复合材料制备与塑料产品注塑成型
复合材料文献综述
复合材料文献综述复合材料是由两种或两种以上的不同材料组合而成的一种新材料，通常由增强材料和基体材料组成。
增强材料包括玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维等，而基体材料可以是金属、塑料、陶瓷或其他材料。
复合材料具有轻、强、刚、耐腐蚀等特点，广泛应用于航空、航天、汽车、建筑、电子等领域。
本文将从复合材料的制备、性能和应用三个方面综述相关文献。
一、复合材料的制备制备复合材料的方法包括层压法、注塑法、浸渍法、压缩成型法等。
其中，层压法是最常用的方法之一。
通过将增强材料和基体材料交替叠加，再进行高温高压处理，使两种材料相互融合，形成一体化的材料。
注塑法是将增强材料和基体材料混合后注入模具中进行成型，适用于复杂形状的材料制备。
浸渍法是将增强材料浸泡在基体材料中，使其充分吸收基体材料，形成复合材料。
压缩成型法是将增强材料和基体材料混合后，通过压缩成型的方式进行制备。
以上几种方法各有优缺点，需要根据具体情况选择适合的方法。
二、复合材料的性能复合材料具有轻、强、刚、耐腐蚀等特点，其主要性能取决于增强材料和基体材料的选择及其比例。
例如，碳纤维增强复合材料具有高强度、高刚度、低密度等优点，适用于航空、航天和汽车等领域。
玻璃纤维增强复合材料则具有低成本、良好的电绝缘性和耐腐蚀性等特点，适用于建筑、电子等领域。
复合材料的热膨胀系数和热导率也是其性能考虑的重要因素。
热膨胀系数低的复合材料具有良好的热稳定性，适用于高温环境下的应用。
热导率低的复合材料则适用于需要绝缘的场合。
三、复合材料的应用复合材料在航空、航天、汽车、建筑、电子等领域都有广泛应用。
在航空航天领域，碳纤维增强复合材料被广泛应用于飞机和火箭等结构件的制造中，以提高其强度和刚度，降低重量。
在汽车领域，玻璃纤维增强复合材料被用于制造汽车外壳和底盘等部件，以提高其耐腐蚀性和减轻重量。
在建筑领域，复合材料被用于制造墙板、地板、屋顶等结构件，以提高其抗震性和防火性。
在电子领域，复合材料被用于制造电路板、电容器等部件，以提高其绝缘性和耐高温性。
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
木塑复合材料注塑工艺流程
步骤
工艺流程
注意事项
1
原料准备
- 选择合适的木材废料和塑料颗粒- 进行筛分、干燥、混合搅拌- 制成木塑复合材料颗粒
2
混料工艺
- 回料加木粉和轻钙混到110度- 加入添加剂如pa-02和HD3304/HD3303- 混到125-135度后泠却到40度制粒
3
制粒工艺
- 采用混炼塑化效果好的锥双或平双制粒- 设定温度梯度，确保胶粒表面光滑、不粘料、结实- 胶粒大小和长度一致，无粉尘
4
成型模具设计
- 根据产品形状和尺寸要求设计模具- 考虑模具结构和材质，减少尺寸，降低成本
5
注塑
- 调整注塑机喷嘴，比注塑非木塑产品改大20%-30%- 模具浇口设在产品最厚处- WPC木塑注处理
- 冷却、脱模- 质检，确保产品无缺陷、尺寸准确- 包装、入库
塑料加工的工艺流程
塑料加工的工艺流程塑料是一种非常重要的工业材料，因为它具有优良的物理性能和化学特性，且加工成本低，可塑性强。
塑料加工便是将这种材料进行加工成型，以制造各种制品。
塑料加工的工艺流程通常包括了单一的加工工序或者多段的加工流程。
下面，我们将讨论一下塑料加工的工艺流程。
1. 塑料原料制备塑料原料制备是塑料加工的第一步。
一般来说，塑料原料分为两类：热可塑性塑料和热固性塑料。
前者是可加热融化并可塑性成型的塑料，适用于注塑和挤出等加工工艺；后者则是在加热高温或化学反应后，不能再重新塑性成型的塑料，适用于制备复合材料和胶粘剂等领域。
塑料原料的制备包括了原料的筛选、混合、干燥等流程。
2. 塑料加工机器选型在塑料加工的过程中，选择合适的加工机器是非常重要的。
不同工艺和原材料需要不同的加工机器，例如吹塑机、注塑机、挤出机等。
加工机器的选型需要考虑到塑料的性质、加工成品的要求以及加工成本等方面因素。
3. 塑料加工成型经过上述两个步骤，就可以进行塑料加工成型了。
塑料加工成型通常分为以下几种方式：（1）吹塑成型：一般用于制造塑料瓶、高档饮水瓶、塑料桶等。
（2）注塑成型：通常用于生产各种塑料制品，如塑料碗、塑料盆、塑料筷子等。
（3）挤出成型：适用于制造塑料管、塑料棒、塑料板等。
（4）压缩模成型：适用于生产一些简单的塑料制品，如塑料托盘等。
（5）旋转成型：这种方法主要用于制造大尺寸和中小批量的塑料制品，如塑料沙发等。
4. 塑料加工后处理塑料加工成型之后，还需要进行加工后处理，这个流程包括以下几个方面：（1）冷却：利用流水或其他方式对塑料制成品进行冷却，降低其温度。
（2）切割：将加工好的塑料制品进行切割和组合。
（3）清洗：清洗掉制品表面的残留物是加工后处理的一个重要步骤，可以用到清洗设备和化学剂等。
5. 塑料制品检验检验是塑料制品生产后不能缺少的一步，主要是测试制品的性能和质量，包括外观、尺寸、物理性能、化学性能等多个方面。
总之，塑料加工是一个极富挑战性的任务，需要具备较高的技术实力和丰富的经验。
常用复合材料制品的成形
常用复合材料制品的成形复合材料是指由两种或两种以上的材料按照一定的比例和形状组合而成的材料。
它具有独特的优点，如高强度、轻质、抗腐蚀等特性，因此在各个领域都有广泛的应用。
本文将介绍常用的复合材料制品的成形方法，旨在探讨其制造过程和适用领域。
一、手工层压法手工层压法是一种常见的制备复合材料制品的方法，简单易行，适用于小批量或非规则形状的产品。
具体操作流程如下：1.准备工作：a.根据产品要求，准备好各种所需的材料，如纤维增强材料和树脂等。
b.根据产品要求制备好合适的模具，模具内表面要光滑，以免影响成品质量。
c.准备好各种所需的工具，如毛刷、刮刀等。
2.制备复合材料：a.将纤维增强材料切割成合适大小的块状或片状。
b.根据产品要求，在模具内依次铺设纤维增强材料和树脂，按照设计的层数和厚度进行叠加。
c.使用毛刷、刮刀等工具将纤维增强材料和树脂充分浸润和排气。
3.层压和固化：a.将叠加好的纤维增强材料和树脂放入夹具中，施加一定的压力进行层压。
b.根据树脂的固化条件，进行固化处理，如室温固化或热固化。
4.脱模和整理：a.固化后，取出模具，将成形品脱模。
b.根据产品要求，进行后续加工，如修边、打磨等。
二、注塑成型法注塑成型法是一种常用的大批量生产复合材料制品的方法，适用于形状简单、产品要求高的产品。
具体操作流程如下：1.准备工作：a.准备好所需的注塑机和模具。
b.准备好所需的复合材料和树脂。
2.制备复合材料：a.将纤维增强材料与树脂按照一定比例混合均匀，制备成复合材料。
3.注塑成型：a.将制备好的复合材料填充到注塑机的料斗中。
b.根据产品要求设置好注塑机的工作参数，如温度、压力等。
c.启动注塑机开始注塑成型，将复合材料注入模具中。
d.等待复合材料固化后，打开模具取出成品。
4.后续加工：a.根据产品要求，进行后续加工，如去除注塑残留物、修边、打磨等。
注塑成型法能够快速、高效地制造出大批量的复合材料制品，广泛应用于汽车、航空航天等领域。
复合流体成型工艺流程
复合流体成型工艺是复合材料制备过程中的重要环节，通常涉及以下几个主要步骤：1. 原料准备：包括选择合适的基体材料（如树脂、金属或陶瓷等）和增强材料（如碳纤维、玻璃纤维或其他颗粒、纤维等）。
这些原材料的选择取决于最终产品的使用要求和性能指标。
2. 混炼：将预处理后的基体材料与增强材料进行混合，以获得均匀的材料分散度和增强效果。
混炼可以采用熔融法、溶液法或固相法等多种方法，具体选择应根据材料特性和生产要求进行。
3. 预浸料制备：涉及到将增强材料（如碳纤维）与粘结剂（如树脂）混合，形成预浸料。
这通常包括碳纤维的表面处理和粘结剂的配方调制，以及将碳纤维浸渍到粘结剂中的过程。
4. 模具制作：根据产品的设计要求制作或选择适合的模具。
模具的设计和制造对最终产品的质量有着直接的影响。
5. 成型：将混炼好的材料进行成型，常用的成型方法包括注塑、挤出、压制等。
在成型过程中需要控制温度、压力和速度等参数，以确保产品的质量和性能。
6. 固化：对于树脂基复合材料，固化是一个重要步骤，它涉及通过加热或化学反应使树脂交联固化，从而获得所需的机械性能。
7. 后处理：包括切割、打磨、涂层等步骤，以满足产品的尺寸精度和表面质量要求。
8. 检测与质量控制：对成品进行必要的检测，确保其满足设计规范和使用要求。
9. 包装与出货：最后，合格的产品会被适当包装并送往客户或进入销售渠道。
需要注意的是，不同的复合材料和产品可能会采用不同的成型工艺和流程。
例如，碳陶复合材料的生产工艺流程可能包括热压烧结等特殊步骤，而复合集流体材料的制备可能还会涉及到磁控溅射/蒸镀、水电镀等工艺。
因此，具体的工艺流程可能会根据材料类型、产品要求和生产效率等因素有所不同。
塑料袋的成型工艺方法介绍
塑料袋的成型工艺方法介绍塑料袋的成型工艺方法主要包括以下几种：1. 吹膜成型：这种方法主要用于生产聚乙烯（PE）等热塑性塑料薄膜。
首先将塑料颗粒（如聚乙烯）通过吹膜机加热塑化，然后吹制成薄膜。
薄膜经过制袋机封切成一个一个的两头封好口的长方形的一本一本的袋子。
再经过冲口机把手提的那部分料截切下来。
这就完成了塑料袋的成型。
2. 注射成型：又称注塑成型，这种方法适用于热塑性或热固性塑料件的生产。
塑料首先在注射机底加热料筒内受热熔融，然后在注射机的螺杆或柱塞推动下，经注射机喷嘴和模具的浇注系统进入模具型腔，塑料冷却硬化成型，脱模得到制品。
3. 吹塑模具：这种方法主要用于生产中空塑料制品，如饮料瓶、日化用品等各种包装容器。
吹塑成型的形式按工艺原理主要有挤出吹塑中空成型、注射吹塑中空成型、注射延伸吹塑中空成型（俗称注拉吹），多层吹塑中空成型，片材吹塑中空成型等。
4. 热压罐成型：这种方法主要用于生产复合材料制品，如碳纤维复合材料、玻璃纤维复合材料等。
将塑料或复合材料片材放入热压罐中，在加热和压力作用下成型。
5. 真空袋压成型：这种方法也适用于复合材料制品的生产。
将塑料或复合材料片材放入真空袋中，抽真空后加热，通过真空袋的压力使材料成型。
6. 液压釜法成型：这种方法适用于大型复合材料制品的生产。
将塑料或复合材料片材放入液压釜中，通过液压泵加压，使材料在压力下成型。
7. 热膨胀模塑法成型：这种方法主要用于生产塑料制品，如塑料瓶、塑料盒等。
将塑料片材放入模具中，加热至一定温度，塑料片材膨胀后成型。
8. 复合材料成型：这种方法适用于生产塑料与其它材料（如纸、铝箔等）复合的制品。
如塑料复合袋、铝塑复合袋等。
综上所述，塑料袋的成型工艺方法多种多样，根据不同的原材料和生产需求选择合适的成型方法。
复合材料的制备方法和工艺流程
复合材料的制备方法和工艺流程复合材料由两种或两种以上不同种类的材料组成，以互补和协作的方式结合在一起。
它是一种现代的、高性能的材料，因其优异的性能被广泛应用于太空、军事、汽车、航空、船舶、建筑和体育器材等领域。
本文主要介绍复合材料的制备方法和工艺流程。
一、材料的选择和设计复合材料的制备首先要遵循“材料设计”的原则，也就是根据所需的性能和用途，选取合适的材料，并进行深入的研究和设计。
选取材料时要考虑它们的成本、可用性、加工性、耐用性、强度、韧性、密度、热性能、电性能、振动等特性。
二、预制备处理预制备处理是指在复合材料制备前，对原材料进行处理。
这些处理旨在改善材料的性能，并准备加工之用。
下面是一些常规的预制备处理方法：1. 纤维的表面处理：纤维的表面处理可以使其更具有附着力、耐水性和化学稳定性。
这可以通过化学处理、表面改性、表面覆盖、氧化、电化学方法和等离子体处理等方式实现。
2. 树脂的过滤：在树脂的制备过程中，可能会产生颗粒物和杂质。
这些颗粒物和杂质会影响树脂的成型性能和强度。
因此，要在树脂制备前对其进行过滤和去除杂质。
三、复合材料的成型方法复合材料的成型方法主要有手工层压、自动层压、注塑成型、挤出成型等。
这些成型方法的选择取决于材料的性质、制备要求和加工成本等因素。
1. 手工层压：手工层压是一种较为简单的成型方法，在制备中使用的是手工制造的“模具”。
首先将纤维和树脂混合成浆状，均匀涂在模具表面。
然后将纤维放在树脂浆上，并依次加上更多的纤维和树脂，直到形成完整的复合材料。
2. 自动层压：自动层压是一种全自动化的制备方法，其原理是在制备过程中使用自动控制系统。
自动层压设备由成型模块和控制系统组成。
在制备过程中，将预处理的纤维或预浸树脂制成所需的形状，并放入模具中，再加上压板和电热片。
控制系统会自动将温度和压力调整到适当的值，以制备出所需的复合材料。
3. 注塑成型：注塑成型主要用于制备高强度、高密度和复杂形状的复合材料。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
实验报告
专业姓名学号成绩
1、实验名称
复合材料制备与塑料产品注塑成型
2、实验目的
通过观察塑料产品注塑成型过程，理解书本理论知识，为今后设计可采用模具制造的结构奠定基础。
具体要求：观察注塑原材料的制作设备以及注塑机的工作原理，了解原料到注塑产品的制作工艺过程，要求仔细观察，做笔记并撰写实验报告书。
3、实验过程
备料
（1）、材料选择
此次的塑料产品注塑成型，选用的原材料是高密度的聚乙烯，高密度聚乙烯是熔点为130摄氏度，相对密度是0.946到0.976g/cm3,一种结晶度高、非极性的结晶树脂。
日常生活中主要用来制作塑料盆、管道等。
原态HTDE的外表呈乳白色，在微薄截面呈一定程度的半透明状。
由于单一材料的稠度、韧性、强度等达不到产品要求，因此常常在其中加有其它配料，通过加热其它混合物料而改变本体特性，本次加工主要是完成物料混合。
图1原料
（2）、设备认知
该过程使用的设备为同向旋转双螺杆挤出机，这个机器主要分为以下几个
部分：
a)、加料段：加料
b)、压缩段：物料逐步由固态到液态的转变
c)、均化段
d)、冷却段
动力系统：电动机
传动机构：齿轮减速，料筒里面有两根螺杆，通过不断旋转来搅拌和输送配料。
（螺杆转动越快，传送物料越快，料筒外面有加热器，下料时温度为167度）。
图2旋转双螺杆挤出机
（3）、备料过程
整个加工过程包括加热、融化、冷却、固化；融化后的物料将从口模处挤出（主要由口模形状来决定来决定材料横截面形状），在冷却装置中冷却固化后将其伸入造粒机中造粒，之后再上注塑机打产品：
a)用搅拌机搅拌准备好的配料，记住要搅拌均匀。
b)接着用双螺杆挤出机对其进行加工。
先开机，之后打开油泵，再开主机，之后使电流升到一定程度后，往料
斗中添加物料，加料时注意电流（一般不超过9，超过9说明设备负载
过大，容易遭到损坏）。
从入料口开始，原态HTDE开始从固态颗粒慢慢
转变为高弹态，再到液态，然后通过口模挤出成相应形态的高温固态塑
料（口模有多种形态，口模开大可以做柱状材料，模口开细，可做丝，
能根据产品的加工要求来更换不同模具，使挤出的塑料形态便于完成后
续工艺）。
c)进入冷却阶段，通过与水槽中的水进行热传递冷却来形成所需固态胚料。
d)造粒，将上一步制备出的棒状胚料通过胶滚与主动轮的运转传送到造粒
机器中，用匀速旋转的刀具切断成为大小较为均匀的胶粒，刀具旋转速
度是由变频器来控制，从而决定胚料切粒的长短。
整个配料的过程实际上是完成物料的混合，改善原料性能还加有其他原
料最终才得出可用的注塑原料。
注塑成型
（1）、设备认知
本实验所采用的设备是卧式注塑机，最大额定注射量为125克；设备的注射系统包括液压油缸，油缸外面是料筒，料筒外面有加热器，主要用于融化物料;螺杆装在料筒内，其在旋转时把物料往前输送，物料边往前输送，螺杆边往后退，使熔融的物料储存在最前端，由液压油缸提供驱动力，把物料打入模具型腔中，形成所需要的产品，而产品的形状则由模具来确定；模具中有主流道、分流道等，浇口的作用在于便于物料流动，而模具上的孔便于通冷却水，使物件能尽快冷却下来；顶板靠液压油缸推动，最后可顶出铸件。
图3成型模具图4控制面板
（2）、注塑过程
注塑的整个过程包括:储料、合模、射胶、保压、冷却、开模、顶出。
a)开启机器，调整设备参数。
将第一步中混合好的胚料加到注塑机的料斗中，
锁紧设备舱门开始注塑过程，物料加入注塑机后逐渐变为液态，然后便将液态塑料向前传送，可以注意到物料向前输送的同时螺杆开始向后退，这样可
以使融化后的物料始终储存在最前端。
b)由液压缸提供合适高压驱动力，把熔融物料打入模具型腔中，注塑形成所需
要的产品，产品的形状是由模具来决定，根据设计所需来选择相应大小的型芯型腔。
整个注塑系统包括了锁模，注射，保压，开模四个主要环节。
拉力试验
1）设备认知
拉力试验机又名万能材料试验机。
万能试验机是用来针对各种材料进行仪器设备静载、拉伸、压缩、弯曲、剪切、撕裂、剥离等力学性能试验用的机械加力的试验机，适用于塑料板材、管材、异型材，塑料薄膜及橡胶、电线电缆、钢材、玻纤维等材料的各种物理机械性能测试为材料开发，为物性试验、教学研究、质量控制等不可缺少的检测设备，拉力机夹具作为仪器的重要组成部分，不同的材料需要不同的夹具，也是试验能否顺利进行及试验结果准确度高低的一个重要因素。
图5拉伸试验机
2）试验过程
a)试验准备。
将机器调整至合适的状态，然后将塑料零件在机器上加紧，调
整拉伸速率为30mm/min。
b)进行试验。
启动机器进行拉伸，随着机器的运动，塑料零件缓缓被拉伸变
细。
经过几分钟后，变细的零件断裂。
图6塑料零件图7零件正在被拉伸。