復(fù)合材料成型工藝

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1、手糊成型工藝（手糊類）手糊成型：用纖維增強材料和樹脂膠液在模具上鋪覆成型，室溫（或加熱）、無壓（或低壓）條件下固化，脫模制成品的工藝方法。1.原料：①樹脂：不飽和聚酯樹脂，環(huán)氧樹脂；②纖維增強材料：玻纖制品（無捻粗紗、短切纖維氈、無捻粗紗布、玻纖細布、單向織物），碳纖維，Kevlar纖維；③輔助材料：稀釋劑，填料，色料。2.工藝過程：2.1原材料準(zhǔn)備2.1.1膠液準(zhǔn)備膠液的工藝性主要指膠液粘度和凝膠時間。①手糊成型的膠液粘度控制在0.2Pa·s~0.8Pa·s之間為宜。環(huán)氧樹脂可加入5%~15%（質(zhì)

2、量比）的鄰苯二甲酸二丁酯或環(huán)氧丙烷丁基醚等稀釋劑進行調(diào)控。②凝膠時間：在一定溫度條件下，樹脂中加入定量的引發(fā)劑、促進劑或固化劑，從粘流態(tài)到失去流動性，變成軟膠狀態(tài)的凝膠所需的時間。手糊作業(yè)前必須做凝膠試驗。但是膠液的凝膠時間不等于制品的凝膠時間，制品的凝膠時間不僅與引發(fā)劑、促進劑或固化劑有關(guān)，還與膠液體積、環(huán)境溫度與濕度、制品厚度與表面積大小、交聯(lián)劑蒸發(fā)損失、膠液中雜質(zhì)的混入、填料加入量等有關(guān)。2.1.2增強材料的準(zhǔn)備手糊成型所適用增強材料主要是布和氈。布的排向，同一鋪層的拼接，布的剪裁。2.1.3

3、膠衣糊準(zhǔn)備膠衣樹脂的性能指標(biāo)：外觀：顏色均勻，無雜質(zhì)，粘稠狀流體；酸值：10mgKOH/g~15mgKOH/g（樹脂）；凝膠時間：10min~15min；觸變指數(shù)：5.5~6.5；貯存時間：25℃6個月2.1.4手糊制品厚度與層數(shù)計算①手糊制品厚度t:制品（鋪層）的厚度；m：材料質(zhì)量，Kg/m2；k：厚度常數(shù)，mm/(Kg·m-2)材料厚度常數(shù)k表材料性能玻璃纖維E型S型C型聚酯樹脂環(huán)氧樹脂填料-碳酸鈣密度（Kg/m3）2.562.492.451.11.21.31.41.11.32.32.52.9k

4、[mm/(Kg·m-2)]0.391;0.402;0.4080.909;0.837;0.769;0.7140.9090.7690.435;0.400;0.345②鋪層層數(shù)計算A：手糊制品總厚度，mm；mf：增強纖維單位面積質(zhì)量，Kg/m2；kf：增強纖維的厚度常數(shù)，mm/(Kg·m-2)；kr：樹脂基體的厚度常數(shù)，mm/(Kg·m-2)；c：樹脂與增強材料的質(zhì)量比；n：增強材料鋪層層數(shù)。2.2糊制2.2.1表面層（俗稱膠衣層）涂刷刷兩遍，方向正交；噴涂距離保持在400-600mm之間。注意杜絕膠衣層

5、內(nèi)混入氣泡和帶入水，噴涂過程中盡量減少苯乙烯的揮發(fā)，防止固化不良。2.2.2鋪層控制原則：制品強度損失小，不影響外觀質(zhì)量和尺寸精度；施工方便。拼接形式有搭接和對接兩種，以對接為宜。對接式鋪層可保持纖維的平直性，產(chǎn)品外形不發(fā)生畸變，并且制品外形和質(zhì)量分布的重復(fù)性好。為不致降低接縫區(qū)強度，各層的接縫必須錯開，并在接縫區(qū)多加一層附加布。多層布的鋪放也可以按照一個方向錯開，形成“階梯”接縫連接。將玻纖布厚度t與接縫距s之比稱為鋪層錐度z，即z=t/s。試驗表明，z=1/100時，鋪層強度與模量最高，可作為施

6、工控制參數(shù)。2.2.3鋪層二次固化拼接由于各種原因不適宜一次完成鋪層固化的制品，如厚度超過7mm，需要兩次拼接固化（先縱向后橫向，此處不多做闡述）。2.3固化手糊成型大多是室溫固化，應(yīng)選擇活化能和臨界溫度較低的引發(fā)劑。在室溫下，引發(fā)劑不能分解出游離基（低于臨界溫度），故必須加促進劑。低溫高濕不利于不飽和聚酯樹脂的固化。制品室溫固化后，有的需要再進行加熱后處理。其作用為：使制品充分固化，從而提高其耐化學(xué)腐蝕、耐候等性能；縮短生產(chǎn)周期，提高生產(chǎn)率。一般環(huán)氧玻璃鋼的熱處理常控制在150℃以內(nèi)，聚酯玻璃鋼控

7、制在50℃~80℃之間。1.手糊成型工藝流程圖噴射成型工藝（手糊類）噴射成型：將混有引發(fā)劑和促進劑的兩種聚酯分別從噴槍兩側(cè)（或是在噴槍內(nèi)混合）噴出，同時將切斷的玻纖無捻粗紗，由噴槍中心噴出，使其與樹脂均勻混合，沉積到模具上，當(dāng)沉積到一定厚度時，用輥輪壓實，使纖維浸透樹脂，排除氣泡，固化后成制品。1.工藝過程：1.1原材料準(zhǔn)備：樹脂（主要用不飽和聚酯樹脂）和無捻玻纖粗紗。1.2模具準(zhǔn)備準(zhǔn)備工作包括清理、組裝及涂脫模劑等。1.3噴射成型設(shè)備噴射成型機分壓力罐式和泵供式兩種：①泵式供膠噴射成型機，是將樹脂

8、引發(fā)劑和促進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。其組成部分為氣動控制系統(tǒng)、樹脂泵、助劑泵、混合器、噴槍、纖維切割噴射器等。樹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。在空壓機作用下，樹脂和助劑在混合器內(nèi)均勻混合，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。這種噴射機只有一個膠液噴槍，結(jié)構(gòu)簡單，重量輕，引發(fā)劑浪費少，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是將樹脂膠液分別裝在