复合材料及其成型技术

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环氧树脂碳纤维复合材料的成型工艺与应用

环氧树脂碳纤维复合材料的成型工艺与应用

碳纤维缠绕复合材料成型工艺
碳纤维缠绕复合材料的制备过程主要包括纤维铺放、树脂浸润和热处理等环 节。下面分别介绍这些步骤及其对材料性能的影响。
1、纤维铺放:此步骤是碳纤维缠绕复合材料制备的关键环节之一。纤维的 排列方向、密度和厚度等因素都会影响最终产品的性能。铺放过程中需采用专门 的设备和工艺,确保纤维分布的准确性和稳定性。
引言:碳纤维增强环氧树脂复合材料是一种具有优异性能的材料,因其具有 高强度、高韧性、耐腐蚀、轻质等优点而被广泛应用于航空、航天、汽车、体育 器材等领域。随着科技的发展,对于这种复合材料的研究和应用也越来越广泛。 液体成型是一种常见的复合材料制造工艺,具有成本低、效率高等优点,因此, 研究碳纤维增强环氧树脂复合材料的液体成型工艺及其性能具有重要意义。
在航天领域,碳纤维树脂基复合材料被广泛应用于火箭箭体、卫星平台等关 键部位。其轻质、高强度、耐腐蚀等优点使得它在航天领域具有广泛的应用前景。
在汽车领域,碳纤维树脂基复合材料被广泛应用于汽车车身、底盘等部位。 其高强度、耐腐蚀和轻质等优点可以提高汽车的性能和舒适性,同时也可以提高 汽车的安全性。
四、结论
环氧树脂碳纤维复合材料的成型工艺主要包括以下步骤: 1、纤维浸润:将碳纤维或其它纤维浸入环氧树脂中,使其充分浸润。
2、固化:在一定的温度和压力下,环氧树脂发生固化反应,形成固态复合 材料。
3、后处理:对固化后的复合材料进行切割、打磨、钻孔等后处理,以满足 不同应用场景的需求。
3、后处理:对固化后的复合材 料进行切割、打磨、钻孔等后处 理
三、碳纤维树脂基复合材料的应 用研究进展
碳纤维树脂基复合材料在航空、航天、汽车等领域得到了广泛应用。近年来, 随着技术的不断发展,其在这些领域的应用研究也取得了显著的进展。

复合材料成型加工技术---

复合材料成型加工技术---

真空袋
1. 过程
制品毛坯 真空袋密封 抽真空 固化 制品
2. 特征 1)工艺简单,不需要专用设备; 2)压力较小,最大为0.1MPa,只适
用厚度1.5mm以下复合材料制品
压力袋成型
压力为0.25~0.5MPa
真空袋-热压罐成型
预浸料成型
预浸料成型(prepreg lay-up)
基本步骤:
设备:要求比RTM高,投资大
模压成型(Compression Molding)
将复合材料片材或模塑料放入金属对模中, 在温度和压力作用下,材料充满模腔,固 化成型,脱模制得产品的方法。
模具预热 模压料称量
涂刷脱模剂 预热
装模
压制 脱模
制品 检验 后处理
BMC模压 SMC、TMC模压 预浸料模压(层压)
多孔膜 密实膜 多孔织物
多孔膜
真空封装系统:透气、隔离、吸胶、透胶系统
适合加工高纤维含量(>60%)复合材料 简单和复杂构型构件均可以加工 高强度和高刚度复合材料均可以加工 劳动强度大,不适于大量加工 构件成本高 在航空和军事用先进复合材料上用途广泛
喷射成型(spray-up process)
包括:
干法缠绕: 预浸纱 湿法缠绕: 纤维纱 半干法缠绕: 纤维纱
加热软化 缠绕 浸胶 缠绕 浸胶 烘干 缠绕
非常适合制作管 状制品,如压力 容器、管道、火 箭发动机壳体、 喷管、化学品储 存罐等
配合CAD系统, 可以制作外形更 为复杂的构件
基本步骤
① 粗纱线轴放置在粗纱架上; ② 几根粗纱从导纱沟中穿过; ③ 固化剂和树脂在容器中混合后倒入树脂浸渍槽中; ④ 在卷绕滚筒上涂覆脱模剂、凝胶涂层,并将卷绕滚筒放

碳纤维复合材料的成型工艺

碳纤维复合材料的成型工艺

碳纤维复合材料的成型工艺一、碳纤维复合材料概述碳纤维复合材料是一种由碳纤维增强体和树脂基体组成的新型高性能材料。

它以其轻质、高强度、高刚度、耐疲劳、耐腐蚀等优异性能,在航空航天、汽车制造、体育器材、建筑结构等领域得到了广泛的应用。

本文将探讨碳纤维复合材料的成型工艺,分析其重要性、挑战以及实现途径。

1.1 碳纤维复合材料的特点碳纤维复合材料的特点主要包括以下几个方面:- 轻质高强:碳纤维具有很高的比强度和比模量,使得复合材料在保持轻质的同时,具有很高的承载能力。

- 高刚度:碳纤维复合材料的刚度远高于传统材料,可以提供更好的结构稳定性。

- 耐疲劳:碳纤维复合材料具有优异的耐疲劳性能,适用于承受反复循环载荷的应用。

- 耐腐蚀:碳纤维复合材料对多种腐蚀性介质具有很好的抵抗力,适用于恶劣环境。

1.2 碳纤维复合材料的应用领域碳纤维复合材料的应用领域非常广泛,包括但不限于以下几个方面:- 航空航天:用于飞机结构、发动机部件等,以减轻重量、提高性能。

- 汽车制造:用于车身、底盘等部件,以提高燃油效率和车辆性能。

- 体育器材:用于自行车、网球拍、高尔夫球杆等,以提供更好的运动性能。

- 建筑结构:用于桥梁、高层建筑等,以提高结构的承载能力和耐久性。

二、碳纤维复合材料的成型工艺碳纤维复合材料的成型工艺是实现其优异性能的关键环节。

不同的成型工艺会影响材料的性能和应用范围。

2.1 预浸料成型工艺预浸料成型工艺是一种常用的碳纤维复合材料成型方法。

该工艺首先将碳纤维与树脂基体预先混合,形成预浸料,然后在模具上铺设预浸料,通过热压或真空袋压等方法固化成型。

预浸料成型工艺具有成型效率高、产品质量好等优点。

2.2 树脂传递模塑成型工艺树脂传递模塑(RTM)成型工艺是一种先进的复合材料成型技术。

该工艺通过将树脂注入闭合模具中,使树脂在模具内流动并浸润碳纤维,最终固化成型。

RTM工艺可以实现复杂形状的制品成型,且具有较低的生产成本。

复合材料的热压成型工艺技术水平_概述及解释说明

复合材料的热压成型工艺技术水平_概述及解释说明

复合材料的热压成型工艺技术水平概述及解释说明1. 引言1.1 概述复合材料是由两种或以上不同材料的组合而成,具有优异的性能和广泛的应用领域。

作为一种重要的制造工艺技术,热压成型在复合材料的加工中扮演着至关重要的角色。

本文将简要概述复合材料热压成型工艺技术水平的发展及其影响因素。

1.2 文章结构本文内容主要包括以下几个方面:引言、复合材料热压成型工艺技术水平、热压成型工艺技术水平的影响因素分析、目前热压成型工艺技术水平现状概述以及结论与展望。

第二部分将介绍热压成型的定义和原理,以及它在不同领域中的应用。

第三部分将详细分析影响热压成型工艺技术水平的因素,包括材料选择与预处理、工艺参数控制与优化以及设备性能与先进技术应用。

第四部分将总结国内外对热压成型工艺技术水平的研究现状,并解析技术难点和挑战。

最后,第五部分将对复合材料热压成型技术水平进行总结,并对未来的发展进行展望。

1.3 目的本文旨在全面了解复合材料的热压成型工艺技术水平,并分析其影响因素,从而为该领域的技术发展提供参考。

通过梳理国内外研究现状,揭示出当前存在的技术难题和挑战,并预测未来的发展趋势,以期为相关领域的科研人员和企业提供有价值的指导和启示。

2. 复合材料的热压成型工艺技术水平2.1 热压成型的定义和原理热压成型是一种常见的复合材料成型方法,通过在高温和高压条件下将预浸料或干布加热至树脂固化温度,使树脂固化并与纤维增强材料结合,在模具内形成所需形状。

热压成型基于树脂熔融流动性质以及压力和温度对材料行为的影响。

在加热过程中,树脂变得粘稠,并且能够填充纤维增强材料之间的空隙。

同时,施加的高压可提供更好的力学性能和纤维层间结合,从而实现更好的强度和刚度。

2.2 热压成型的应用领域热压成型广泛应用于航空航天、汽车、电子、建筑等许多领域中。

由于其能够提供优异的强度-重量比和刚度-重量比,它被视为一种有效替代传统金属制造方法的先进工艺。

在航空航天领域,热压成型被广泛应用于飞机结构的制造,如机身、机翼和尾翼等。

先进复合材料成型技术

先进复合材料成型技术

先进复合材料成型技术
先进复合材料成型技术是指利用先进的工艺和技术手段将复合材料制备成所需形状和尺寸的过程。

其中,复合材料是由两种或两种以上的材料组成的,以得到更优异性质或性能的材料。

常见的复合材料包括纤维增强复合材料、层状复合材料和粉末冶金复合材料等。

在先进复合材料成型技术中,主要的方法包括:
1. 压缩成型:将复合材料放入模具中,通过外部力作用使其成型。

该方法适用于具有规则形状的产品,如板材、棒材等。

2. 注塑成型:将复合材料加热至熔融状态后,通过注射机将其注入模具中,冷却后成型。

该方法适用于复杂形状的产品,如壳体、零件等。

3. 叠层成型:将预浸料或干预浸料的纤维层堆叠在一起,然后通过热压或自动化的机械压力系统将其热固化成型。

该方法适用于大型、高强度的复合材料制品。

4. 旋压成型:将预浸纤维绕在模具的表面,然后通过加热和压缩使其固化成型。

该方法适用于中小型、复杂形状的产品制造。

5. 真空吸塑成型:将预先加热的塑料片放置在模具上,然后通过真空吸取空气使其紧贴模具表面,冷却后成型。

该方法适用于薄壁、透明或有特殊形状的产品。

这些先进复合材料成型技术在航空航天、汽车、建筑等领域有广泛应用,可大幅提高产品的强度、刚度和耐用性。

复合材料发泡成型工艺

复合材料发泡成型工艺

复合材料发泡成型工艺一、引言复合材料发泡成型工艺是一种先进的制造技术,它将复合材料和发泡材料相结合,通过热处理和压力作用使其形成所需的形状和结构。

本文将以人类的视角,详细描述复合材料发泡成型工艺的原理、应用和优势。

二、原理复合材料发泡成型工艺的原理是在复合材料中加入发泡剂,并通过热处理使其发生膨胀和固化。

发泡剂的选择和加入量会影响材料的密度、硬度和强度等性能。

在发泡过程中,复合材料的纤维增强层能够有效地增加材料的强度和刚度,同时发泡材料的孔隙结构能够降低材料的密度,使其具有较轻的重量。

三、应用复合材料发泡成型工艺广泛应用于航空航天、汽车、建筑和体育器材等领域。

在航空航天领域,发泡复合材料能够减轻飞机的重量,提高燃料效率和飞行性能。

在汽车领域,发泡复合材料可以制造轻量化的车身和零部件,减少燃料消耗和排放。

在建筑领域,发泡复合材料可以用于制造隔热材料和结构件,提高建筑物的能效。

在体育器材领域,发泡复合材料能够制造轻量化的球拍、滑雪板等器材,提高运动员的表现。

四、优势复合材料发泡成型工艺相比传统材料具有诸多优势。

首先,发泡复合材料具有较低的密度,能够实现轻量化设计,减少能源消耗。

其次,发泡复合材料具有良好的机械性能和耐腐蚀性能,能够满足各种工程要求。

再次,发泡复合材料具有良好的隔热性能和声学性能,能够提高建筑物的保温和隔音效果。

最后,发泡复合材料具有良好的成型性能,能够实现复杂形状的制造,提高产品的设计自由度。

五、结论复合材料发泡成型工艺是一种具有广泛应用前景的制造技术。

通过合理选择发泡剂和优化工艺参数,可以制造出具有轻量化、高强度和多功能性的复合材料制品。

未来,随着科技的进步和工艺的改进,复合材料发泡成型工艺将在更多领域发挥重要作用,为人类创造更加美好的未来。

复合材料 第五章 复合材料的成型工艺

复合材料 第五章 复合材料的成型工艺
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目前,随着科学和技术的不断发展,正向
着提高生产速度、热塑性和热固性树脂同时使
用的复合结构材料和方向发展。
生产大型制品,改进产品外观质量和提高
产品的横向强度都将是拉挤成型工艺今后的发 展方向。
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7. 注射成型工艺
注射成型是树脂基复合材料生产中的一
种重要成型方法,它适用于热塑性和热固性 复合材料,但以热塑性复合材料应用最广。
二是固化,即把已铺置成一定形状的叠层预 浸料,在温度、时间和压力等因素影响下使形状
固定下来,并能达到预期的性能要求。
3
生产中采用的成型工艺
(1) 手糊成型 (3)真空袋压法成型 (2)注射成型 (4)挤出成型
(5)压力袋成型
(6)纤维缠绕成型
(7)树脂注射和树脂传递成型 (8)真空辅助树脂注射成型
④制品的纵向和横向强度可任意调整, 以适应不同制品的使用要求,其长度可根 据需要定长切割。
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拉挤制品的主要应用领域
(1)耐腐蚀领域。主要用于上、下水装置,工 业废水处理设备、化工挡板及化工、石油、造纸和
冶金等工厂内的栏杆、楼梯、平台扶手等。
(2)电工领域。主要用于高压电缆保护管、电
缆架、绝缘梯、绝缘杆、灯柱、变压器和电机的零
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注射成型工艺原理
注射成型是根据金属压铸原理发展起来的
一种成型方法。该方法是将颗粒状树脂、短纤维 送入注射腔内,加热熔化、混合均匀,并以一定 的挤出压力,注射到温度较低的密闭模具中,经 过冷却定型后,开模便得到复合材料制品。
60
注射成型工艺过程包括加料、熔化、混合、
注射、冷却硬化和脱模等步骤。
加工热固性树脂时,一般是将温度较低的树 脂体系(防止物料在进入模具之前发生固化)与短 纤维混合均匀后注射到模具,然后再加热模具使 其固化成型。

复合材料第五章复合材料的成型工艺

复合材料第五章复合材料的成型工艺
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6. 拉挤成型工艺
拉挤成型工艺中,首先将浸渍过树脂 胶液的连续纤维束或带状织物在牵引装置 作用下通过成型模而定型;
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其次,在模中或固化炉中固化,制成具有 特定横截面形状和长度不受限制的复合材料, 如管材、棒材、槽型材、工字型材、方型材 等。
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一般情况下,只将预制品在成型模中加热到 预固化的程度,最后固化是在加热箱中完成的。
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注射成型工艺过程包括加料、熔化、混合、 注射、冷却硬化和脱模等步骤。
加工热固性树脂时,一般是将温度较低的树 脂体系(防止物料在进入模具之前发生固化)与短 纤维混合均匀后注射到模具,然后再加热模具使 其固化成型。
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在加工过程中,由于熔体混合物的流动 会使纤维在树脂基体中的分布有一定的各向 异性。
层压成型工艺的缺点是只能生产板材, 且产品的尺寸大小受设备的限制。
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4.喷射成型工艺
将分别混有促进剂和引发剂的不饱和聚 酯树脂从喷枪两侧(或在喷枪内混合)喷 出,同时将玻璃纤维无捻粗纱用切割机切 断并由喷枪中心喷出,与树脂一起均匀沉 积到模具上。
25
当不饱和聚酯树脂与玻璃纤维无捻粗纱 混合沉积到一定厚度时,用手辊滚压,使纤 维浸透树脂、压实并除去气泡,最后固化成 制品。
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纤维缠绕方式和角度可以通过机械传动或计 算机控制。
缠绕达到要求厚度后,根据所选用的树脂类 型,在室温或加热箱内固化、脱模便得到复合材 料制品。
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利用纤维缠绕工艺制造压力容器时, 一般要求纤维具有较高的强度和模量, 容易被树脂浸润,纤维纱的张力均匀以 及缠绕时不起毛、不断头等。
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另外,在缠绕的时候,所使用的芯模应 有足够的强度和刚度,能够承受成型加工过 程中各种载荷(缠绕张力、固化时的热应力、 自重等),满足制品形状尺寸和精度要求以 及容易与固化制品分离等。
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1.什么是复合材料?简述复合材料的特点与应用复合材料是由两种或两种以上的不同材料组合而成的机械工程材料。

各种组成材料在性能上能互相取长补短,产生协同效应,使复合材料的综合性能优于原组成材料,从而满足各种不同的要求。

复合材料的组成包括基体和增强材料两个部分。

复合材料中以纤维增强材料应用最广、用量最大。

其特点是比重小、比强度和比模量大。

例如碳纤维与环氧树脂复合的材料,其比强度和比模量均比钢和铝合金大数倍,还具有优良的化学稳定性、减摩耐磨、自润滑、耐热、耐疲劳、耐蠕变、消声、电绝缘等性能。

石墨纤维与树脂复合可得到膨胀系数几乎等于零的材料。

纤维增强材料的另一个特点是各向异性,因此可按制件不同部位的强度要求设计纤维的排列。

以碳纤维和碳化硅纤维增强的铝基复合材料,在500C时仍能保持足够的强度和模量。

碳化硅纤维与钛复合,不但钛的耐热性提高,且耐磨损,可用作发动机风扇叶片。

碳化硅纤维与陶瓷复合,使用温度可达1500C,比超合金涡轮叶片的使用温度(1100C)高得多。

碳纤维增强碳、石墨纤维增强碳或石墨纤维增强石墨,构成耐烧蚀材料,已用于航天器、火箭导弹和原子能反应堆中。

非金属基复合材料由于密度小,用于汽车和飞机可减轻重量、提高速度、节约能源。

用碳纤维和玻璃纤维混合制成的复合材料片弹簧,其刚度和承载能力与重量大5 倍多的钢片弹簧相当。

复合材料的成型方法按基体材料不同各异。

树脂基复合材料的成型方法较多,有手糊成型、喷射成型、纤维缠绕成型、模压成型、拉挤成型、RTM 成型、热压罐成型、隔膜成型、迁移成型、反应注射成型、软膜膨胀成型、冲压成型等。

金属基复合材料成型方法分为固相成型法和液相成型法。

前者是在低于基体熔点温度下,通过施加压力实现成型,包括扩散焊接、粉末冶金、热轧、热拔、热等静压和爆炸焊接等。

后者是将基体熔化后,充填到增强体材料中,包括传统铸造、真空吸铸、真空反压铸造、挤压铸造及喷铸等、陶瓷基复合材料的成型方法主要有固相烧结、化学气相浸渗成型、化学气相沉积成型等。

复合材料的主要应用领域有:①航空航天领域。

由于复合材料热稳定性好,比强度、比刚度高,可用于制造飞机机翼和前机身、卫星天线及其支撑结构、太阳能电池翼和外壳、大型运载火箭的壳体、发动机壳体、航天飞机结构件等。

②汽车工业。

由于复合材料具有特殊的振动阻尼特性,可减振和降低噪声、抗疲劳性能好,损伤后易修理,便于整体成形,故可用于制造汽车车身、受力构件、传动轴、发动机架及其内部构件。

③化工、纺织和机械制造领域。

有良好耐蚀性的碳纤维与树脂基体复合而成的材料,可用于制造化工设备、纺织机、造纸机、复印机、高速机床、精密仪器等。

④医学领域。

碳纤维复合材料具有优异的力学性能和不吸收X射线特性,可用于制造医用X光机和矫形支架等。

碳纤维复合材料还具有生物组织相容性和血液相容性,生物环境下稳定性好,也用作生物医学材料。

此外,复合材料还用于制造体育运动器件和用作建筑材料等。

2.复合材料的加工方法与特点及加工方法的选择原则。

复合材料成型工艺是复合材料工业的发展基础和条件。

随着复合材料应用领域的拓宽,复合材料工业得到迅速发镇,其老的成型工艺日臻完善,新的成型方法不断涌现,目前聚合物基符合材料的成型方法已有20多种,并成功地用于工业生产,如:(1)手糊成型工艺一湿法铺层成型法;(2)喷射成型工艺;(3)树脂传递模塑成型技术(RTM技术);(4)袋压法(压力袋法)成型;(5)真空袋压成型;(6)热压罐成型技术;(7)液压釜法成型技术;(8)热膨胀模塑法成型技术;(9)夹层结构成型技术;(10)模压料生产工艺;(11)ZMC模压料注射技术;(12)模压成型工艺;(13)层合板生产技术;(14)卷制管成型技术;(15)纤维缠绕制品成型技术;(16)连续制板生产工艺;(17)浇铸成型技术;(18)拉挤成型工艺;(19)连续缠绕制管工艺;(20)编织复合材料制造技术;(21)热塑性片状模塑料制造技术及冷模冲压成型工艺;(22)注射成型工艺;(23)挤出成型工艺;(24)离心浇铸制管成型工艺。

根据所选用树脂基体材料的不同,上述方法分别适用于热固性和热塑性复合材料的生产,有些工艺两者都适用。

以下主要工艺及其特点:(1)手糊成型工艺。

优点是成型不受产品尺寸和形状限制,适宜尺寸大、批量小、形状复杂的产品的生产。

设备简单、投资少、见效快。

适宜我国乡镇企业的发展。

且工艺简单、生产技术易掌握,只需经过短期培训即可进行生产。

易于满足产品设计需要,可在产品不同部位任意增补增强材料;制品的树脂含量高,耐腐蚀性能好。

缺点是生产效率低、速度慢、生产周期长、不宜大批量生产。

且产品质量不易控制,性能稳定性不高。

产品力学性能较低。

生产环境差、气味大、加工时粉尘多,易对施工人员造成伤害。

(2)夹层结构成型工艺。

夹层结构的共有特点:质轻、刚度大。

多用于尺寸较大,刚度要求高,强度要求不高的场合。

(3)RTM成型技术。

特点:①可以制造两面光的制品;②成型效率高,适合于中等规模的玻璃钢产品生产(20000件/年以内);③RTM为闭模操作,不污染环境,不损害工人健康;④增强材料可以任意方向铺放,容易实现按制品受力状况例题铺放增强材料;⑤原材料及能源消耗少;⑥建厂投资少,上马快。

(4)模压成型。

优点:①制造费用低,所以投资少、见效快,为发展多品种、小批量的生产提供了有利条件,这也是模压成型工艺目前还在大量运用的原因之一。

②在模压成型过程中,由于塑料的流动距离很短,受填料的定向影响小,所以塑件的尺寸变动小,不易变形,尺寸稳定性好,机械性能稳定。

③相同吨位的压机可以成型较大平面的制品。

④模压成型工艺成熟,生产过程易于控制。

缺点:①生产周期长,生产效率低。

②较难实现生产自动化,因而劳动强度大。

③因为飞边厚,塑件厚度方向的尺寸难以控制,所以模压成型不能模压尺寸精度要求较的制品。

(5)层压工艺。

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。

(6)缠绕成型工艺。

纤维缠绕成型的优点①能够按产品的受力状况设计缠绕规律,使能充分发挥纤维的强度;②比强度高:一般来讲,纤维缠绕压力容器与同体积、同压力的钢质容器相比,重量可减轻40〜60%;③可靠性高:纤维缠绕制品易实现机械化和自动化生产,工艺条件确定后,缠出来的产品质量稳定,精确;④生产效率高:采用机械化或自动化生产,需要操作工人少,缠绕速度快(240m/min),故劳动生产率高;⑤成本低:在同一产品上,可合理配选若干种材料(包括树脂、纤维和内衬),使其再复合,达到最佳的技术经济效果。

缠绕成型的缺点①缠绕成型适应性小,不能缠任意结构形式的制品,特别是表面有凹的制品,因为缠绕时,纤维不能紧贴芯模表面而架空;②缠绕成型需要有缠绕机,芯模,固化加热炉,脱模机及熟练的技术工人,需要的投资大,技术要求高,因此,只有大批量生产时才能降低成本,才能获得较的的技术经济效益。

在选择复合材料成型方法时,要综合考虑,同时满足材料性能、产品质量和经济效益等各种因素。

具体应考虑的:(1)产品的外形构造和尺寸大小。

(2)材料性能和产品质量要求,如材料的物化性能,产品的强度及表面粗糙度(光洁度)要求等。

(3)生产批量大小及供应时间(允许的生产周期)要求。

(4)企业可能提供的设备条件及资金。

(5)综合经济效益,保证企业盈利。

一般来讲,生产批量大,数量多及外形复杂的小产品,多采用模压成型。

如机械零件,电工器材等;对造形简单的大尺寸制品,如浴盆,汽车部件等,适宜采用SMC大台面压机成型,亦可用手糊工艺生产小批量产品;对于压力管道及容器则宜用缠绕工艺;对批量小的大尺寸制品,如船体外壳,大型储槽等,常采用手糊,喷射工艺;对于板材和线型制品,可采用连续成型工艺。

3.什么是复合材料RTM成型及RTM成型的应用?RTM成型对树脂的要求,常用的树脂的特点?RTM即树脂传递模塑,是将液态热固性树脂及固化剂,由计量设备分别从储桶内抽出,经静态混合器混合均匀,注入事先铺有玻璃纤维增强材料的密封模内,经固化、脱模、后加工而成制品的工艺。

RTM成型技术的特点:①可以制造两面光的制品;②成型效率高,适合于中等规模的玻璃钢产品生产(20000件/年以内):③RTM为闭模操作,不污染环境,不损害工人健康;④增强材料可以任意方向铺放,容易实现按制品受力状况例题铺放增强材料;⑤原材料及能源消耗少;⑥建厂投资少,上马快。

RTM技术适用范围很广,目前已广泛用于建筑、交通、电讯、卫生、航空航天等工业领域。

已开发的产品有:汽车壳体及部件、娱乐车构件、螺旋浆、8.5m 长的风力发电机叶片、天线罩、机器罩、浴盆、沐浴间、游泳池板、座椅、水箱、电话亭、电线杆、小型游艇等。

RTM 成型工艺对环氧树脂的要求:(1)室温或工作温度下具有较低的粘度(0.5〜1.5PS),对增强材料浸润性好。

能顺利地,均匀地通过模腔,浸透纤维,快速充满整个型腔;(2)固化放热低(80〜130C),防止损伤玻璃钢模具;(3)固化时间短,一般凝胶时间为5 〜30min ,固化时间不超过60min; ( 4)树脂固化收缩率小。

4.什么是复合材料缠绕成型及缠绕的应用?缠绕成型对树脂的要求,常用的树脂的特点?缠绕成型工艺是指将浸过树脂胶液的连续纤维或布带,按照一定规律缠绕到芯模上,然后固化脱模成为增强塑料制品的工艺过程。

缠绕成型的应用:军工方面:航空、航天、导弹(发动机壳体、高压容器、导弹发射筒等)。

缠绕复合材料压力容器在航空、航天、造船等领域获得广泛应用。

碳纤维和芳纶纤维缠绕的薄壁金属内衬高压容器结构效率高、性价比高,是航天飞机和人造地球卫星的首选。

民用方面:化工、石油、环保、建筑等领域的管道、贮罐、压力容器等。

充装介质有氮气、氧气、氢气和氦气,形状多为环形、球形和扁椭球形。

美国纤维缠绕管道总长占整个运输工具的三分之一,所负担供应的能量(包括石油、天然气、煤、电) 占全国需用量的一半以上。

我国工业生产中也已大量采用纤维缠绕管道。

小型压力容器在个人生命保障系统获得成功应用:消防员、登山队员的供氧器,特点:重量轻、便于携带、高疲劳寿命和高可靠性的综合特性。

电气工程中应用:包括压力容器、车用压缩天然气气瓶、供养瓶,纤维缠绕技术制造输配电电线杆、天线杆及工程车臂杆、纤维缠绕车用飞轮转子、纤维缠绕天线杆。

缠绕成型对环氧树脂的要求:( 1)要求其在缠绕温度下具有较低的粘度,以及在该温度下保持较长时间的低粘度状态,即凝胶时间长;( 2)对增强材料浸润性好,即与增强材料界面粘结强度高;( 3)提供优秀的热机械性能,耐化学腐蚀性及耐自然老化性;( 4)树脂固化收缩率小。

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