预浸料成型实用工艺
复合材料的预浸料模压成型工艺

复合材料的预浸料模压成型工艺复合材料是由至少两种不同材料组成的复合材料,以获得所需性能的材料。
其中一种常见的制备方法是预浸料模压成型工艺。
预浸料是一种由纤维增强材料(如碳纤维或玻璃纤维)与树脂基体组成的片材。
这种预浸料一般由两种方式制备:第一种是利用干法制备,将预浸料按照一定比例将纤维和树脂混合,再通过特殊的处理方法使树脂固化,最终形成片材。
第二种是湿法制备,先将纤维浸渍在树脂中,使其充分浸润树脂,然后通过固化过程形成片材。
在预浸料模压成型工艺中,首先将预浸料剪成需要的尺寸,然后将其放置在模具中。
模具的形状和尺寸需要根据产品的要求来设计。
接下来,将模具加热至一定温度,以使预浸料中的树脂熔化,同时将模具加压,以使纤维更加紧密地排列。
加热和加压时间通常根据预浸料和模具的性质来确定。
在模压过程中,树脂的熔化使纤维之间相互粘结,使得基础材料更加牢固。
同时,模具的加热和加压作用可以使纤维的排列更加均匀,从而提高复合材料的机械性能。
此外,在模压过程中,也可以在复合材料中添加填充剂或添加剂,以改善材料的性能。
模压完成后,将模具冷却至一定温度,然后打开模具,取出成型的复合材料。
这些成型的复合材料可以进一步进行后续的加工,如修整、打磨等。
预浸料模压成型工艺的优点是制备简单、成本低、生产效率高。
这种工艺可以用于制备各种形状和尺寸的复合材料制品,如航空航天、汽车、运动器材等领域。
总结起来,预浸料模压成型工艺是一种制备复合材料的方法,通过将预浸料放置在模具中,加热和加压以使纤维更加紧密地排列,最终形成所需形状和尺寸的复合材料制品。
这种工艺简单,生产效率高,适用于各种领域的复合材料制备。
预浸料成型工艺

预浸料成型工艺嘿,朋友们!今天咱来聊聊预浸料成型工艺,这可真是个有意思的玩意儿!你看啊,预浸料就像是提前准备好的美味食材,而成型工艺呢,就是把这些食材变成一道道精致佳肴的过程。
想象一下,你有一堆经过特殊处理的纤维材料,它们就像听话的小兵,等着被安排得明明白白。
首先呢,这些预浸料得被裁剪成合适的形状,就像裁缝师傅裁剪布料一样。
可不能马虎,得刚刚好,不然到时候拼起来可就不伦不类啦!然后呢,把这些裁剪好的预浸料一层一层地铺叠起来,这可不是随便乱铺哦,得有顺序,有规律,就像盖房子砌砖头一样,要稳稳当当的。
接着,就是关键的一步啦——加热加压!这就好比给这些预浸料来个“蒸桑拿”,让它们在高温高压下紧紧地黏合在一起,变得坚不可摧。
这时候你就得把握好火候啦,温度不能太高也不能太低,压力不能太大也不能太小,这可全靠经验和技术呢!等这一套流程下来,嘿,一个崭新的制品就出炉啦!它可能是飞机上的某个零部件,也可能是汽车里的一个重要结构,或者是其他什么高大上的东西。
你说神奇不神奇?这预浸料成型工艺啊,可真是个精细活儿。
就像绣花一样,得一针一线慢慢来,稍有不慎就可能前功尽弃。
但只要你用心去做,就能做出让人惊叹的好东西来。
咱再说说这预浸料的质量,那可太重要啦!要是预浸料本身质量不过关,就像食材不新鲜一样,你再怎么厉害也做不出美味的菜肴来呀。
所以在选择预浸料的时候可得瞪大了眼睛,好好挑一挑。
还有啊,操作人员的技术也得过硬。
这可不是随便找个人就能干的事儿,得经过专业的培训和长时间的实践。
就像老司机开车一样,熟练了才能得心应手。
总之呢,预浸料成型工艺是个既有趣又有挑战性的领域。
它需要我们的细心、耐心和技术。
只要我们好好钻研,就能在这个领域闯出一片天来!怎么样,是不是对预浸料成型工艺有了更深的了解啦?是不是也想自己动手试试啦?哈哈,那就赶紧行动起来吧!。
预浸料成型工艺

预浸料是树脂基体在严格控制条件下浸渍连续纤维或者纤维织物,制备成树脂基体与增强体 的一种组合物,是制造复合材料的中间材料。 预浸料按物理状态,化学性能有很多种分类方法:按物理状态分类,预浸料分成单向预浸料、 单向织物预浸料、织物预浸料;按树脂基体不同,预浸料分成热固性树脂预浸料和热塑性树 脂预浸料;按增强材料不同,分成碳纤维(织物)预浸料、玻璃纤维(织物)预浸料、芳纶(织物) 预浸料;根据纤维长度不同,分成短纤维预浸料、预浸料和连续纤维预浸料;按固化温度不 同,分成中温固化(120℃)预浸料、高温固化(180℃)预浸料以及固化温度超过 200℃的预浸 料等。我司事业部在预浸料方面应用也很广泛,根据不同的产品以及性能应用不同种类的材 料,常用的预浸料有单向碳纤预浸料,玻纤织物预浸料,碳纤织物预浸料,酚醛玻纤织物预 浸料等等。
模压成型工艺的优点: 1、所得制品的内应力小,不易变形,稳定性较好; 2、产品尺寸精度高,重复性好; 3、表面光洁,无需二次修饰; 4、能一次成型结构复杂的制品; 5、模腔的磨损很小,模具的维护费用较低; 模压工艺的缺点: 1、前期投入成本较高,(金属模具、热压机、烘箱) 2、模具的升温及降温时间较长 3、对劳动者操作技能要求高 模压工艺的应用非常广泛:广泛应用于工业、农业、交通运输、电气、化工、建筑、 机械等领域。由于模压制品质量可靠,在兵器、飞机、导弹、卫星上也都得到了应用。
下为真空袋工艺流程图:
原材料采购
剪裁
清理模具 产品积层 铺脱模布 铺隔离膜 铺通气毡 粘贴密封胶条 封真空袋膜 安装真空阀、真空管 检验真空度
出厂检验 抽真空
升温固化 产品脱模 产品精修 检验出厂
二、热压罐成型工艺 热压罐成型工艺与真空袋工艺相似,但由于热压罐内压力以及空气温度均匀,可生产高精度, 高质量的产品。 优点:适用范围广泛,可成型各种复杂构建
技术干货·一文详细了解碳纤维预浸料的典型特性及加工工艺(典藏版)

技术干货·一文详细了解碳纤维预浸料的典型特性及加工工艺(典藏版)1碳纤维预浸料1.1 碳纤维预浸料碳纤维预浸料是指连续碳纤维、碳纤维织物或短切碳纤维在一定工艺条件下经过树脂基体浸渍形成的碳纤维/树脂基体的混合体,它是制造先进复合材料结构件的一种主要材料方式。
作为一种纤维增强树脂基材料,碳纤维预浸料在高温加压条件下可以固化成型,从而得到高强质轻的复合材料结构件。
复合材料几种主要成型技术如图1所示,而预浸料依靠其优异性能成为复合材料主流材料之一。
图1 复合材料主要成型技术图2显示了复合材料与传统金属、混凝土、木材等材料的性能对比,复合材料的性能优势体现在:重量轻、强度高、刚度好等;尤其是其轻质高强的优点,使其成为航空、航天、汽车轻量化等青睐的关键材料。
图2 复合材料主要性能优势1.2 为什么使用碳纤维预浸料碳纤维预浸料具有易成型、成本低、纤维含量易控制等优点,而且碳纤维预浸料具有优异的拉伸、刚度、疲劳、耐腐蚀等性能。
因此,碳纤维预浸料获得广泛应用。
在碳纤维预浸料选择上主要取决于两大因素:性能和成本。
预浸料主要优点如下所示:1.3 碳纤维预浸料主要形式碳纤维预浸料主要由碳纤维和树脂基体两大组分组成,按照碳纤维增强方式,碳纤维预浸料可以分为单向增强和多向增强两种,如图3所示。
目前碳纤维预浸料已经在航空航天、工业领域获得广泛应用。
图3 碳纤维预浸料主要形式2碳纤维预浸料中的材料性能2.1 碳纤维碳纤维与其他增强纤维的密度和成本对比如图4所示,碳纤维的密度介于芳纶纤维与玻璃纤维之间,其成本要高于其他传统增强纤维,尤其是高模量碳纤维成本最高。
图4 碳纤维密度、成本与其他增强纤维对比碳纤维与其他增强纤维力学性能对比如图5所示,碳纤维在强度和模量上较之其他增强纤维均具有一定优势。
但是,碳纤维生产成本也是远远高于其他增强纤维。
图5 碳纤维性能与其他增强纤维对比2.2 碳纤维织物按照碳纤维编织方式,碳纤维织物可以分为机织物、针织物和无纺布,其中机织物按照经、纬向纤维交织规律可以分为平纹、斜纹和缎纹,如图6所示。
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【最新整理,下载后即可编辑】预浸料成型工艺在复合材料产业中的应用预浸料简介预浸料是树脂基体在严格控制条件下浸渍连续纤维或者纤维织物,制备成树脂基体与增强体的一种组合物,是制造复合材料的中间材料。
预浸料按物理状态,化学性能有很多种分类方法:按物理状态分类,预浸料分成单向预浸料、单向织物预浸料、织物预浸料;按树脂基体不同,预浸料分成热固性树脂预浸料和热塑性树脂预浸料;按增强材料不同,分成碳纤维(织物)预浸料、玻璃纤维(织物)预浸料、芳纶(织物)预浸料;根据纤维长度不同,分成短纤维预浸料、预浸料和连续纤维预浸料;按固化温度不同,分成中温固化(120℃)预浸料、高温固化(180℃)预浸料以及固化温度超过200℃的预浸料等。
我司事业部在预浸料方面应用也很广泛,根据不同的产品以及性能应用不同种类的材料,常用的预浸料有单向碳纤预浸料,玻纤织物预浸料,碳纤织物预浸料,酚醛玻纤织物预浸料等等。
预浸料制备预浸料的制备方法有干法和湿法两种。
干法有粉末法和热溶法之分。
粉末预浸料是指树脂粉末附着于纤维,经过部分融化,形成树脂不连续,纤维未被树脂充分浸透的一种复合物。
热溶法预浸料将树脂体系加热熔融成为流动状态,用其浸渍纤维或织物而制备的预浸料。
图1 干法制备预浸料示意图湿法预浸料是通过树脂溶液浸渍纤维束或者织物制备的预浸料。
比较由干法预浸料和湿法预浸料制成的复合材料,一般前者外观更好,材料内树脂含量的控制精度更高。
就目前航空用先进复合材料而言,常表现出热溶法复合材料的湿热稳定性优于溶液法复合材料:同在沸水中煮48h,前者的力学性能(如弯曲模量与强度、层间剪切强度等)保持率,特别是高温力学性能的保持率,明显高于后者。
图2 湿法制备预浸料示意图预浸料的成型工艺预浸料可用不同的成型方法,根据不同应用选择较为合适的成型方案。
目前我们先进复合材料事业部使用预浸料成型工艺主要有真空袋压工艺、热压罐工艺、缠绕成型工艺、模压工艺。
其中真空袋工艺主要应用在车辆,船舶,高铁等内饰件,热压罐工艺主要应用在航天、军工等高质量复合材料,模压工艺主要应用在平板,管件等高质量,高精度的军工产品。
预浸料质量要求、使用特点及生产工艺

预浸料质量要求、使用特点及生产工艺/news/detail_31104_1.html热固性树脂基体预浸料方法是目前比较成熟的一种工艺。
热固性树脂基体预浸料目前主要分为两种工艺:溶液浸渍法和热熔法。
热熔法愈来愈普及。
国外对热熔法生产则实现了工艺过程的自动监控,在制模阶段使用计算机控制胶膜厚度,从而确保了树脂含量的均匀度。
碳纤维织物预浸料预浸料是在严格控制的条件下用树脂基体浸渍连续纤维或织物制成的树脂基体与增强体的组合物,是制造复合材料的中间材料,可直接用以制造各种复合材料构件。
一.预浸料质量要求预浸料是复合材料性能的基础,其质量优劣直接关系到复合材料的质量,复合材料成型时的工艺性能和力学性能取决于预浸料的性能。
因此,预浸料对复合材料的应用和发展具有重要意义。
一般对预浸料的基本要求如下:1.树脂基体和增强体要匹配:增强体表面经过处理和树脂要基本相容,这样复合材料才可能具有优良的层间强度。
2. 具有适当的黏性和铺覆性:黏性也不宜太大,以便铺层有误时,可以分开重新进行铺贴,而又无损预浸料。
另一方面,黏性也不能太小,如果黏性太小,在工作温度下,两块预浸料则无法粘贴在一起,因此无法服帖地粘贴在模具上,去掉外力后就会反弹,从模具脱开。
3. 树脂含量偏差应尽可能低:至少应控制在±3%以内,以保证复合材料纤维体积含量和力学性能的稳定性。
尤其是非吸胶预浸料,树脂含量偏差最好能控制在±1%以内。
4. 挥发分含量尽可能小:一般控制在2%以内,旨在降低复合材料中的孔隙含量,以提高复合材料的力学性能。
主要承力构件预浸料的挥发分含量要求控制在0.8%以内。
5.贮存寿命要长:通常要求室温下的黏性储存期大于1个月,-18摄氏度下大于6个月,旨在满足复合材料铺贴工艺和力学性能要求。
6. 固化成型时有较宽的加压带:即在较宽的温度范围内加压,均可获得期望的复合材料构件,而对性能则无明显影响。
7. 具有适宜的流动度:层合件用预浸料的树脂流动度可适当大一些,以便树脂均匀分布并浸透增强材料;夹层结构面板用预浸料的树脂流动应比较小,以使面板和芯材能牢固地结合在一起。
预浸料热压罐成型工艺

预浸料热压罐成型工艺预浸料热压罐成型工艺1. 介绍预浸料热压罐成型工艺是一种先进的复合材料成型技术,广泛应用于航空航天、汽车、船舶等领域。
本文将深入探讨预浸料热压罐成型工艺的原理、应用以及优缺点。
2. 原理预浸料热压罐成型工艺是一种将纤维增强复合材料与树脂预浸料结合,经过加热和压力处理来实现成型的工艺。
预浸料是将纤维和树脂提前混合搅拌,并在其固化之前储存的一种材料。
在成型过程中,预浸料被放置在模具中,经过加热和高压处理,树脂固化并与纤维形成坚固的结合,最终得到所需的复合材料产品。
3. 应用预浸料热压罐成型工艺在航空航天领域得到广泛运用。
由于其制造的产品具有高强度、轻量化和耐腐蚀性能,能够满足飞机、航天器等高性能应用的需求。
预浸料热压罐成型工艺也逐渐应用于汽车、船舶等领域,用于制造车身结构、内饰件等。
4. 优点预浸料热压罐成型工艺具有以下优点:- 高性能:由于树脂预浸料事先经过完全浸润纤维,成型后的产品具有优异的力学性能,如高强度和刚度。
- 轻量化:相比于传统金属材料,预浸料热压罐成型的产品重量更轻,能够实现结构的重量减轻,提高工作效率和节能。
- 过程可控性:成型过程中的加热、压力等参数可以精确控制,确保产品的一致性和质量稳定性。
- 设计自由度高:预浸料热压罐成型工艺可以实现复杂形状的产品制造,满足不同应用领域对产品外形和结构的要求。
5. 缺点预浸料热压罐成型工艺也存在一些局限性:- 成本高:与传统的复合材料成型工艺相比,预浸料热压罐成型的工艺过程较为复杂,需要较高的设备投资和人工成本。
- 环境影响:树脂预浸料制备过程中可能需要使用有机溶剂等化学物品,对环境造成一定的影响。
- 周期较长:预浸料的固化需要一定的时间,导致成型周期较长,不适用于快速成型需求。
6. 总结预浸料热压罐成型工艺是一种先进的复合材料成型技术,广泛应用于航空航天、汽车、船舶等领域。
该工艺通过将纤维增强材料与树脂预浸料结合,经过加热和压力处理来实现成型,制造出具有高强度、轻量化和耐腐蚀性能的产品。
rtm成型工艺技术

rtm成型工艺技术RTM(Resin Transfer Molding)成型工艺技术是一种在复合材料制造中常用的工艺技术,通过将预浸料注入模具中,使其在高压下固化成型。
以下是关于RTM成型工艺技术的详细介绍。
RTM成型工艺技术是一种集注塑成型和压缩成型为一体的复合材料成型工艺。
该工艺以模具为基础,通过将环氧树脂及其增强材料预浸料注入模具中,并施加一定的压力,使预浸料在模具内部充分浸透并固化。
与传统成型工艺相比,RTM成型具有高成型质量、高成型效率、低成本和环保等优点。
RTM成型工艺技术可以应用于各种复合材料制品的生产,特别是结构性和高强度要求的制品。
例如,飞机、汽车、船舶、建筑等领域的复合材料零部件都可以采用RTM成型工艺进行制造。
此外,RTM工艺还可以灵活地生产各种复材件,如复材齿轮、复材托架等。
RTM成型工艺的关键是模具的设计和制造。
模具必须具备良好的密封性和耐压性能,以确保预浸料在注入过程中不会泄漏。
此外,模具的开关设计也很重要,以确保成品能够顺利脱模。
因此,模具的制造需要高精度的加工和高耐磨的材料。
RTM成型工艺的关键步骤包括预浸料的配料、模具的准备、预热和注射、压力施加和固化等。
在制造过程中,预浸料需要在一定的温度下预热,以改善流动性并减少预浸料中的空气。
然后,预热的预浸料通过注射设备注入到模具中,同时施加一定的压力以保证预浸料充分浸透。
最后,固化过程中,通过加热或其他方法使预浸料固化,并获得最终产品。
RTM成型工艺技术具有许多优点。
首先,由于采用了大型模具和注射设备,RTM工艺可以高效地进行大规模生产,提高生产效率。
其次,由于预浸料中的树脂是事先注入的,可以较好地控制纤维的含量和取向,从而使得制品具有更高的强度和刚度。
此外,由于预浸料中的树脂经过事先预热,因此也能在注入过程中更好地充满空气孔隙,减少产品的缺陷率。
然而,RTM成型工艺也存在一些挑战和限制。
首先,由于需要大型模具和注射设备,设备投资和生产成本相对较高。
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预浸料成型工艺在复合材料产业中的应用
预浸料简介
预浸料是树脂基体在严格控制条件下浸渍连续纤维或者纤维织物,制备成树脂基体与增强体的一种组合物,是制造复合材料的中间材料。
预浸料按物理状态,化学性能有很多种分类方法:按物理状态分类,预浸料分成单向预浸料、单向织物预浸料、织物预浸料;按树脂基体不同,预浸料分成热固性树脂预浸料和热塑性树脂预浸料;按增强材料不同,分成碳纤维(织物)预浸料、玻璃纤维(织物)预浸料、芳纶(织物)预浸料;根据纤维长度不同,分成短纤维预浸料、预浸料和连续纤维预浸料;按固化温度不同,分成中温固化(120℃)预浸料、高温固化(180℃)预浸料以及固化温度超过200℃的预浸料等。
我司事业部在预浸料方面应用也很广泛,根据不同的产品以及性能应用不同种类的材料,常用的预浸料有单向碳纤预浸料,玻纤织物预浸料,碳纤织物预浸料,酚醛玻纤织物预浸料等等。
预浸料制备
预浸料的制备方法有干法和湿法两种。
干法有粉末法和热溶法之分。
粉末预浸料是指树脂粉末附着于纤维,经过部分融化,形成树脂不连续,纤维未被树脂充分浸透的一种复合物。
热溶法预浸料将树脂体系加热熔融成为流动状态,用其浸渍纤维或织物而制备的预浸料。
图1 干法制备预浸料示意图
湿法预浸料是通过树脂溶液浸渍纤维束或者织物制备的预浸料。
比较由干法预浸料和湿法预浸料制成的复合材料,一般前者外观更好,材料内树脂含量的控制精度更高。
就目前航空用先进复合材料而言,常表现出热溶法复合材料的湿热稳定性优于溶液法复合材料:同在沸水中煮48h,前者的力学性能(如弯曲模量与强度、层间剪切强度等)保持率,特别是高温力学性能的保持率,明显高于后者。
图2 湿法制备预浸料示意图
预浸料的成型工艺
预浸料可用不同的成型方法,根据不同应用选择较为合适的成型方案。
目前我们先进复合材料事业部使用预浸料成型工艺主要有真空袋压工艺、热压罐工艺、缠绕成型工艺、模压工艺。
其中真空袋工艺主要应用在车辆,船舶,高铁等内饰件,热压罐工艺主要应用在航天、军工等高质量复合材料,模压工艺主要应用在平板,管件等高质量,高精度的军工产品。
一、真空袋工艺
真空袋成型工艺就是将产品密封在模具和真空袋之间,通过抽真空对产品进行加压,加热,使产品更加密实、力学性能更好的成型工艺。
目前应用的预浸料主要有环氧玻纤(碳纤)预浸料、酚醛玻纤预浸料、改性树脂预浸料、短纤维预混料
优点:
均匀加压,产品性能均匀
有效控制产品厚度和含胶量 减少产品中的气泡 可以成型复杂、大型制件 减少挥发对人员的损伤 缺点:
压力小,产品密实度差
只能一面光滑,且光滑面沙眼较多 力学性能相对较差 对劳动者操作技能要求高
下为真空袋工艺流程图:
二、热压罐成型工艺
热压罐成型工艺与真空袋工艺相似,但由于热压罐内压力以及空气温度均匀,可生产高精度,高质量的产品。
优点:适用范围广泛,可成型各种复杂构建
罐内压力均匀,产品密实度高,力学性能较好
热压罐成型压力和温度均匀,孔隙率低,树脂含量均匀
缺点:热压罐成本较高,辅料的耗费较大
产品大小要基于热压罐的容积,一般不能制作大型产品
图3 世界上最大的热压罐
图4 热压罐内部运行系统
热压罐工艺流程图剪裁预浸料清理模具
装模
积层
封真空袋
连接真空系统
升温加压
三、模压工艺
模压成型(又称压制成型或压缩成型)是先将一定量的纤维预浸料放入金属对模中,在一定温度和压力作用下,固化成型制品的方法。
其基本原理是:热固性树脂在模压成型加工中所表现的流变行为,要比热塑性塑料复杂得多,在整个模压过程中始终伴随着化学反应,加热初期物料呈现低分子粘流态,流动性尚好,随着官能团的相互反应,部分发生交联,物料流动性逐步变小,并产生一定程度的弹性,使物料呈胶凝态,再继续加热使分子交联反应更趋完善,交联度增大,物料由胶凝态变为玻璃态,树脂体内呈体型结构,成型即告结束。
模压成型工艺的优点:
1、所得制品的内应力小,不易变形,稳定性较好;
2、产品尺寸精度高,重复性好;
3、表面光洁,无需二次修饰;
4、能一次成型结构复杂的制品;
5、模腔的磨损很小,模具的维护费用较低;
模压工艺的缺点:
1、前期投入成本较高,(金属模具、热压机、烘箱)
2、模具的升温及降温时间较长
3、对劳动者操作技能要求高
模压工艺的应用非常广泛:广泛应用于工业、农业、交通运输、电气、化工、建筑、机械等领域。
由于模压制品质量可靠,在兵器、飞机、导弹、卫星上也都得到了应用。
在经济高速发展的今天,预浸料工艺在复合材料市场上扮演着越来越重要的角色,在复合材料的成型,尤其在一些高端的产品方面方面也占了越来越大的比重。
我们也应该紧跟市场潮流,既要弘扬传统工艺,也要接触并发展新工艺,为我们双一大家庭创造更美好的明天而努力。
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