[复合材料模压工艺]复合材料模压成型工艺

[复合材料模压工艺]复合材料模压成型工艺

复合材料模压工艺

复合材料由于其众所周知的优异性能及各种工艺的日益成熟、原材料来源丰富、成本下降、可靠性提高,使其受到用户与生产者双方的青睐,越来越多地取代传统金属材料,我们的时代已进入了复合材

料时代。据美国塑料工业协会复合材料所(SocietyofthePlasticsIndustry"sInstitute)1997年元月27日发表的年度统计报告表明:1996年美国复合材料的销售量为161万吨,比1995年的158.5万吨增长约1.6%,是复合材料的销售量连续第五年增长。据预测,1997年以及以后五年内复合材料销售量仍会连续

增长。

聚合物基复合材料模压成形工艺在各种成形工艺方法中占有重要地位,主要用于异型制品的成形,因而所用的成形压力高于其它工艺

方法。

由于模压成形工艺所需设备简单,又能对纤维料、碎布、毡料、层压制品、缠绕制品、编织物进行模压成形,因而被各种规模的复合材料生产企业所普遍采用,复合材料模压工艺也几乎为各生产单位家喻户晓。因此,本文并不打算对模压复合材料制品工艺进行系统介绍,仅就影响复合材料制品质量的一些重要环节谈谈体会,因为就复合材料复杂结构异型件而言,保证质量、提高合格率比一般制件更为重要,难度也更大。

一、对复合材料模压制品质量产生影响的因素

模压成形工艺的基本过程是将一定量的经过一定预处理的模压料放入预热的压模内,施加较高的压力使模压料充满模腔。在预定的温度条件下,模压料在模腔内逐渐固化,然后将制品从压模内取出,再进行必要的辅助加工即得到最终制品。

从上述过程看,完成最终制品涉及的因素有模压料本身、压模模具、加压加温的热压机等;最重要的当是压制工艺,本文将单列一节

予以重点讲述;还有工作环境和辅助加工等。

1.模压料

任何形式的模压料(碎布料、毡料、长、短纤维),在装模前均应

使其按预定比例与树脂均匀浸渍。对经溶剂稀释的树脂溶液,在浸渍纤维后应充分晾置使溶剂挥发。晾置时间与环境温度湿度有关。

2.压制模具

制品用的模具除应保证在工作压力下的强度、刚度条件以外,主

要应考虑能给制品的各部位、各方向较均匀地加上压力。一定的拔

模斜度既能保证制品顺利出模,又能起到侧向加压的作用。模具设计

尽量使制品整体成形,既可保证制品的强度、刚度,又可减少辅助加

工工序和工装模具数量。在模具上应开有流胶槽使多余的胶料顺利

排出。

压模的成型表面应至少进行抛光或镀铬,使光洁度在Δ9以上,以保证顺利脱模。

应在模具靠近型腔部位开设测温孔。

模具本身,必要时考虑设计一定的附件以保证较方便地实现脱模。

3.压机

压机的尺寸和吨位应能满足制品及所选材料、模具结构的要求。压机的温度、压力最好能有手控和自动控制两种模式。

压机的工作台或上下加热板应尽量使工件保持水平以避免树脂向一侧流聚。加热板在有效工作范围内温度差控制在±5℃左右。

4.工作场地

工作场地应光线充足、通风良好,温度、湿度满足要求,吊升降叉车、真空泵、压缩机、工作台等配套设备齐全、工作安全可靠。环

境清洁、整齐。