复合材料工艺和设备
第一章
1.复合材料定义：是指两种或两种以上不同材料，用适当的方法复合成一种新材料，其性能比单一材料性能优越。根据基体材料不同，分为金属基复合材料，非金属基复合材料，树脂基复合材料
2.复合材料最大特点，是性能具有可设计性。影响复合材料性能的因素很多，主要取决于增强材料的性能，含量及分布情况，基体材料的性能和含量，以及它们之间的界面结合情况。
3.树脂基复合材料的使用温度一般为60摄氏度到250摄氏度；金属基复合材料为400摄氏度到600摄氏度；陶瓷基复合材料为1000摄氏度到1500摄氏度。复合材料硬度主要取决于基体材料的性能，一般硬度为陶瓷基复合材料大于金属基复合材料大于树脂基复合材料
4.就力学性能而言，复合材料的力学性能取决于增强材料的性能，含量和分布，以及基体材料的性能和含量。
复合材料的耐自然老化性能，取决于基体材料的性能和与增强材料的界面粘结。一般优劣次序为，陶瓷基复合材料大于金属基复合材料大于树脂基复合材料。
导热性能的优劣比较为：金属基复合材料大于陶瓷基复合材料大于树脂基复合材料。
5.选择成型方法时应考虑：
①产品外形构造和尺寸大小
②材料性能和产品质量要求
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
第二章
1.手糊成型：又称接触成型。是用纤维增强材料和树脂胶液在模具上铺敷成型，室温（或加热），无压（或低压）条件下固化，脱模成制品的工艺方法。
手糊成型按成型固化压力可分为两类：接触压和低压（接触压以上）。前者为手糊成型，喷射成型。后者包括对模成型，真空成型，袋压成型，热压釜成型，树脂传递模塑（RTM）和反应注射模塑（RIM）成型。
2.聚合物基体的选择：能配置成粘度适当的胶液，适宜手糊成型的胶液粘度为200-500厘泊
聚合物集体包括不饱和聚酯树脂，环氧树脂和辅助材料。其中，辅助材料包括稀释剂（分为活性稀释剂和非活性稀释剂），填料（在糊制垂直或倾斜面层时，为避免“流胶”，可在树脂中加入少量活性SiO2处变剂），色料。
3.增强材料包括玻璃纤维（E-玻璃纤维，也称无碱纤维；C-玻璃纤维；A-玻璃纤维，有碱纤维；S-玻璃纤维，高强纤维；M-高弹玻璃纤维；L-防辐射玻璃纤维），碳纤维（聚丙烯腈纤维，沥青纤维，粘胶纤维），Kevlar纤维。
玻璃纤维制品：玻璃纤维无捻粗纱，短切纤维毡，无捻粗砂布，玻璃纤维细布，单向织物
4.手糊成型模具分为单模和对模。单模分为阳模和阴模。
玻璃钢高级模具：用玻璃钢制作，可获得“镜面效果”的，高光泽度，高平整度手糊制品的模具。
高级模具的要求：
（1）具有足够的强度、刚度。
（2）具有一定硬度、耐热性能承受树脂固化放热的收缩作用。
（3）工作面外形尺寸精确，表面平顺，无潜藏气泡和针孔。
（4）光泽度达到80-90光泽单位或者目测有清晰的镜面反光。
（5）抛光后模具表面残留划痕度小于0.1μm。 5.材料选择：
（1）胶衣树脂：应具有收缩率低，延伸率高，耐磨耐热等优良性能。最理想的是专用模具胶衣树脂。
（2）玻璃纤维表面毡和玻璃纤维短切毡：毡用来增强胶衣防止微裂纹；形成富树脂层，提高模具表面光洁度和耐腐蚀性能；消除玻璃布在模具表面产生的布纹痕迹。
制造工艺：
（1）过渡模（母模）制造
（2）GFRP模具翻制
（3）模具表面处理
（4）模具表面质量检测
6.脱模剂：为了使制品与模具分离而附于模具成型面的物质。主要分为：薄膜型脱模剂，混合溶液型脱模剂，蜡型脱模剂。
脱模蜡的使用温度在80摄氏度以下，使用方法：
（1）将模具清洗干净
（2）在模具表面均匀的涂一薄层脱模蜡，停2-3分钟后，用干净毛巾用力擦至照出人影，停2小时，让蜡层中的溶剂挥发掉，并使蜡模硬化，在模具表面形成一层坚硬光亮的模层。然后再用相同的方法继续涂脱模蜡，直到模具表面上形成的蜡模厚度足够反复多次使用。
（3）制品脱模后，只需把模具表面揩干净，即可重复使用。
7.表面层：制品表面需要特制的面层，称为表面层。一般采用加了颜料的胶衣树脂（俗称胶衣层）制作，也可用加入粉末填料的普通树脂制作，或直接用玻璃纤维表面毡。表面层树脂含量高，故也称富树脂层。
表面层的作用：不仅可以美化制品，而且可以保护制品不受周围介质侵蚀，提高耐侵蚀、耐水、耐酸碱、耐候等性能，具有延长制品使用寿命的功能。
8.铺层拼接的设计原则：制品强度损失小，不影响外观质量和尺寸精度，施工方便。拼接的形式有搭接和对接两种，以对接为宜。对接式铺层可保持纤维的平直性，产品外形不发生畸变，并且制品外观和质量分布的重要性好。为不致降低接缝区强度，各层的接缝必须错开，并在接缝区多加一层附加布。
9.欲使不饱和聚酯树脂的线性分子与交联剂变成体型结构，必须加入引发剂。引发剂指活性较大含有共价键的化合物。在一定条件下，可以受热分解产生游离基。游离基是一种能量很高的活性物质，它能把双键打开，以游离基的聚合方式进行聚合，达到交联固化的目的。引发剂开始产生游离基的最低温度为临界温度，大多在60-130摄氏度。
在室温下引发剂不能分离出游离基（低于临界温度），故必须加入促进剂。促进剂实为活性剂，它能促使引发剂在较低温度下分解产生大量游离基，降低固化温度，加快固化度和减少引发剂用量。
10.固化度：表明热固性树脂固化反应的程度，通常用百分率表示。固化度越大，树脂的固化程度越高。一般通过调控树脂胶液中固化剂的含量和固化温度来实现。对于室温固化的制品，都必须有一段适当的固化时期，才能充分发挥玻璃钢制品的应用性能。
判断玻璃钢固化度的方法：除采用丙酮萃取测定树脂不可溶分含量方法之外，常用的简单方法是测定制品巴氏硬度。一般达到15时便可脱模，尺寸精度要求高的制品，达到30方可脱模。
11.喷射成型：通过喷枪将短切纤维和雾化树脂同时喷射到模具表面，经棍压、固化制得复合材料制件的方法。分为压力罐供胶试喷射成型机和泵供胶试喷射成型机。
喷射成型设备：玻璃纤维切割喷射器，树脂胶液喷枪，静态混合器
12.热压釜：能够对复合材料手糊制品或胶接结构同时进行加热和加压的专用设备。 热压釜分三大部分：机械部分，功能部分，控制部分。
13. 树脂传递模塑（RTM）：是一种闭模成型工艺方法，基本工艺过程为：将液态热固性树脂（不饱和聚酯）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。
用于RTM工艺的树脂系统应满足以下要求：
（1） 粘度低。一般在250厘泊到300厘泊为最佳。
（2） 固化放热峰低。一般为80-140摄氏度。
（3） 固化时间短。一般凝胶时间控制在5-30分钟。
RTM工艺特点：生产的制品两面光滑，尺寸稳定，容易组合
第三章
1.玻璃钢夹层结构按夹芯材料分为：泡沫夹层结构，玻璃夹层结构，蜂窝夹层结构。
泡沫夹层结构特点：泡沫夹层结构的两蒙皮采用玻璃钢板材，夹芯材料用泡沫塑料。常用于强度要求不高，质量轻，绝热好的情况下。泡沫夹层结构的最大特点是质量轻，刚度大，保温隔热性能好。
按泡沫塑料硬度分类：硬度泡沫塑料，半硬质泡沫塑料和软质泡沫塑料三种。区别方法是将泡沫塑料压缩，使其变形达到50%时，减压后视其残余变形，若大于10%者称为硬直泡沫塑料，当残余变形在2%—10%者称为半硬质泡沫塑料，残余变形小于2%时，称其为软质泡沫塑料。
2.泡沫塑料的发泡方法：（1）物理发泡法 （2）机械发泡法 （3）化学发泡法
3.聚氨酯泡沫塑料用原材料
(1）异氰酸酯类
(2) 聚酯或聚醚
(3) 催化剂
(4) 发泡剂
(5) 表面活性剂
(6) 其它助剂
3.硬质聚氨酯泡沫塑料的制造分一步法和两步法
（1）硬质聚氨酯灌注发泡法（一步法）
（2）硬质聚氨酯泡沫塑料喷涂法（二步法）
4.泡沫夹层结构的制造
1) 预制粘接法
2) 整体浇注成型法
3) 机械连续成型法
第四章
1.模压成型工艺是将一定量的模压料放入金属对模中，在一定的温度和压力作用下，固化成型制品的一种方法。
2.片状模塑料（SMC）是用不饱和聚酯树脂，增稠剂，引发剂，交联剂，低收缩添加剂，填料，内脱模剂和着色剂等混合成树脂糊浸渍短切玻璃纤维粗纱或玻璃纤维毡，并在两面用聚乙烯或聚丙烯薄膜包覆起来形成的片状模压成型材料。
3.SMC的组分及其性能
1) 不饱和聚酯树脂
2) 交联剂，引发剂，阻聚剂 3) 增稠剂：所谓增稠剂是SMC的粘度由很低迅速增高，最终达到满足工艺要求的熟化粘度并能相对长期稳定
4.大多数SMC制造都采用ⅡA族金属氧化物或氢氧化物。例如氧化镁，氢氧化镁，氧化钙，氢氧化钙。
5.增稠机理
第一阶段：是金属氧化物或氢氧化物与聚酯端基—COOH进行酸碱反应，生成碱式盐
第二阶段：是由生成的碱式盐（金属原子）同聚酯分子中的酯基（氧原子）以配位键形成络合物
6.低收缩机理
在SMC中，它们有与聚酯相容的组分，有溶于树脂单体中而分散开来的组分，还有以原固态分散开来的组分。当SMC在模具中加热固化时，随体系温度升高，热塑性树脂与聚酯树脂都发生热膨胀，随即聚酯与苯乙烯开始交联聚合。因此，聚酯是在热塑性聚合物施加的内压下固化的，因而就在未能引起整体收缩时被固定下来，这相当于热塑性聚合物产生的热膨胀力阻止了聚酯固化时的收缩。
7.填料的性能及选择：包括填料细度，油吸附量及触变性三项
触变性：是一种物理现象，当物料受到外力作用（如剪切力，震荡等）时，粘度显著下降，而当除此外力时，物料又逐渐恢复到原来的粘度。
8.内脱模剂：各种SMC都必须采用内脱模剂，它是在配制树脂糊时加入的，其作用是使制品容易脱模。
内脱模机理：内脱模剂是一些熔点比普通模制温度稍低的化合物。内脱模剂与液态树脂相容，但与固化后的树脂不相容。当加热成型时，脱模剂即从内部溢出到模压料与模具相接触的界面处，熔化并形成障碍，阻止粘着，从而达到脱模目的。
9.模压工艺参数：在模压过程中，物料宏观上历经粘流，凝胶和硬固三个阶段。生产上称为压制制度，它包含温度制度和压力制度。
温度制度包括：装模温度，升温温度，最高模压温度
压力制度包括：成型压力，加压时机，放气充模
10.加压时机：指在装模后经多长时间，在什么温度下进行加全压。合理选用加压时机是保证制品质量的关键之一。加压过早，树脂反应程度低，分子质量小，粘度低，在压力下极易流失，在制品中产生树脂集聚或局部纤维裸露。加压过迟，树脂反应程度过高，分子质量急剧增大，粘度过大，物料流动性甚低，难以充满模腔，形成废品。只有在树脂反应程度适中，分子质量增大所引起的粘度增高适度时，才能使树脂和纤维一起流动，得到合格制品。最佳
复合材料拉挤工艺
— — 1 —1 — 复合材料拉挤工艺
拉挤工艺是一种古老的复合材料制造工艺，主要用于制造具有各向异性和非均匀形态特征的复合材料制品。随着拉挤技术的发展，许多先进的拉挤设备相继研制成功并投入使用。近年来，随着拉挤法树脂传递模塑成型工艺的迅速发展，拉挤技术已成为复合材料成型技术中最重要的一种。与传统工艺相比，拉挤工艺具有生产效率高、产品质量稳定、材料利用率高、结构尺寸精度高等优点。
拉挤制品是在模具中经加热后，通过拉头的拉伸作用，使纤维方向垂直于模腔轴线方向的树脂流动而将纤维组织连续地铺于模具型腔内形成的。其基本特点是：
1.制件受模具型腔形状限制，所制制品与模具形状一致；
2.制品结构尺寸精度高；
3.制件表面光洁，无毛刺；
4.制件具有优良的力学性能。
拉挤工艺是复合材料成型工艺中最早应用的一种方法，在欧美已有70年以上的历史。中国于20世纪70年代初期开始研究并推广应用。目前拉挤制品已用于航空航天、体育器械、交通运输等领域。
复合材料成型工艺
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--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；
（25）其它成型技术。 视所选用的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。
复合材料制品成型工艺特点：与其它材料加工工艺相比，复合材料成型工艺具有如下特
点：
（1）材料制造与制品成型同时完成 一般情况下，复合材料的生产过程，也就是制品的成型过程。材料的性能必须根据制品的使用要求进行设计，因此在造反材料、设计配比、确
定纤维铺层和成型方法时，都必须满足制品的物化性能、结构形状和外观质量要求等。
（2）制品成型比较简便 一般热固性复合材料的树脂基体，成型前是流动液体，增强材
料是柔软纤维或织物，因此，用这些材料生产复合材料制品，所需工序及设备要比其它 材
料简单的多，对于某些制品仅需一套模具便能生产。 一、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
mfp复合材料加工工艺
mfp复合材料加工工艺
MFP复合材料加工工艺
随着现代科技的发展，复合材料在各个领域中得到了广泛应用。MFP复合材料是一种常见的复合材料，其加工工艺对于最终产品的质量和性能至关重要。本文将介绍MFP复合材料的加工工艺，并探讨其应用和发展前景。
一、MFP复合材料的特点
MFP复合材料是由纤维增强材料和基体材料组成的复合材料。纤维增强材料可以是碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维等，基体材料可以是树脂、金属、陶瓷等。MFP复合材料具有重量轻、强度高、刚度大、耐腐蚀、耐磨损等特点，广泛应用于航空航天、汽车、船舶、建筑等领域。
二、MFP复合材料的加工工艺
1. 预处理：对纤维增强材料进行处理，包括去除杂质、表面处理等。
2. 基体制备：选择合适的基体材料，进行制备和调配。
3. 纤维增强：将纤维增强材料与基体材料进行混合，使其均匀分布。
4. 成型：采用注塑、压缩成型、拉伸成型等方法将混合物制成所需形状。
5. 固化：通过加热或添加固化剂等方式，使混合物固化成为具有一定强度和刚度的复合材料。
6. 表面处理：对固化的复合材料进行表面处理，包括打磨、涂层等。
7. 检验和测试：对成品进行检验和测试，确保其质量和性能符合要求。
三、MFP复合材料的应用
MFP复合材料在航空航天领域中得到了广泛应用，用于制造飞机、火箭等载具。由于MFP复合材料具有重量轻、强度高的特点，可以减轻载具的重量，提高其性能和燃油效率。
在汽车领域，MFP复合材料可以用于制造车身、悬挂系统等部件，提高汽车的安全性和燃油效率。
MFP复合材料还可以应用于船舶、建筑、体育器材等领域，用于制造船体、建筑结构、高尔夫球杆等产品。
四、MFP复合材料加工工艺的发展前景
随着科技的不断进步，MFP复合材料的加工工艺也在不断改进和创新。目前，一些新的加工技术和设备正在被引入到MFP复合材料的生产中，如3D打印、自动化生产线等。这些新技术和设备将进一步提高MFP复合材料的加工效率和质量。
复合材料stm成型工艺流程
复合材料stm成型工艺流程
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复合材料复合成型工艺研究及工艺参数优化
复合材料复合成型工艺研究及工艺参数优化
复合材料是由多种不同材料组合而成的复合材料，具有轻质、高强度、高刚性、耐高温等优良性能，被广泛应用于航空、航天、汽车、建筑等工业领域。复合材料的复合成型工艺研究及工艺参数优化，是提高复合材料制备质量和性能的重要环节。
一、复合材料的复合成型工艺研究
复合材料的复合成型工艺研究主要包括预浸工艺、自动化布料、层压成型等方面。
1. 预浸工艺
预浸工艺是将纤维材料浸渍于树脂固化剂中，形成浸渍纤维材料的过程。预浸工艺要求纤维材料在浸渍过程中均匀分布树脂固化剂，并保持一定的固化时间。通过优化预浸工艺的浸渍时间和浸渍厚度，可以提高复合材料的力学性能和热稳定性。
2. 自动化布料
自动化布料是指利用机器人或自动化设备将纤维材料按照一定的规律布置在模具中的过程。通过自动化布料，可以实现纤维材料的均匀布局，减少纤维材料间的空隙，并提高复合材料的强度和刚度。自动化布料的关键是控制纤维材料的层压顺序和布料角度，通过优化布料工艺可以得到复合材料的最佳力学性能。
3. 层压成型
层压成型是将浸渍纤维材料按照一定的层次和顺序排列，经过一定的压力和温度条件下进行加热固化的过程。层压成型工艺的关键是控制加热温度和固化时间，以及模具的设计和压力的施加方式。通过优化层压成型工艺，可以得到复合材料的理想结构和性能。
二、工艺参数的优化 复合材料的工艺参数包括浸渍时间、浸渍厚度、布料顺序、布料角度、加热温度、固化时间等。通过优化这些工艺参数，可以提高复合材料的力学性能和热稳定性。
1. 工艺参数优化的方法
工艺参数的优化可以采用试验设计方法，通过设计并进行一系列试验，收集不同参数下的复合材料性能数据，利用统计分析方法寻找最佳的工艺参数组合。常用的试验设计方法包括正交试验设计和响应面法等。
2. 工艺参数优化的影响因素
工艺参数的优化受到多个影响因素的综合作用，主要包括纤维材料的性质、树脂固化剂的特性、模具的设计和加热设备的性能等。这些影响因素之间存在复杂的相互关系，通过系统分析和实验研究，可以揭示出工艺参数与复合材料性能之间的关联。
复合材料焊接
复合材料焊接
复合材料是一种由两种或两种以上的不同材料组成的材料，通过它们的结合可以产生出比单一材料更优越的性能。在工程领域，复合材料被广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑等领域。然而，由于复合材料的特殊性，其焊接工艺相对复杂，需要特殊的技术和设备来实现。
复合材料的焊接主要包括机械连接、粘接和热压焊接。机械连接是通过螺栓、螺母等机械元件将复合材料连接在一起，适用于对连接强度要求不高的场合。粘接是利用特殊的粘接剂将复合材料粘接在一起，可以实现较高的连接强度，但对工艺要求较高。热压焊接是将复合材料通过加热和压力的方式进行连接，可以实现高强度的连接，但对设备和工艺要求较高。
在复合材料的焊接过程中，需要注意以下几点。首先，要选择合适的焊接方法和工艺参数。不同的复合材料需要采用不同的焊接方法，而且在具体的焊接过程中需要根据材料的特性来确定焊接的温度、压力等参数。其次，要保证焊接接头的质量。焊接接头的质量直接影响到连接的强度和稳定性，因此在焊接过程中需要严格控制焊接质量，确保焊接接头的完整性和均匀性。最后，要进行合理的焊后处理。焊接后的复合材料需要进行适当的处理，如去除氧化层、进行表面处理等，以保证焊接接头的质量和稳定性。
总的来说，复合材料的焊接是一项技术含量较高的工艺，需要掌握一定的焊接技术和工艺知识。只有在合理选择焊接方法和工艺参数的基础上，严格控制焊接质量，进行合理的焊后处理，才能够保证复合材料焊接接头的质量和稳定性，从而实现复合材料的有效连接和应用。
复合材料成型工艺 2
复合材料成型工艺
树脂基复合材料成型工艺介绍（1）：模压成型工艺
模压成型工艺是复合材料生产中最古老而又富有无限活力的一种成型方法。它是将一定量的预混料或预浸料加入金属对模内，经加热、加压固化成型的方法。模压成型工艺的主要优点：①生产效率高，便于实现专业化和自动化生产；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因为批量生产，价格相对低廉。
模压成型的不足之处在于模具制造复杂，投资较大，加上受压机限制，最适合于批量生产中小型复合材料制品。随着金属加工技术、压机制造水平及合成树脂工艺性能的不断改进和发展，压机吨位和台面尺寸不断增大，模压料的成型温度和压力也相对降低，使得模压成型制品的尺寸逐步向大型化发展，目前已能生产大型汽车部件、浴盆、整体卫生间组件等。
模压成型工艺按增强材料物态和模压料品种可分为如下几种：①纤维料模压法 是将经预混或预浸的纤维状模压料，投入到金属模具内，在一
定的温度和压力下成型复合材料制品的方法。该方法简便易行，用途广泛。根据具体操作上的不同，有预混料模压和预浸料模压法。②碎布料模压法 将浸过树脂胶液的玻璃纤维布或其它织物，如麻布、有机纤维布、石棉布或棉布等的边角料切成碎块，然后在金属模具中加温加压成型复合材料制品。③织物模压法 将预先织成所需形状的两维或三维织物浸渍树脂胶液，然后放入金属模具中加热加压成型为复合材料制品。④层压模压法 将预浸过树脂胶液的玻璃纤维布或其它织物，裁剪成所需的形状，然后在金属模具中经加温或加压成型复合材料制品。⑤缠绕模压法 将预浸过树脂胶液的连续纤维或布（带），通过专用缠绕机提供一定的张力和温度，缠在芯模上，再放入模具中进行加温加压成型复合材料制品。⑥片状塑料（SMC）模压法 将SMC片材按制品尺寸、形状、厚度等要求裁剪下料，然后将多层片材叠合后放入金属模具中加热加压成型制品。⑦预成型坯料模压法 先将短切纤维制成品形状和尺寸相似的预成型坯料，将其放入金属模具中，然后向模具中注入配制好的粘结剂（树脂混合物），在一定的温度和压力下成型。
热塑性复合材料增材制造工艺与装备研究进展
热塑性复合材料增材制造工艺与装备研究进展
谢 为*
（中国航空制造技术研究院，北京 100024）
摘要：热塑性复合材料具有较高的韧性与损伤容限以及良好的抗冲击性能。采用增材制造技术成形热塑性复合材
料可实现高性能复杂构件的无模具精确成形，在航空航天等领域具有广阔的应用前景。本文介绍短切纤维增强与
连续纤维增强热塑性复合材料增材制造技术的研究进展，比较不同树脂/纤维材料的成形工艺与力学性能，含有
10%短切碳纤维的增材制造PEEK材料的拉伸强度达到109 MPa，模量为7.4 GPa，相比纯PEEK材料提升了
85%。对于连续碳纤维增强ABS复合材料，当纤维含量为10%左右时，拉伸强度达到147 MPa，模量为
4.185 GPa，分别是纯ABS材料的5倍与2倍。根据不同的工艺与材料体系，国内外开发的先进热塑性复合材料增
材制造设备向大型化、集成化发展。最后，从材料、设备、工艺、应用的角度对连续/短切纤维增强热塑性复材增材
制造的发展趋势进行展望与建议。关键词：热塑性复合材料；增材制造；连续纤维；短切纤维；原位固结
doi：10.11868/j.issn.1005-5053.2022.000174中图分类号：TB332 文献标识码：A 文章编号：1005-5053(2023)03-0001-11
Research progress of additive manufacturing process and equipment for
thermoplastic composites
XIE Wei*
（AVIC Manufacturing Technology Institute, Beijing 100024, China）
Abstract: Thermoplastic composites exhibit high toughness and damage tolerance, as well as good impact resistance. Additive
复合材料工艺设计大全
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- -.可修编- . 复合材料工艺大全
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展，老的成型工艺日臻完善，新的成型方法不断涌现，目前聚合物基复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--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； -
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- -.可修编- . （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；
复合材料工艺详解(共35页)
复合材料(fù hé cái liào)工艺详解——热固与热塑树脂(shùzhī)
热固性树脂(shùzhī)成型工艺
手糊成型(chéngxíng)工艺（手糊类）
手糊成型：用纤维增强材料和树脂胶液在模具上铺覆成型，室温（或加热）、无压（或低压）条件下固化，脱模制成品的工艺方法。
1.原料：
①树脂：不饱和聚酯树脂，环氧树脂；
②纤维增强材料：玻纤制品（无捻粗纱、短切纤维毡、无捻粗纱布、玻纤细布、单向织物），碳纤维，Kevlar纤维；
③辅助材料：稀释剂，填料，色料。
2.工艺过程：
2.1 原材料准备
2.1.1胶液准备
胶液的工艺性主要指胶液粘度和凝胶时间。
①手糊成型的胶液粘度控制在0.2Pa·s～0.8Pa·s之间为宜。环氧树脂可加入5%～15%（质量比）的邻苯二甲酸二丁酯或环氧丙烷丁基醚等稀释剂进行调控。
②凝胶时间：在一定温度条件下，树脂中加入定量的引发剂、促进剂或固化剂，从粘流态到失去流动性，变成软胶状态的凝胶所需的时间。手糊作业前必须做凝胶试验。但是胶液的凝胶时间不等于制品的凝胶时间，制品的凝胶时间不仅与引发剂、促进剂或固化剂有关，还与胶液体积、环境温度与湿度、制品厚度与表面积大小、交联剂蒸发损失、胶液中杂质的混入、填料加入量等有关。
2.1.2增强材料的准备
手糊成型所适用增强材料主要是布和毡。
需要注意布的排向，同一铺层的拼接，布的剪裁。
2.1.3胶衣糊准备
胶衣树脂的性能指标：
外观：颜色均匀，无杂质，粘稠状流体； 酸值：10mgKOH/g～15mgKOH/g（树脂）；
凝胶时间：10min～15min；
触变指数(zhǐshù)：5.5～6.5；
贮存(zhùcún)时间：25℃ 6个月
2.1.4手糊制品厚度(hòudù)与层数计算
①手糊制品(zhìpǐn)厚度
t:制品（铺层）的厚度；m：材料质量，Kg/m2；k：厚度常数，mm/(Kg·m-2)
材料厚度常数k表