)脂（主要用不飽和聚酯樹(shù)脂）和無(wú)捻玻纖粗紗。模具準(zhǔn)備準(zhǔn)備工作包括清理、組裝及涂脫模劑等。噴射成型設(shè)備噴射成型機(jī)分壓力罐式和泵供式兩種：①泵式供膠噴射成型機(jī)，是將樹(shù)脂引發(fā)劑和促進(jìn)劑分別由泵輸送到靜態(tài)混合器中，充分混合后再由噴槍噴出，稱為槍內(nèi)混合型。其組成部分為氣動(dòng)控制系統(tǒng)、樹(shù)脂泵、助劑泵、混合器、噴槍、纖維切割噴射器等。樹(shù)脂泵和助劑泵由搖臂剛性連接，調(diào)節(jié)助劑泵在搖臂上的位置，可保證配料比例。在空壓機(jī)作用下，樹(shù)脂和助劑在混合器內(nèi)均勻

5、混合，經(jīng)噴槍形成霧滴，與切斷的纖維連續(xù)地噴射到模具表面。這種噴射機(jī)只有一個(gè)膠液噴槍，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，重量輕，引發(fā)劑浪費(fèi)少，但因系內(nèi)混合，使完后要立即清洗，以防止噴射堵塞。②壓力罐式供膠噴射機(jī)是將樹(shù)脂膠液分別裝在壓力罐中，靠進(jìn)入罐中的氣體壓力，使膠液進(jìn)入噴槍連續(xù)噴出。安是由兩個(gè)樹(shù)脂罐、管道、閥門、噴槍、纖維切割噴射器、小車及支架組成。工作時(shí)，接通壓縮空氣氣源，使壓縮空氣經(jīng)過(guò)氣水分離器進(jìn)入樹(shù)脂罐、玻纖切割器和噴槍，使樹(shù)脂和玻璃纖維連續(xù)不斷的由噴槍噴出，樹(shù)脂霧化，玻纖分散，混合均勻后沉落到模具上。這種噴射機(jī)是樹(shù)脂在噴槍外混

6、合，故不易堵塞噴槍嘴。（3）噴射成型工藝控制噴射工藝參數(shù)選擇：①樹(shù)脂含量噴射成型的制品中，樹(shù)脂含量控制在60%左右。②噴霧壓力當(dāng)樹(shù)脂粘度為0.2Pa·s，樹(shù)脂罐壓力為0.05～0.15MPa時(shí)，霧化壓力為0.3～0.55MPa，方能保證組分混合均勻。③噴槍夾角不同夾角噴出來(lái)的樹(shù)脂混合交距不同，一般選用20°夾角，噴槍與模具的距離為350～400mm。改變距離，要高速噴槍夾角，保證各組分在靠近模具表面處交集混合，防止膠液飛失。噴射成型應(yīng)注意事項(xiàng)：①環(huán)境溫度應(yīng)控制在（25±5）℃，過(guò)高，易引起噴槍堵塞；過(guò)低，混合不

7、均勻，固化慢；②噴射機(jī)系統(tǒng)內(nèi)不允許有水分存在，否則會(huì)影響產(chǎn)品質(zhì)量；③成型前，模具上先噴一層樹(shù)脂，然后再噴樹(shù)脂纖維混合層；④噴射成型前，先調(diào)整氣壓，控制樹(shù)脂和玻纖含量；⑤噴槍要均勻移動(dòng)，防止漏噴，不能走弧線，兩行之間的重疊富庶小于1/3，要保證覆蓋均勻和厚度均勻；⑥噴完一層后，立即用輥輪壓實(shí)，要注意棱角和凹凸表面，保證每層壓平，排出氣泡，防止帶起纖維造成毛刺；⑦每層噴完后，要進(jìn)行檢查，合格后再噴下一層；⑧最后一層要噴薄些，使表面光滑；⑨噴射機(jī)用完后要立即清洗，防止樹(shù)脂固化，損壞設(shè)備。樹(shù)脂傳遞模塑成型樹(shù)脂傳遞模塑成

8、型簡(jiǎn)稱RTM（ResinTransferMolding）。RTM起始于50年代，是手糊成型工藝改進(jìn)的一種閉模成型技術(shù)，可以生產(chǎn)出兩面光的制品。在國(guó)外屬于這一工藝范疇的還有樹(shù)脂注射工藝（ResinInjection）和壓力注射工藝(PressureInfection)。RTM的基本原理是將玻璃纖維增強(qiáng)材料鋪放到閉模的模腔內(nèi)，用壓力將樹(shù)脂膠液注入模腔，浸透玻纖增強(qiáng)材料，然后固化，脫模成型制