手糊成型工艺
3- 手糊成型工艺

胶液粘度 凝胶时间
配制时需注意: 防止胶液中混入气泡; 配胶量不能过多,每次配量要保证 在树脂凝胶前用完。
④增强材料准备: • • • •
玻璃纤维及其织物 碳纤维 芳纶纤维 其它增强材料 增强材料的种类和规格按设计要求选择。
3.1.2 糊制
1. 表面层
胶衣树脂
3.1.2 糊制
2. 结构层的糊制
固化方法 加热固化方法很多,中小型制品可 在固化炉内加热固化,大型制品可采用 模内加热或红外线加热。
3.1.4 脱模和修整
脱模要保证制品不受损伤。 脱模方法:①顶出脱模 ②压力脱模 ③大型制品 ④复杂制品
脱模
①顶出脱模: 在模具上预埋顶出装置,脱模时转动螺 杆,将制品顶出。
脱模
②压力脱模: 模具上留有压缩空气或水入口,脱 模时将压缩空气或水压入模具和制品之间,同 时用木锤和橡胶锤敲打,使制品和模具分离。
3.1.5 手糊制品厚度与层数计算
(1)手糊制品厚度的预测
t=m×k t-制品厚度 m-材料质量 k-厚度常数
(2)层数计算
医用核磁共振机外壳
化纤公司大型污水池(FRP衬里)
某有色冶炼厂电解铜车间电解槽
2. 设备简单,投资少。 3. 工艺简单。 4. 易于满足产品设计要求。 5. 制品树脂含量较高,耐腐蚀性好。
手糊工艺的缺点
生产效率低,劳动强度大。 产品质量不易控制。 产品性能较低。
3.1.1 手糊成型的准备
①场地 ②模具准备 ③树脂胶液配制 ④增强材料准备
①场地:
手糊成型工作场地的大小,要根据产 品大小和产量决定。 场地要求清洁、干燥、通风良好, 空气温度应保持在15~35℃之间,后加 工整修段,要设有抽风除尘装置。
复合材料手糊成型工艺

第二章 手糊成型工艺
课件
原 材 料 的 选 择
存在“双基终止”反应,当共聚反应进行到一定 存在“ 双基终止” 反应, 程度后,随反应进行体系中出现凝胶现象,粘度增大, 程度后,随反应进行体系中出现凝胶现象,粘度增大, 大分子活性链的运动受到阻碍, 大分子活性链的运动受到阻碍,这样就减弱了双基终 止反应,而此时单体分子仍可以自由扩散, 止反应,而此时单体分子仍可以自由扩散,自由基还 在不断形成,链增长反应仍然继续进行, 在不断形成,链增长反应仍然继续进行,而且速度加 出现“自动加速效应” 快,出现“自动加速效应”。 以后进一步共聚反应, 以后进一步共聚反应,体系逐渐形成三维网状结 粘度更大,限制了单体的扩散, 构,粘度更大,限制了单体的扩散,使聚合速度下降 而终止反应。 而终止反应。
2.
第二章 手糊成型工艺
课件
2. 手 糊 成 型 工 艺
不受尺寸、形状的限制,适宜尺寸大、批量小、 (1) 不受尺寸、形状的限制,适宜尺寸大、批量小、 形状复杂产品的生产; 形状复杂产品的生产; 设备简单、投资少、设备折旧费低,成本低; (2) 设备简单、投资少、设备折旧费低,成本低; 工艺简单; (3) 工艺简单; 可在任意部位增补增强材料, (4) 可在任意部位增补增强材料,易满足产品设计要 求; 产品树脂含量高,耐腐蚀性能好。 (5) 产品树脂含量高,耐腐蚀性能好。
第二章 手糊成型工艺
O O
课件
过氧化二苯甲酰
C6H5
C O O C C6H5
2.1 原 材 料 的 选 择
过氧化甲乙酮(混合物) 过氧化甲乙酮(混合物)
CH3 C2H5 C OH OOH
过氧化环己酮(混合物) 过氧化环己酮(混合物)
OH OOH
第《2》章手糊成型

第二章 手糊成型工艺
B 酮过氧化物-环烷酸钴引发体系 不饱和聚酯树脂低温固化最常见的引发体系 环烷酸钴对聚酯固化速度的影响 引发剂及用量 2%过氧化甲乙酮 2%过氧化甲乙酮 促进剂及用量 0 固化时间 48×60min 84min 0.01%环烷酸钴 0 28×60min
课件
2.1 原 材 料 的 选 择
第二章 手糊成型工艺
1、性能及品种 种类: 通用型 耐腐蚀型 阻燃型 低收缩型
课件
2.1 原 材 料 的 选 择
耐侯型聚酯树脂
第二章 手糊成型工艺
2、不饱和聚酯树脂的固化原理
课件
通过引发剂引发聚酯分子中的双键,与可聚合的乙烯类 单体(如苯乙烯)进行游离基共聚反应,使线型的聚酯分子交 联成三维网状的体形大分子结构。
M1 R M2
RM1
RiM 1 RiM 2
RM2
M1 、M2——分别代表乙烯类单体、聚酯分子
第二章 手糊成型工艺
课件
(2) 链增长 聚酯分子双键及乙烯类单体双键被引发后,就会进行链 增长反应,有如下四种形式的链增长反应:
2.1 原 材 料 的 选 择
M1 M2
M1 M1 M2 M2 M1 M1 M2 M2
第二章 手糊成型工艺
一、不饱和聚酯树脂 聚酯包括饱和聚酯和不饱和聚酯。
O C O
课件
2.1 原 材 料 的 选 择
饱和聚酯:没有非芳族的不饱和键
不饱和聚酯:含有非芳族的不饱和键,由不饱和二元羧酸或 酸酐、饱和二元羧酸或酸酐与多元醇缩聚而成的具有酯键和 不饱和双键的相对分子质量不高的线型高分子化合物。 不饱和聚酯树脂:在聚酯化缩聚反应结束后,趁热加入一定 量的乙烯基单体,配成粘稠的液体,这样的聚合物溶液称之 为不饱和聚酯树脂。
手糊成型工艺

手糊成型的工艺流程
(3)脱模和修整 脱模 脱模要保证制品不受损伤。脱模方法有如下几种:
①顶出脱模 在模具上预埋顶出装置,脱模时转动螺杆,将 制品顶出。②压力脱模 模具上留有压缩空气或水入口,脱 模时将压缩空气或水(0.2MPa)压入模具和制品之间,同时 用木锤和橡胶锤敲打,使制品和模具分离。③大型制品(如 船)脱模 可借助千斤顶、吊车和硬木楔等工具。④复杂制 品可采用手工脱模方法 先在模具上糊制二三层玻璃钢,待 其固化后从模具上剥离,然后再放在模具上继续糊制到设计 厚度,固化后很容易从模具上脱下来。
苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、乙烯基甲苯、邻苯二甲酸 二丙稀酯、邻苯二甲酸二丁酯。最常用的是苯乙烯。
• 苯乙烯的优缺点: • 优点:
粘度低;与树脂有良好的共混性,能很好的溶解引发剂、 促进剂;苯乙烯双键活泼,易于进行共聚反应;价格便宜, 材料来源广。 • 缺点:
沸点较低(145℃),易挥发,有一定毒性,对人体有害。 • 用量对性能的影响:
说明单独使用有机过氧化物,不能满足不饱和聚酯树脂室 温固化的要求。
实践发现,在促进剂的存在下,有机过氧化物的“分 解活化能”显著下降,可以使有机过氧化物的分解温度降 到室温以下。
这种能使引发剂降低分解活化能,降低引发温度的物 质称为促进剂。 • 引发剂-促进剂体系称为引发系统 常用的引发剂-促进剂体系有:
苯乙烯用量过多:胶液稀,操作时易流胶;制品固化 收缩率大。
苯乙烯用量过小:树脂胶液粘度大,不易使用;同时固化 不完全,制品的软化温度低。用量一般在30~40%。
• 2)、引发剂
• 引发剂可以产生自由基,引发树脂体系进行固化反应。引 发剂一般为过氧化物,其通式为 ROOR`。引发剂的主要类 型有:氢过氧化物、酸过氧化物、酮过氧化物、酯过氧化 物、二酰基过氧化物。
手煳成型工艺及设备

• 2)、引发剂
• 引发剂可以产生自由基,引发树脂体系进行固化反应。引 发剂一般为过氧化物,其通式为 ROOR`。引发剂的主要类 型有:氢过氧化物、酸过氧化物、酮过氧化物、酯过氧化 物、二酰基过氧化物。
• 最常用的有: 过氧化二苯甲酰
促进剂及用量 0
0.01%环烷酸钴 0
0.01%环烷酸钴
固化时间 48×60min
84min 28×60min
60min
• 4) 阻聚剂 • 为了增加不饱和聚酯树脂的贮存稳定性,调节适
用期,常在聚酯树脂中加入阻聚剂。(一般在树 脂生产过程中就加入) • 最常用的阻聚剂有:对苯二酚、叔丁基对苯二酚、 硝基苯、亚硫酸盐等 自速由度基慢与10苯4倍乙,烯一的般反聚应酯速树度脂比制自品由固基化与时O,2的表反面应应 覆盖聚酯薄膜。若不用薄膜覆盖,也应使成型表 面形成与空气隔离的物质如蜡类,否则自由基与 周造成围表空面气固中化的不O2完、全H而23.3.1 不饱和聚酯树脂的固化
poor adhesion with a incompatible silane coupling agent.
good adhesion with a compatible silane coupling agent.
(4)玻璃纤维的处理方法 ①后处理法:(对于“纺织型浸润剂”) 第一步除去浸润剂,有两种方法。 a、洗涤法:在皂水或有机溶液中清洗,然后烘干。 b、热处理法:(250℃~450℃) 1h。 第二步用表面处理剂处理(要求产品质量较高时), 处理步骤为: 浸渍-水洗-烘干。
2.3.2.2 铺层控制
搭接产品外形发生变化 铺层的拼接形式
手糊成型工艺流程

手糊成型工艺流程手糊成型是一种传统的工艺流程,用于制作陶瓷、玻璃、陶瓷瓷砖等产品。
这种工艺流程需要熟练的技术和经验,通过手工操作将原料塑造成所需的形状,然后经过干燥、烧结等步骤,最终制成成品。
在本文中,我们将详细介绍手糊成型工艺的流程和步骤。
第一步,准备原料。
手糊成型的第一步是准备原料。
通常情况下,原料是由粘土、石英、长石等天然矿物混合而成。
这些原料需要经过精细的研磨和筛分,以确保其颗粒大小和均匀度。
在准备原料的过程中,需要注意控制原料的配比,以确保最终制品的质量和性能。
第二步,配料和混合。
一旦原料准备好,就需要进行配料和混合的工作。
这个步骤非常重要,因为原料的配比和混合程度直接影响最终制品的质量。
通常情况下,原料会根据配方进行称量,然后放入混合机中进行搅拌和混合。
在混合的过程中,需要控制搅拌时间和速度,以确保原料充分混合均匀。
第三步,制作坯体。
配料和混合完成后,就需要将原料塑造成所需的形状。
这个过程通常称为制作坯体。
制作坯体的方法有很多种,可以采用手工制作、压制成型、注塑成型等不同的方式。
在手糊成型工艺中,通常会采用手工制作的方式,即工人通过手工操作将原料塑造成所需的形状。
这需要工人具备熟练的技术和经验,以确保制作出的坯体质量和形状符合要求。
第四步,干燥。
制作好的坯体需要经过干燥的过程。
干燥的目的是去除坯体中的水分,以便后续的烧结工艺。
通常情况下,坯体会被放置在通风良好的地方进行自然干燥,也可以采用烘干设备进行人工干燥。
在干燥的过程中,需要控制干燥的时间和温度,以确保坯体干燥均匀,不会出现开裂或变形的情况。
第五步,烧结。
干燥完成后,就需要进行烧结的工艺。
烧结是手糊成型工艺中非常重要的一个环节,它可以使坯体变得更加坚硬和耐磨,同时也可以改变坯体的颜色和质地。
烧结的温度和时间是非常关键的,需要根据具体的原料和产品要求进行调控。
在烧结的过程中,需要控制炉温和气氛,以确保烧结的效果和质量。
第六步,修整和装饰。
手糊成型工艺及设备概述

手糊成型工艺及设备概述引言手糊成型工艺是一种常用的制造工艺,广泛应用于各个行业,包括建筑、汽车、航空航天等。
本文将对手糊成型工艺及其相关设备进行概述。
手糊成型工艺的基本原理手糊成型工艺是一种手工制作产品的工艺,通过将纤维材料与树脂材料混合,手工涂抹在具体的模具上,并进行涂层的加固和硬化过程。
手糊成型的主要目的是制造出高强度、耐腐蚀和耐磨损的复合材料。
手糊成型的步骤手糊成型的步骤可以概括为以下几个方面:1.模具准备:选择适合产品形状和尺寸的模具,并进行清洁和涂层处理。
2.纤维材料准备:选择适合产品性能的纤维材料,如玻璃纤维、碳纤维等,并进行切割和排列。
3.树脂材料准备:选择适合产品性能的树脂材料,并按比例混合。
4.涂抹纤维材料:将纤维材料搭配模具,并使用刷子或刮刀将树脂材料涂抹在纤维上,确保均匀和完全浸润。
5.加固过程:通过压实或挤出等方式,增强产品的力学性能和表面质量。
6.硬化过程:将涂层的产品置于适当的温度和湿度条件下,使其树脂材料硬化并固化。
手糊成型工艺的设备手糊成型工艺需要一些基本的设备来进行操作和控制,以下是常用的设备:1.刷子或刮刀:用于将树脂材料均匀涂抹在纤维材料上。
2.模具:塑造产品的形状和尺寸的工具。
3.压实设备:可以通过压力将纤维材料固定在模具上,并提高产品的密度和强度。
4.硬化设备:提供适当的温度和湿度条件,加速树脂材料的硬化和固化过程。
5.切割设备:用于将成型后的产品切割成所需的尺寸和形状。
手糊成型工艺的优点和应用领域手糊成型工艺具有以下优点:1.灵活性高:可以制造各种形状和尺寸的产品,适应不同的需求。
2.低成本:相对于其他制造工艺,手糊成型工艺的设备和材料成本较低。
3.适用性广:手糊成型工艺适用于多种材料,包括玻璃纤维、碳纤维、有机玻璃等。
手糊成型工艺在以下行业有广泛的应用:1.建筑业:制造混凝土构件、温室、屋顶等。
2.汽车工业:制作车身和车内的复合材料零件。
3.航空航天工业:制造飞机和航天器的各种结构件。
手糊成型工艺的特点及其适用范围

手糊成型工艺的特点及其适用范围
手糊成型工艺是一种传统的制造方法,其特点包括以下几个方面:
1. 低成本:手糊成型工艺所需的设备和工具简单,不需要复杂的自动化设备,因此成本较低。
2. 灵活性:手糊成型可以根据需要进行个性化设计和加工,适应不同形状、尺寸或数量的产品制造。
3. 精度有限:相比于机械化加工,手糊成型的精度较低,因此不适用于要求非常高精度的产品。
4. 适用范围广:手糊成型工艺可用于各种材料的成型制造,如纸质、纤维素、陶瓷、塑料等。
5. 易学易用:手糊成型工艺不需要复杂的操作技巧,工人可以通过简单的培训快速掌握。
手糊成型工艺在以下领域有广泛应用:
1. 艺术品和手工制品:手糊成型工艺可以制作各种艺术品和手工制品,如雕塑、陶瓷制品、玩偶等。
2. 建筑和装饰:手糊成型可以制作建筑物的装饰部件,如天花板、墙面板等。
3. 包装行业:手糊成型可以制作各种包装材料,如纸盒、纸袋等。
4. 制作模具:手糊成型可以制作各种模具,如铸造、玻璃制造、塑料制品等的模具。
5. 学校和工艺培训:手糊成型工艺是一种传统的手工技艺,常常用于教育和培训,如学校的手工课程、工艺培训班等。
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手糊成型工艺又称接触成型工艺。
是手工作业把玻璃纤维织物和树脂交替铺在模具上,然后固化成型为玻璃钢制品的工艺。
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。
、接触低压成型工艺接触低压成型工艺的特点是以手工铺放增强材料,浸清树脂,或用简单的工具辅助铺放增强材料和树脂。
接触低压成型工艺的另一特点,是成型过程中不需要施加成型压力(接触成型),或者只施加较低成型压力(接触成型后施加0.01~0.7MPa压力,最大压力不超过2.0MPa)。
接触低压成型工艺过程,是先将材料在阴模、阳模或对模上制成设计形状,再通过加热或常温固化,脱模后再经过辅助加工而获得制品。
属于这类成型工艺的有手糊成型、喷射成型、袋压成型、树脂传递模塑成型、热压罐成型和热膨胀模塑成型(低压成型)等。
其中前两种为接触成型。
接触低压成型工艺中,手糊成型工艺是聚合物基复合材料生产中最先发明的,适用范围最广,其它方法都是手糊成型工艺的发展和改进。
接触成型工艺的最大优点是设备简单,适应性广,投资少,见效快。
根据近年来的统计,接触低压成型工艺在世界各国复合材料工业生产中,仍占有很大比例,如美国占35%,西欧占25%,日本占42%,中国占75%。
这说明了接触低压成型工艺在复合材料工业生产中的重要性和不可替代性,它是一种永不衰落的工艺方法。
但其最大缺点是生产效率低、劳动强度大、产品重复性差等。
1、原材料接触低压成型的原材料有增强材料、树脂和辅助材料等。
(1)增强材料接触成型对增强材料的要求:①增强材料易于被树脂浸透;②有足够的形变性,能满足制品复杂形状的成型要求;③气泡容易扣除;④能够满足制品使用条件的物理和化学性能要求;⑤价格合理(尽可能便宜),来源丰富。
用于接触成型的增强材料有玻璃纤维及其织物,碳纤维及其织物,芳纶纤维及其织物等。
(2)基体材料接触低压成型工艺对基体材料的要求:①在手糊条件下易浸透纤维增强材料,易排除气泡,与纤维粘接力强;②在室温条件下能凝胶,固化,而且要求收缩小,挥发物少;③粘度适宜:一般为0.2~0.5Pa·s,不能产生流胶现象;④无毒或低毒;⑤价格合理,来源有保证。
生产中常用的树脂有:不饱和聚酯树脂,环氧树脂,有进也用酚醛树脂,双马来酰亚胺树脂,聚酰亚胺树脂等。
几种接触成型工艺对树脂的性能要求:(3)辅助材料接触成型工艺中的辅助材料,主要是指填料和色料两类,而固化剂、稀释剂、增韧剂等,归属于树脂基体体系。
2、模具及脱模剂(1)模具模具是各种接触成型工艺中的主要设备。
模具的好坏,直接影响产品的质量和成本,必须精心设计制造。
设计模具时,必须综合考虑以下要求:①满足产品设计的精度要求,模具尺寸精确、表面光滑;②要有足够的强度和刚度;③脱模方便;④有足够的热稳定性;⑤重量轻、材料来源充分及造价低。
模具构造接触成型模具分为:阴模、阳模和对模三种,不论是哪种模具,都可以根据尺寸大小,成型要求,设计成整体或拼装模。
模具材料造反模具材料时,应满足以下要求:①能够满足制品的尺寸精度,外观质量及使用寿命要求;②模具材料要有足够的强度和刚度,保证模具在使用过程中不易变形和损坏;③不受树脂侵蚀,不影响树脂固化;④耐热性好,制品固化和加热固化时,模具不变形;⑤容易制造,容易脱模;⑥昼减轻模具重量,方便生产;⑦价格便宜,材料容易获得。
能用作手糊成型模具的材料有:木材,金属,石膏,水泥,低熔点金属,硬质泡沫塑料及玻璃钢等。
脱模剂基本要求:①不腐蚀模具,不影响树脂固化,对树脂粘接力小于0.01MPa;②成膜时间短,厚度均匀,表面光滑;③使用安全,无毒害作用;④耐热、能以受加热固化的温度作用;⑤操作方便,价格便宜。
接触成型工艺的脱模剂主要有薄膜型脱模剂、液体脱模剂和油膏、蜡类脱模剂。
手糊成型工艺手糊成型的工艺流程如下:(1)生产准备场地手糊成型工作场地的大小,要根据产品大小和日产量决定,场地要求清洁、干燥、通风良好,空气温度应保持在15~35℃之间,后加工整修段,要设有抽风除尘和喷水装置。
模具准备准备工作包括清理、组装及涂脱模剂等。
树脂胶液配制配制时,要注意两个问题:①防止胶液中混入气泡;②配胶量不能过多,每次配量要保证在树脂凝胶前用完。
增强材料准备增强材料的种类和规格按设计要求选择。
(2)糊制与固化铺层糊制手工铺层糊制分湿法和干法两种:①干法铺层用预浸布为原料,先将预学好料(布)按样板裁剪成坏料,铺层时加热软化,然后再一层一层地紧贴在模具上,并注意排除层间气泡,使密实。
此法多用于热压罐和袋压成型。
②湿法铺层直接在模具上将增强材料浸胶,一层一层地紧贴在模具上,扣除气泡,使之密实。
一般手糊工艺多用此法铺层。
湿法铺层又分为胶衣层糊制和结构层糊制。
手糊工具手糊工具对保证产品质量影响很大。
有羊毛辊、猪鬃辊、螺旋辊及电锯、电钻、打磨抛光机等。
固化制品固化分硬化和熟化两个阶段:从凝胶到三角化一般要24h,此时固化度达50%~70%(巴柯尔硬性度为15),可以脱模,脱后在自然环境条件下固化1~2周才能使制品具有力学强度,称熟化,其固化度达85%以上。
加热可促进熟化过程,对聚酯玻璃钢,80℃加热3h,对环氧玻璃钢,后固化温度可控制在150℃以内。
加热固化方法很多,中小型制品可在固化炉内加热固化,大型制品可采用模内加热或红外线加热。
(3)脱模和修整脱模脱模要保证制品不受损伤。
脱模方法有如下几种:①顶出脱模在模具上预埋顶出装置,脱模时转动螺杆,将制品顶出。
②压力脱模模具上留有压缩空气或水入口,脱模时将压缩空气或水(0.2MPa)压入模具和制品之间,同时用木锤和橡胶锤敲打,使制品和模具分离。
③大型制品(如船)脱模可借助千斤顶、吊车和硬木楔等工具。
④复杂制品可采用手工脱模方法先在模具上糊制二三层玻璃钢,待其固化后从模具上剥离,然后再放在模具上继续糊制到设计厚度,固化后很容易从模具上脱下来。
修整修整分两种:一种是尺寸修整,另一种缺陷修补。
①尺寸修整成型后的制品,按设计尺寸切去超出多余部分;②缺陷修补包括穿孔修补,气泡、裂缝修补,破孔补强等。
(1)袋压法袋压成型是将手糊成型的未固化制品,通过橡胶袋或其它弹性材料向其施加气体或液体压力,使制品在压力下密实,固化。
袋压成型法的优点是:①产品两面光滑;②能适应聚酯、环氧和酚醛树脂;③产品重量比手糊高。
袋压成型分压力袋法和真空袋法2种:①压力袋法压力袋法是将手糊成型未固化的制品放入一橡胶袋,固定好盖板,然后通入压缩空气或蒸汽(0.25~0.5MPa),使制品在热压条件下固化。
②真空袋法此法是将手糊成型未固化的制品,加盖一层橡胶膜,制品处于橡胶膜和模具之间,密封周边,抽真空(0.05~0.07MPa),使制品中的气泡和挥发物排除。
真空袋成型法由于真空压力较小,故此法仅用于聚酯和环氧复合材料制品的湿法成型。
袋压法、热压罐法、液压釜法和热膨胀模塑法成型袋压法、热压罐法、液压釜法和热膨胀模塑法统称为低压成型工艺。
其成型过程是用手工铺叠方式,将增强材料和树脂(含预浸材料)按设计方向和顺序逐层铺放到模具上,达到规定厚度后,经加压、加热、固化、脱模、修整而获得制品。
四种方法与手糊成型工艺的区别仅在于加压固化这道工序。
因此,它们只是手糊成型工艺的改进,是为了提高制品的密实度和层间粘接强度。
以高强度玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维和环氧树脂为原材料,用低压成型方法制造的高性能复合材料制品,已广泛用于飞机、导弹、卫星和航天飞机。
如飞机舱门、整流罩、机载雷达罩,支架、机翼、尾翼、隔板、壁板及隐形飞机等。
(1)袋压法袋压成型是将手糊成型的未固化制品,通过橡胶袋或其它弹性材料向其施加气体或液体压力,使制品在压力下密实,固化。
袋压成型法的优点是:①产品两面光滑;②能适应聚酯、环氧和酚醛树脂;③产品重量比手糊高。
袋压成型分压力袋法和真空袋法2种:①压力袋法压力袋法是将手糊成型未固化的制品放入一橡胶袋,固定好盖板,然后通入压缩空气或蒸汽(0.25~0.5MPa),使制品在热压条件下固化。
②真空袋法此法是将手糊成型未固化的制品,加盖一层橡胶膜,制品处于橡胶膜和模具之间,密封周边,抽真空(0.05~0.07MPa),使制品中的气泡和挥发物排除。
真空袋成型法由于真空压力较小,故此法仅用于聚酯和环氧复合材料制品的湿法成型。
(2)热压釜和液压釜法热压釜和液压釜法都是在金属容器内,通过压缩气体或液体对未固化的手糊制品加热、加压,使其固化成型的一种工艺。
热压釜法热压釜是一个卧式金属压力容器,未固化的手糊制品,加上密封胶袋,抽真空,然后连同模具用小车推进热压釜内,通入蒸汽(压力为 1.5~2.5MPa),并抽真空,对制品加压、加热,排出气泡,使其在热压条件下固化。
它综合了压力袋法和真空袋法的优点,生产周期短,产品质量高。
热压釜法能够生产尺寸较大、形状复杂的高质量、高性能复合材料制品。
产品尺寸受热压釜限制,目前国内最大的热压釜直径为2.5m,长18m,已开发应用的产品有机翼、尾翼、卫星天线反射器,导弹再入体、机载夹层结构雷达罩等。
此法的最大缺点是设备投资大,重量大,结构复杂,费用高等。
液压釜法液压釜是一个密闭的压力容器,体积比热压釜小,直立放置,生产时通入压力热水,对未固化的手糊制品加热、加压,使其固化。
液压釜的压力可达到2MPa或更高,温度为80~100℃。
用油载体、热度可达200℃。
此法生产的产品密实,周期短,液压釜法的缺点是设备投资较大。
(3)热膨胀模塑法热膨胀模塑法是用于生产空腹、薄壁高性能复合材料制品的一种工艺。
其工作原理是采用不同膨胀系数的模具材料,利用其受热体积膨胀不同产生的挤压力,对制品施工压力。
热膨胀模塑法的阳模是膨胀系数大的硅橡胶,阴模是膨胀系数小的金属材料,手糊未固化的制品放在阳模和阴模之间。
加热时由于阳、阴模的膨胀系数不同,产生巨大的变形差异,使制品在热压下固化。
二、夹层结构制造技术夹层结构一般是由三层材料制成的复合材料。
夹层复合材料的上下面层是高强度、高模量材料,中间层是较厚的轻质材料,玻璃钢夹层结构实际上是复合材料与其它轻质材料的再复合。
采用夹层结构方式是为了提高材料的有效利用率和减轻结构重量,以梁板构件为例,在使用过程中,一要满足强度要求,二要满足刚度的需要,玻璃钢材料的特点是强度高,模量低。
因此,用单一的玻璃钢材料制造梁板,满足强度要求时,挠度往往很大,如果按允许挠度进行设计,则强度大大超过,造成浪费。