复合材料预浸料极其加工设备
复合材料工艺及设备最新版资料
复合材料工艺及设备最新版资料复合材料是一种由两种或多种不同材料组成的材料系统，其具有优异的性能和多样化的应用。
复合材料工艺及设备是指用于制造复合材料的特定工艺和设备。
随着科技的不断发展，复合材料工艺及设备也在不断更新和改进。
目前，复合材料工艺及设备的最新进展主要集中在以下几个方面：1.纤维制备技术：纤维是组成复合材料的重要组成部分，纤维的质量和性能直接影响到最终复合材料的性能。
目前，最新的纤维制备技术主要包括原丝制备和纤维处理两个方面。
原丝制备技术主要包括熔融纺丝、湿法纺丝、气体传送纺丝等。
纤维处理技术主要包括表面改性、涂覆等。
2.树脂基体制备技术：树脂是复合材料中的粘结剂，树脂基体的制备技术对复合材料的性能也有重要影响。
最新的树脂基体制备技术主要包括树脂合成、树脂改性、树脂成型、树脂固化等。
3.复合材料成型技术：复合材料的成型技术主要包括手工成型、预浸法成型、自动化成型等。
最新的成型技术主要是指自动化成型技术，该技术利用机器人、控制系统等设备实现复合材料的快速、精确成型，大大提高了生产效率和产品质量。
4.复合材料加工技术：复合材料的加工技术是指对成型的复合材料进行切割、钻孔、铣削、拼接等工艺操作。
最新的加工技术主要包括超声波加工、激光加工、高速切削等，这些技术具有高效、精确、无损等特点。
5.复合材料性能测试技术：复合材料的性能测试是评价复合材料性能的重要手段。
最新的性能测试技术主要包括机械性能测试、热学性能测试、电学性能测试等。
其中，非接触式测试技术和多参数测试技术是目前研究的热点。
随着复合材料的广泛应用，对复合材料工艺及设备的需求也越来越高。
未来的发展方向主要包括提高工艺及设备的自动化水平，提高产品质量和生产效率；开发环保型的工艺和设备，减少对环境的污染和能源的消耗；开展附加值高的复合材料产品的研发和生产。
总结起来，复合材料工艺及设备的最新进展主要包括纤维制备技术、树脂基体制备技术、复合材料成型技术、复合材料加工技术和复合材料性能测试技术。
复合材料缠绕成型工艺设备
复合材料缠绕成型工艺设备一、引言复合材料是指由两种或两种以上的材料组成的材料，具有优异的力学性能和化学性能。
复合材料缠绕成型工艺是一种常用的制备复合材料制品的方法，其核心设备是复合材料缠绕成型工艺设备。
本文将对复合材料缠绕成型工艺设备进行介绍。
二、复合材料缠绕成型工艺设备的分类根据不同的应用领域和工艺要求，复合材料缠绕成型工艺设备可以分为以下几类：1. 玻璃纤维缠绕设备：主要用于制备玻璃纤维增强复合材料制品，如储罐、管道等。
该设备通常包括纤维预浸料供给系统、纤维缠绕机、固化系统等部分。
2. 碳纤维缠绕设备：主要用于制备碳纤维增强复合材料制品，如航空航天部件、汽车零部件等。
该设备通常具备高精度的控制系统，能够实现复杂的缠绕路径，并能进行温度和压力控制。
3. 陶瓷纤维缠绕设备：主要用于制备陶瓷纤维增强复合材料制品，如高温耐火材料、电子陶瓷等。
该设备通常具备高温环境下的工作能力和陶瓷纤维的供给系统。
三、复合材料缠绕成型工艺设备的工作原理复合材料缠绕成型工艺设备的工作原理主要包括以下几个步骤：1. 原材料准备：根据不同的复合材料制品要求，提前准备好纤维、树脂等原材料，并进行预处理，如纤维预浸脂涂布等。
2. 纤维缠绕：将预处理好的纤维通过纤维缠绕机进行缠绕，按照预定的路径和角度进行缠绕，形成所需的复合材料构件的外形。
3. 固化处理：将缠绕好的构件进行固化处理，通常采用热固化或光固化的方式，使树脂固化成为坚固的基体。
4. 后续加工：经过固化处理的复合材料构件，还需要进行后续的加工，如修整边缘、孔加工等，以满足实际使用的要求。
四、复合材料缠绕成型工艺设备的特点复合材料缠绕成型工艺设备具有以下几个特点：1. 自动化程度高：复合材料缠绕成型工艺设备通常具备自动化控制系统，能够实现复杂的缠绕路径和工艺要求。
2. 生产效率高：由于采用了自动化控制，复合材料缠绕成型工艺设备具有较高的生产效率，可以实现大批量、高质量的生产。
复合材料预浸料极其加工设备
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如航空航天和汽车领域。
复合预浸料
复合预浸料是由两种或多种树脂和增强纤维组成 的预浸料，具有多种树脂的优点。
复合预浸料可以结合不同树脂的特点，实现更好 的性能指标和满足特殊需求。
复合预浸料适用于制造需要综合性能的部件，如 体育器材和医疗器械等。
预浸料的性能指标
树脂类型和含量
不同树脂类型和含量会影响预 浸料的性能指标，如粘度、固
建筑装饰
预浸料也用于建筑装饰领域，如生产 玻璃纤维增强复合材料的外墙板和天 花板等装饰材料。
体育器材领域
自行车和滑雪板
预浸料在体育器材领域广泛应用于制造自行车架、滑雪板等高性能运动器材，以提高其强度、轻量化和美观度。
帆船和皮划艇
预浸料还用于制造帆船和皮划艇等水上运动器材，以提高其耐久性和轻量化。
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汽车制造领域
汽车车身
预浸料在汽车制造中用于生产车身面板、车门、发动机罩等 部件，以提高汽车的结构性能和外观质量。
汽车零部件
预浸料还用于生产汽车内部的零部件，如座椅骨架、方向盘 等，以提高舒适性和安全性。
建筑领域
桥梁和高层建筑
预浸料在建筑领域用于制造桥梁和高 层建筑的承重结构，如梁、柱和板等， 以提高结构的强度和耐久性。
复合材料预浸料极其加工 设备
• 引言 • 预浸料种类与特性 • 预浸料加工设备 • 预浸料应用领域 • 预浸料加工技术的发展趋势 • 结论
01
引言
复合材料的定义与重要性
定义
复合材料是由两种或多种材料组成的 一种材料，这些材料在微观尺度上结 合在一起，以产生新的、具有优异性 能的材料。
重要性
复合材料具有高强度、轻质、耐腐蚀 、隔热等特性，广泛应用于航空航天 、汽车、建筑、体育器材等领域，对 现代工业的发展具有重要意义。
先进复合材料主要制造工艺和专用设备
先进复合材料主要制造工艺和专用设备中国航空工业第一集团公司科技发展部 郝建伟中国航空工业发展研究中心 陈亚莉先进复合材料具有轻质、高强度、高模量、抗疲劳、耐腐蚀、可设计、成型工艺性好和成本低等特点，是理想的航空结构材料，在航空产品上得到了广泛应用，已成为新一代飞机机体的主体结构材料。
复合材料先进技术的成熟使其性能最优和低成本成为可能，从而大大推动了复合材料在飞机上的应用。
一些大的飞机制造商在飞机设计制造中，正逐步减少传统金属加工的比例，优先发展复合材料制造。
本文旨在介绍在复合材料制造过程中所涉及到的主要工艺和先进专用设备。
复合材料在飞机上的应用随着复合材料制造技术的发展，复合材料在飞机上的用量和应用部位已经成为衡量飞机结构先进性的重要标志之一。
复合材料在飞机上的应用趋势有如下几点：（1）复合材料在飞机上的用量日益增多。
复合材料的用量通常用其所占飞机机体结构重量的百分比来表示，世界上各大航空制造公司在复合材料用量方面都呈现增长的趋势。
最有代表性的是空客公司的A380客机和后续的A350飞机以及波音公司的B787飞机。
A380上复合材料用量约30t。
B787复合材料用量达到50%。
而A350飞机复合材料用量更是达到了创纪录的52%。
复合材料在军机和直升机上的用量也有同样的增长趋势，近几年得到迅速发展的无人机更是将复合材料用量推向更高水平。
（2）应用部位由次承力结构向主承力结构发展。
最初采用复合材料制造的是飞机的舱门、整流罩、安定面等次承力结构。
目前，复合材料已经广泛应用于机身、机翼等主承力结构。
主承载部位大量应用复合材料使飞机的性能得到大幅度提升，由此带来的经济效益非常显著，也推动了复合材料的发展。
（3）在复杂外形结构上的应用愈来愈广泛。
飞机上用复合材料制造的复杂曲面制件也越来越多，如A380和B787飞机上的机身段，球面后压力隔框等，均采用纤维铺放技术和树脂膜渗透（RFI）工艺制造。
（4）复合材料构件的复杂性大幅度增加，大型整体、共固化成型成为主流。
不同的材料及成型工艺的主要设备及其作用
不同的材料及成型工艺的主要设备及其作用一、概述在制造业中，材料和成型工艺是产品制造的关键因素。
随着科技的不断进步，越来越多的材料和成型工艺被应用于生产过程中。
为了实现高效、高质的制造，主要设备也经历了不断的改进和发展。
本文将对不同的材料及成型工艺的主要设备及其作用进行详细的介绍。
二、材料分类及对应设备1.金属材料金属材料在制造业中占有重要地位，常用的金属材料包括钢铁、铜、铝等。
针对这些金属材料的加工，主要设备包括：熔炼炉、轧机、冲压机、焊接机等。
这些设备的作用是熔炼金属、轧制金属板材、冲压金属零件以及焊接金属部件等。
2.塑料材料塑料材料因其轻便、耐腐蚀等特性广泛应用于各个领域。
针对塑料材料的加工，主要设备包括：注塑机、挤出机、热压成型机等。
注塑机的作用是将熔融状态的塑料注入模具中，冷却后得到所需形状的塑料零件；挤出机则是通过螺杆旋转产生的压力，将熔融状态的塑料挤出成连续的型材；热压成型机则是利用热压工艺将塑料片材热压成所需形状的制品。
3.复合材料复合材料是由两种或两种以上材料组成的新型材料，具有优异的性能。
针对复合材料的加工，主要设备包括：预浸料设备、热压罐、缠绕机等。
预浸料设备的作用是将树脂与纤维预先混合，制成预浸料；热压罐的作用是将复合材料在高温高压下固化成型；缠绕机则是通过将纤维缠绕在芯模上，制成所需形状的复合材料制品。
三、成型工艺与设备的作用1.注塑成型工艺与注塑机注塑成型工艺是一种常见的塑料加工工艺，主要设备为注塑机。
注塑机的作用是将熔融状态的塑料注入模具中，经过冷却固化后开模取出塑料制品。
注塑成型工艺的特点是生产效率高、适用范围广，可以生产各种形状和尺寸的塑料制品。
2.挤出成型工艺与挤出机挤出成型工艺是一种常见的塑料加工工艺，主要设备为挤出机。
挤出机的作用是将塑料原料加热熔融，通过螺杆将熔融状态的塑料推挤出模头，冷却后形成连续的型材或管材。
挤出成型工艺的特点是连续生产、生产效率高，可以生产各种规格的型材和管材。
预浸工艺过程及设备工作原理
预浸工艺过程及设备工作原理哎呀，说起预浸工艺，这可真是个技术活儿。
你可能会想，这玩意儿跟我们平时的生活有啥关系？别急，听我慢慢道来。
首先，咱们得搞清楚，预浸工艺到底是个啥。
简单来说，就是把纤维和树脂混合在一起，让它们先“亲密接触”一下，然后再进行下一步的加工。
这个过程就像是在做蛋糕前，先把面粉和鸡蛋混合好，这样做出来的蛋糕才松软可口。
好了，现在咱们来聊聊这个过程。
首先，得有一台预浸机，这家伙可不简单，它就像是个大号的搅拌器，但是比搅拌器聪明多了。
它知道什么时候该快，什么时候该慢，这样才能保证纤维和树脂充分混合，但又不至于把纤维弄断。
开始工作的时候，机器会把纤维送进一个特制的模具里，然后树脂就像瀑布一样从上面浇下来。
这时候，机器就会开始转动，让纤维和树脂充分混合。
这个过程有点像是在做棉花糖，你得不停地搅拌，直到棉花糖变得又软又粘。
但是，这还没完呢。
混合好的纤维和树脂，还得经过一个叫做“预浸带”的阶段。
这个预浸带就像是一条传送带，它会慢慢地把混合好的材料送进一个加热的区域。
这个加热的过程就像是在做面包，你得让面团发酵，这样才能让面包松软。
在这个加热区域，树脂会开始固化，但是不会完全固化，这样就能保持纤维的柔软性。
这个过程需要非常精确的温度控制，太高了，树脂就会烧焦；太低了，树脂又固化不了。
这就像是烤蛋糕，温度得刚刚好，蛋糕才能既松软又美味。
最后，预浸好的材料会被卷起来，就像是卷寿司一样。
这样，预浸工艺就完成了。
这些预浸材料可以被用来做各种各样的东西，比如飞机的翅膀，或者赛车的车身。
这些东西都需要非常轻，但又非常坚固，预浸工艺就能满足这些要求。
你看，预浸工艺虽然听起来高大上，但其实就跟我们平时做蛋糕、烤面包差不多。
都是需要精确的控制，才能做出好东西。
所以，下次你看到飞机或者赛车的时候，不妨想想，这里面可能就有预浸工艺的功劳呢。
复合材料工艺及设备
低成本化
通过优化原材料、降低生产过程中的能耗 和物耗、提高生产效率等方式，可以降低 复合材料的制造成本。此外，发展循环经 济和利用废弃复合材料也是降低成本的有 效途径。
总结词
详细描述
降低复合材料的制造成本对于推动其大规 模应用具有重要意义，低成本复合材料在 汽车、建筑、包装等领域具有广阔的市场 前景。
总结词
利用缠绕机将纤维或织物在一定张力下缠绕到芯模上的工艺。
详细描述
缠绕成型工艺是一种常见的复合材料制造方法，通过将纤维或织物在一定张力下缠绕到芯模上，然后在一定温度 和压力下固化成型。该工艺可以制造出各种形状和大小的复合材料制品，广泛应用于航空、航天、汽车等领域。
喷射成型工艺
总结词
将纤维、树脂和其他添加剂通过喷枪喷涂到模具表面，形成一 定厚度的复合材料层。
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复合材料的制造工艺
热压成型工艺
总结词
通过加热和加压将预浸料制成所需形状的工艺。
详细描述
热压成型工艺是一种常用的复合材料制造方法，通过将预浸料放置在模具中，加热 并施加压力，使预浸料在高温高压下塑形成为所需的形状。该工艺适用于各种复合 材料，如碳纤维、玻璃纤维和芳纶纤维等。
缠绕成型工艺
航空航天领域
总结词
航空航天领域是复合材料应用的重要领域，主要用于制造飞机、卫星和火箭等高端装备。
详细描述
复合材料具有高强度、轻质、耐高温等优点，能够大幅度提高航空航天装备的性能和安 全性。在飞机制造中，复合材料被广泛应用于机身、机翼、尾翼等关键部位，减轻了飞 机重量，提高了燃油经济性和飞行效率。在卫星和火箭制造中，复合材料用于制造结构
树脂传递模塑成型设备
树脂传递模塑成型（RTM）是一种制造复合材料的 工艺，其中液体树脂被注入到封闭的模具中，并被 纤维增强材料所包围。
复合材料设备
复合材料设备复合材料是一种由两种或两种以上的材料组合而成的新材料，具有优异的性能和广泛的应用领域。
复合材料设备是用于制造、加工和检测复合材料制品的设备，是复合材料工业的重要组成部分。
本文将就复合材料设备的分类、特点和应用领域进行介绍。
首先，复合材料设备可以根据其用途和功能进行分类。
常见的复合材料设备包括预浸料生产设备、压制设备、模具、自动化生产线、检测设备等。
预浸料生产设备主要用于生产预浸料，包括树脂浸渍、纤维预浸料等。
压制设备用于将预浸料进行成型和固化，通常包括压力机、热压机等。
模具是用于成型复合材料制品的工具，可以根据产品的形状和尺寸进行定制。
自动化生产线可以实现复合材料制品的连续生产，提高生产效率和产品质量。
检测设备用于对成品进行质量检测，包括力学性能测试、表面质量检测等。
其次，复合材料设备具有以下特点。
首先，复合材料设备通常需要具备高温、高压、精密控制等特殊条件，以确保复合材料制品的质量和性能。
其次，复合材料设备的制造和维护技术要求较高，需要具备一定的专业知识和技能。
再次，随着科技的发展，复合材料设备也在不断更新换代，新型设备通常具有更高的自动化程度和生产效率。
最后，复合材料设备的应用领域非常广泛，涉及航空航天、汽车制造、建筑材料、体育用品等诸多领域。
最后，复合材料设备在各个行业中发挥着重要作用。
在航空航天领域，复合材料设备被广泛应用于飞机、航天器等制造中，以降低结构重量、提高飞行性能。
在汽车制造领域，复合材料设备可以用于制造车身、发动机零部件等，以提高汽车的燃油经济性和安全性。
在建筑材料领域，复合材料设备可以制造各种新型建筑材料，具有较好的耐候性和耐久性。
在体育用品领域，复合材料设备可以制造高性能的运动器材，如高尔夫球杆、网球拍等，以提高运动员的竞技水平。
综上所述，复合材料设备是现代工业中不可或缺的重要设备，具有广泛的应用前景和市场需求。
随着科技的不断进步和创新，复合材料设备将会不断发展和完善，为各个行业的发展和进步提供有力支持。
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真空系统： 真空袋 真空泵、管路 密封材料
4、脱模材料
真空袋装
2.2压力袋成型
压力为0.25~0.5MPa
2.2压力袋成型设备和工具
浸渍--------〉赋形--------〉固化
预浸料 1、模具 2、压力(压力系统)
压力系统： 加压设备、管路 密封材料
玻璃纤维织物预浸料
1.3 预浸料制备工艺及设备
1.3.1热固性树脂基体预浸料制备技 术 •SMC •连续长纤维 溶液浸渍法 热熔法 1.3.2热塑性树脂基体预浸料制备技 术
1.3.1.1 溶液浸渍法（湿法）
设备：卧式或立式浸胶机 过程
纤维
(纱或织物)
热处理炉
(除去水分或石蜡浸润剂)
浸胶槽
2.3.4压力罐成型设备和工具
浸渍--------〉赋形--------〉固化
预浸料 高压 高温 流胶 1、模具 2、真空系统
真空系统： 真空袋 真空泵、管路 密封材料
3、温度（热压罐系统）
3、热压罐系统
4、脱模材料
2.3.5 热压罐系统
压力 真空 加热
2.3.5热压罐系统三大部分
1、机械部分包括：密封腔体（由罐体、罐门机构、密封电机和隔热 层等形成一个耐高压、高温的容器腔体）底板与小车 ；
2、胶膜法
1.3.2 增强热塑性塑料片材制造
1.3.2.1 熔融浸渍工艺
树脂薄膜 玻璃毡 预热 层合 热压浸渍 片材 切割 热固结 冷却
1.3.2.2悬浮沉积工艺
玻纤 树脂粉末 悬浮助剂 混合
树脂、玻纤均匀分散
悬浮液
流浆箱 卷材 片材 热压
成形网 粘接
脱水 干燥
1.3.2.3 硫化床法
玻纤 树脂粉末
电加热 远红外加热
短切
输送网带
热压
冷却
片材
1.3.2.4
塑料薄膜
0.01~1mm
静电吸附法
短切玻纤
3~50mm
带静电
层合
热压
冷却
片材
1. 2. 3. 4.
玻纤 静电摩擦辊 静电发生器 中长玻纤
2预浸料加工工艺和设备
浸渍-----------------〉赋形---------------------〉固化 真空袋 热压罐
“热压罐成型是一种广泛用于成型先进复合材料结构的工艺方法。当 前要求高承载的绝大多数复合材料结构依然采用热压罐成型”
摘自《聚合物复合材料及工艺》220页王汝敏等
科学出版社
2.3.2 工艺过程
预浸料下料、 铺叠
封装
抽真空
加热加压
固化
2.3.3. 加热、加压工艺顺序
加热 预浸料熔融 粘流态 固化 高弹态 玻璃态
(浸胶)
存贮
收卷
烘干炉
(除去溶剂、挥发分) (树脂预固化)
1. 辊筒缠绕法
碳纤维无纬布
玻璃纤维无纬布
2、阵列式连续排铺法
北京航空材料研究院自行研制48英寸热熔预浸机
北京航空材料研究院窄带预浸机
1.3.1.2 熔融法
优点：生产现场和环境无污染；节约溶剂；预浸料挥发分含量低 缺点：不适合浸渍厚纤维或织物，高粘度树脂难于浸渍。 1、直接热熔法
复合材料预浸料极其加工设备
复合材料预浸料极其加工设备概览
真空袋 热压罐
预浸料
压模工艺 搓管工艺
压力袋
1、预浸料制造设备与工艺 2、真空袋工艺与设备 3、热压罐工艺与设备
1、预浸料
1.1 预浸料定义 • 用树脂基体在严格控制的条件下浸渍连续、短切 纤维或织物，制成树脂基体与增强体的组合物； • • • 制造复合材料的中间材料。 是进行铺层设计的基础， 是直接用来制造各种复合材料构件的原料。 真空 袋
压模工 艺
热压 罐 预浸 料
压力袋
1、预浸料概述
1.2 商用预浸料性能要求
具有较长的适用期（室温>1个月，－18℃> 6个月）；
可准确控制增强材料的含量和排列方向； 成型时应有适当的粘性和铺设性；
挥发分含量尽可能小（一般<2%，主承力构件预浸料<0.8%）
单向预浸带
窄预浸带
碳纤维织物预浸料
3、温度（控制系统）
4、脱模材料
方案设计
树脂基体采用耐低温、低粘度环氧树脂； 为了满足动载疲劳性、提高层间剪切采用 正交三维； 真空浸渍、内气囊加压工艺。
内补强法兰
内加压
真空浸渍 + 气囊加压
2.3真空袋-热压罐成型
热压罐
2.3.1热压罐成型复合材料制品的优点
制品表面与内部质量最佳（浸渍最佳）； 大尺寸型面复杂的复合材料构件（受限于热压罐型腔尺寸） （成型最佳）； 预浸料铺层，制品质量易控（固化最佳，工艺可控性好）。
4、在线监视、测量部分
复合材料预浸料极其加工设备概览
真空袋 热压罐
预浸料
压模工艺 搓管工艺
压力袋
1、预浸料制造设备与工艺 2、真空袋、压力袋工艺与设备 3、热压罐工艺与设备
罐体：为圆筒形压力容器，封头采用压制成型，筒身采用钢板卷筒焊 制。筒身由内外筒组成，加热与冷却装置安装在内外筒之间。罐体内装有 风机，使空气通过内外筒涵道强制循环流动。内筒焊有底板，上置轨道和 小车，制品可由小车进出罐体。
2、功能及控制部分包括： 1压力系统（由压缩机、储气罐、压力调节阀、管路、变 送器和压
预浸料 压模工艺 搓管工艺
压力袋
2.1真空袋成型
制品毛坯
2.1.1 过程
抽真空 固化 品
真空袋密封
2.1.2 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
2.1.3真空袋成型设备和工具
浸渍--------〉赋形--------〉固化
力表等组成压力传送与调控系统）；
2加热、冷却系统（电热管均布在罐体尾部，加热功率满足腔体的
最高温度要求及升温速率的要求）；
3均风系统（由搅拌风机、导风筒和导流罩组成，加速热流传导，
形成均匀温度场）；
4真空系统(由真空泵、管路、真空表和真空阀组成，给封装的复合
材料预制件提供真空条件）；
3、安全装置：安全保险设备。
加压作用：压实预浸料，制备结构均匀、致密复合材料 加压时机：粘流态与高弹态区间 加压太早：树脂流失过多 加压太迟：树脂已进入高弹态，树脂结构不致密
固化温度、时间：取决于树脂体系和制件厚度； 升温速率 固化压力：排除过剩树脂，使制件密实； 加压时机 真空度：排除夹杂空气和挥发物
真空度 压力
温度
时间