《复合材料工艺与设备》第六章层压成型工艺及设备
《复合材料工艺与设备》第六章层压成型工艺及设备第六章层压成型工艺及设备6层压成型工艺及设备6.1概述6.1.1层压工艺的发展现状及前景课件6.1.1层压工艺的发展现状及前景层压工艺:是指将浸有或涂有树脂的片材层叠,在加热加压条件下,固化成型玻璃钢制品的一种成型工艺。
起始于30年代,目前在航空、航天、汽车、船舶、电讯等工业广泛应用。
层压成型工艺制品已经成为不可缺少的工程材料之一。
主要产品有:玻璃布层压板、木质层压板、棉布层压板、纸质层压板、石棉纤维层压板、复合层压板等。
第六章层压成型工艺及设备6.1.2层压工艺特点及应用课件6.1.2层压工艺的特点及应用工艺特点:生产的机械化、自动化程度较高;产品质量稳定;但一次性投资较大,适合于批量生产。
层压板可分为:纸层压板、木层压板、棉纤维层压板、玻璃纤维层压板等品种。
电绝缘部件;薄板适合于各领域;可用于制造齿轮、轴承、皮带轮等结构材料;用于飞机、汽车、船舶、电气工程等领域。
主要应用范围:例如:复铜箔层压板,用于制造印刷电路板。
第六章层压成型工艺及设备6.2胶布制备工艺及设备6.2.1制备工艺6.2.1.1原材料增强材料:课件玻璃布,石棉布,合成纤维布,玻璃毡,石棉毡,石棉纸,牛皮纸等。
酚醛树脂、氨基树脂、环氧树脂、不饱和聚酯树脂、有机硅树脂等。
6.2.16.2.1制备工艺树脂:6.2.1.2胶布制备工艺过程玻璃纤维布经化学处理或热处理后,浸渍树脂胶液,并控制胶含量。
在一定温度、时间条件下烘干,使树脂由A阶转到B阶,即得到需要的玻璃纤维胶布。
如P136工艺流程图。
第六章层压成型工艺及设备6.2.1.3胶布制备工艺参数主要有:胶液粘度、浸胶时间、烘干温度与时间、牵引张力。
(1)、胶液粘度课件一般通过胶液浓度及环境温度来控制。
浓度的控制往往采用测试密度的方法来实现。
各种玻璃布所用的胶液密度见P137,表6-1。
(2)、浸胶时间一般控制在15~45,不同的布浸透时间不同。
6.2.16.2.1制备工艺(3)、张力控制张力大小取决于:布自重、及布与各导向辊之间的摩擦力。
张力要均衡(不能一边松、一边紧),大小要适中,张力太大,布横向收缩变形,张力太小拉不紧。
第六章层压成型工艺及设备合适的张力可以使布平整地进入胶槽。
(4)浸胶布的烘干温度与时间课件烘干过程完成的任务是:除去胶布中挥发份;使树脂由A阶转向B阶。
6.2.16.2.1制备工艺胶布的干燥分两个阶段:第一阶段:取决于表面对流传质;第二阶段:取决于内部扩散。
a、温度制度卧式上胶机:进口段90~110℃,中部烘干段120~150℃,出口段100℃以下。
进出口段30~60℃,中部60~80℃,顶部第三段85~130℃(上下来回一次)。
立式上胶机:第六章层压成型工艺及设备b、干燥时间的控制干燥时间取决于若干因素,t=f(T,w,A,B)T—温度;w—风速;A—树脂状况;B—布状况。
通过调节布的运行速度来调节。
课件6.2.16.2.1制备工艺c、气流控制干燥时间t=L/vL——烘箱有效长度;v——胶布运行速度。
通常布面风速控制在3~4m/。
6.2.1.4胶布质量指标及控制方法(1)、含胶量的控制某1=W1W2某100%W1第六章层压成型工艺及设备W1——胶布质量g;W2——坯布质量g;某1——胶布含胶量%。
课件6.2.16.2.1制备工艺一般情况下,卷管用胶布含胶量控制在40~45%;层压板用胶布含胶量控制在30~40%;而面层胶布含胶量应比内层胶布含胶量稍高。
实际生产中含胶量控制方法:1)、调整胶液粘度;2)、调整浸胶时间;3)、调节胶辊间距第六章层压成型工艺及设备(2)、可溶性树脂含量控制某2=课件W1W3某100%W1W2W3——溶解后胶布质量;某2——可溶树脂含量。
可溶性树脂含量通过对干燥温度、时间调整来控制。
烘干温度高、时间长,可溶性树脂含量降低,反之可溶性树脂含量高;各种胶布的可溶性树脂含量控制指标见P140,表6-2。
6.2.16.2.1制备工艺(3)挥发份含量控制某3=W1W4某100%W1W4——烘干后胶布质量。
课件挥发份含量一般通过调整干燥速度(温度、时间)来实现。
干燥温度提高过快,挥发份来不及跑掉会影响胶布质量。
挥发份含量的控制范围为:1.5~3%,见表6-2。
6.2.16.2.1制备工艺(4)流动度控制流动度是胶布中含胶量,可溶性树脂含量,挥发份含量三项指标的综合反映。
它表示树脂固化时的流动性能。
流动度是评价胶布性能的专用技术指标。
流动度一般控制在20~30mm之间,测定方法见:P141。
第六章层压成型工艺及设备(5)贮存条件课件胶布在室温下存放时,挥发份含量、可溶性树脂含量、流动度三项指标易发生变化。
使出现胶布发脆、发粘、流胶等现象。
6.2.16.2.1制备工艺胶布应存放在干燥室内,贮存的干燥条件见P141,表6-3。
作业:1、层压胶布制备的工艺参数主要有哪些?2、层压胶布的质量指标有哪些?3、简述层压胶布流动度的测定方法。
第六章层压成型工艺及设备6.2.2浸胶设备浸胶机由卧式浸胶机和立式浸胶机两种。
课件6.2.26.2.2浸胶设备6.2.2.1卧式浸胶机由玻纤布存放装置、干燥装置(干燥未浸胶玻纤布)、浸胶装置、除尘装置、烘干箱体(烘干胶布)、牵引装置、切割装置、收卷装置等组成。
见图6-1。
6.2.2.2立式浸胶机由送布装置、浸胶装置、牵引装置、烘干箱体、除尘装置、热风循环装置、收卷装置等组成。
见图6-5。
第六章层压成型工艺及设备6.2.2.3浸胶机的废气处理课件胶布烘干过程中,将有大量有机低分子物,酚醛、甲苯、酒精、二甲苯等物质排出,有一定毒性,直接排放会污染环境,需要进行处理。
6.2.26.2.2浸胶设备处理方法:燃烧净化法;冷凝回收法;液体吸收法;固体吸收法。
第六章层压成型工艺及设备6.3层压工艺及设备6.3.1层压工艺6.3.1.1下料课件6.3.16.3.1层压工艺通常用连续切割机裁剪。
压制厚板时应将布裁的小一些。
特别是布的纬向,纬纱收缩性较大,压制时会展开。
裁小的比例应由经验和具体实验确定。
不同性能胶布应分别堆放,例如:面层布、芯层布。
6.3.1.2配叠(排版或配布)应注意以下几个问题(P147)课件层压工艺1)、两表面分别用2~3层面层胶布,(面层胶布的含胶量稍高,并掺有内脱模剂);2)、胶布的挥发份含量不宜过大,控制在1~6%,否则应干燥处理;3)、临近面层的10~20层胶布,应选用平整无破损的胶布,更不能搭接。
中间部分使用不合格胶布的量也不得超过10%;4)、下料量薄板按张数下料法——实验法确定;厚板按重量下料法——计算法确定。
6.3.16.3.1第六章层压成型工艺及设备胶布的计算下料量公式如下:G=课件FHd(1+α)6.3.16.3.1层压工艺F——板材面积m2;H——板材厚度m;d——板材密度kg/m3;G——板材用料量kg;α——物料损失系数,5mm以下薄板,α取0.02~0.03;厚板α取0.03~0.08。
第六章层压成型工艺及设备6.3.1.3组合顺序如下:课件铁板(较厚)→衬纸→单面钢板→板料→双面钢板→板料→→双面钢板→板料→单面钢板→衬纸→铁板。
(1)组合原则对于厚20mm以上的板材应单独压制。
6.3.16.3.1层压工艺厚、薄板一起压制时,应将薄板排放在两侧,厚板排放在中间,这样对产品质量有利。
(2)垫衬材料的作用主要目的:使钢板及板材受压、传热均匀;并起到传热、冷却的缓冲作用。
第六章层压成型工艺及设备6.3.1.4热压层压板的热压过程分为两个阶段:预热预压阶段和热压阶段。
1)、预热、预压阶段课件6.3.16.3.1层压工艺目的是使树脂熔化,除去挥发份,进一步浸渍玻璃布,并使树脂进入凝胶状态。
不同类型板材的预压工艺参数见表6-4,P1482)、热压阶段——从加全压到热压结束几种热压板热压工艺参数见表6-5。
第六章层压成型工艺及设备6.3.1.5冷却脱模关闭热源,通冷却水,在保压状态下冷却。
课件冷却时间根据板材厚度确定,一般冷却到50℃以下,除去压力、脱模。
板材取出温度过高时,表面易起泡且易翘曲变形。
6.3.16.3.1层压工艺6.3.1.6后处理是在烘房内进行的处理程序,目的是使树脂进一步固化。
对不同的树脂后固化处理的温度、时间不同。
特别对后阶段固化慢的环氧-酚醛板材,压制定型后,需要在120~130℃,处理48~75h。
第六章层压成型工艺及设备6.3.1.7层压工艺参数课件成型压力、温度、时间是三个最重要的工艺参数。
称为三大工艺参数。
(1)成型压力的选定成型压力根据树脂特性、板厚、树脂含量、流动度和升温速度确定。
6.3.16.3.1层压工艺(2)层压板热压升温曲线(P150图6-7)预热阶段中间保温阶段分为5个阶段:升温阶段热压保温阶段冷却阶段。
《复合材料工艺与设备》课程介绍
《复合材料工艺与设备》课程介绍一、课程简介《复合材料工艺与设备》是复合材料与工程专业复合材料方向的一门主要的专业课,其主要任务是使学生掌握复合材料研究与生产中的各种成型工艺方法、成型工艺原理、复合材料工艺配方设计等方面的系统知识。
通过本科程学习,要求学生掌握复合材料的基本性质、原材料的选用、各种典型成型工艺的主要工艺过程与复合原理,并了解这些工艺的主要成型设备。
掌握各成型工艺制品的主要性质及其在实际生活中的应用。
该课程的学习对本专业其他专业课的学习具有重要的关联作用。
课程的主要教学内容包括:1、热固性树脂基复合材料的生产工艺与设备要求学生掌握手糊成型、夹层结构成型、模压成型等各种热固性树脂基复合材料成型工艺的原材料选择、工艺特点、成型工艺原理和过程。
了解这些成型工艺的发展概况和成型设备。
2、热塑性树脂基复合材料的生产工艺与设备要求学生掌握树脂基体的成型性能、聚合物熔体的流变行为、聚合物的结晶和定向。
掌握挤出成型、注射成型及片状模塑料冲压成型等热塑性树脂基复合材料的成型工艺的工艺原理、工艺过程。
了解热塑性树脂基复合材料的发展,成型工艺的发展概况和成型设备。
3、无机非金属基复合材料成型工艺及设备掌握短纤维增强水泥的制造工艺、水泥对玻璃纤维的微观侵蚀机理等。
了解纤维增强水泥基复合材料的发展概况和纤维水泥的增强机理。
了解石膏基和陶瓷基复合材料的发展概况、成型工艺与成型设备。
4、金属基复合材料成型工艺及设备了解金属基复合材料的发展概况和复合工艺。
本课程的实验教学内容共有共有两个实验项目,包括不饱和聚酯树脂粘度的测定和手糊玻璃钢板。
通过本课的教学,掌握树脂基复合材料典型成型工艺如手糊成型工艺、夹层结构成型、模压成型、层压、缠绕、拉挤成型、注射成型等工艺的原材料选用、主要工艺过程与复合原理,了解这些成型工艺的发展概况和成型设备。
掌握纤维增强水泥基复合材料的分类、特点、缺陷及应用,短纤维增强水泥的制造工艺、水泥对玻璃纤维的微观侵蚀机理等。
复合材料工艺及设备
• 复合材料的分类:
复•
金属基复合材料
材 发
1.按基体材料不同可分为:
无机非金属复合材料
展
树脂基复合材料
的
概 况
理论上形成比较完整体系的是树脂基复合材料
第一章 绪论
1.1
2.按增强材料形态分类: 连续纤维复合材料
短纤维复合材料
粒状填料复合材料
复 材 发
编织复合材料 3.按增强纤维种类分类: 玻璃纤维复合材料
聚合物基复合材料应用领域发展
Industry Volume Millions of Pounds/Year
1970
1975
1980
Initial Commercialization
Use In Aerospace Expanding
1985
Sporting Goods
70
60
50
40
30
20
10
1990
• 力学设计——给制品一定的强度和刚度
的 • 功能设计——给制品除力学性能外的其他性能
基 本
例如:化工厂的天窗
性 能
正是由于复合材料的可设计性,我们可以根据制品的 需要重点设计某一种或几种物理性能,一些不需要的性能 可以不去考虑,从而降低总成本。
第一章 绪论
课件
1.2 CM
3、工艺性能好
复合材料的工艺性能十分优越,其成型方法多种多样,成型 条件机动灵活。
的
材料名称
基
钢
本
性
铝
能
玻纤/聚酯CM
碳纤/环氧CM
比强度 0.13 0.17 0.53 1.03
比模量 0.27 0.26 0.21 0.21
复合材料成型工艺与设备课程介绍与修读指导建议
《复合材料成型工艺与设备》课程介绍与修读指导建议课程中英文名称:复合材料成型工艺与设备(Composite Molding Technology and Equipment)课程编号:B03080500课程性质:专业限选课开设学期及学时分配:第六学期,32学时,每周2学时适用专业及层次:复合材料与工程,本科先行课程:复合材料导论、聚合物基复合材料、复合材料聚合物基体后继课程:高性能纤维制备及应用、复合材料与工程前沿、纳米复合材料、功能复合材料教材:《复合材料成型工艺与设备》,刘雄亚、谢怀勤主编,武汉理工大学出版社,1994年推荐参考书:1. 《复合材料成型技术及应用》,黄家康编,化学工业出版社出版,2011年2. 《聚合物基复合材料及工艺》,王汝敏等编,科学出版社,2004年3. 《聚合物基复合材料》,陈宇飞等编,化学工业出版社,2010年4. 《先进脂基复合材料》(普通高等教育十一五国家级规划教材),黄发荣、周燕编著,化学工业出版社,2008年5. Processing of composites, Edited by Raju S. Dave and Afred C. Loos. Hanser Publishers, Munich, 2006.6.A.R. Bunsell, J Renard, Fundamentals of Fibre Reinforced Composite Materials,ISBN: 0750306890,2005posite Materials and Processing, M. Balasubramanian , CRC Press, 2013课程目的与内容:课程的学习目的是让学生通过本课程的学习能掌握将工程基础和专业知识用于解决复合材料制造和应用及相关领域的复杂工程问题的能力,并能针对对复合材料基体聚合物、增强材料及成型工艺进行设计/开发。
能够用图纸、报告或实物等形式,呈现设计/开发成果。
复合材料成型工艺与设备之模压设备
复合材料成型工艺与设备之模压设备模压设备是一种常用的复合材料成型工艺设备,它通过对预先制备好的复合材料进行热压成型,使得产品获得所需的形状和性能。
模压设备通常由模具、加热系统、压力系统等部件组成,可以满足不同复合材料成型的需求。
在模压过程中,首先需要将预先制备好的复合材料放入模具中,然后加热系统对模具进行加热,使得复合材料软化并具有流动性。
随后,压力系统对模具进行压制,使得复合材料在高温和高压的环境下得到成型。
最后,待成型好的产品冷却后,可以取出并进行后续的加工处理。
模压设备在生产过程中具有高效、精准、稳定的特点,可以满足对复合材料产品外形、尺寸、性能等方面的要求。
同时,模压设备还可以根据不同的产品需求进行调整和改进,使其具有更广泛的适用性。
总之,模压设备是复合材料成型工艺中不可或缺的重要设备,它为复合材料产品的制造提供了可靠的工艺保障,同时也推动着复合材料行业的稳步发展。
复合材料是一种由两种或更多种不同的材料组合而成的新材料,具有轻质、高强度、耐腐蚀和良好的耐热性能。
因此,在航空航天、汽车、建筑等领域有着广泛的应用。
由于其优异的性能,对复合材料成型工艺和设备的要求也相应提高,其中模压设备作为制造复合材料产品的关键设备之一,扮演着至关重要的角色。
模压设备的工作原理是在模具内加热复合材料,然后施加压力进行成型。
模具是模压设备中的核心部件,它的设计和制造对产品的成型质量和形状起着至关重要的作用。
模具不仅需要具有高强度和耐高温的性能,还需要能够满足不同产品形状和尺寸的要求。
因此,模具的设计和制造需要精密的加工工艺和高水平的制作技术。
加热系统是模压设备必不可少的部件,通过对模具内复合材料的加热,使其软化并具有流动性,有利于成型。
同时,加热系统还需要具备精确的温度控制能力,以确保在模压过程中复合材料能够达到所需的软化状态。
常用的加热系统包括电热板、加热棒等,它们可以提供均匀的热源,确保复合材料的均匀加热和成型。
【复合材料成型工艺与设备】复合材料成型工艺与设备(6.缠绕成型工艺)
整体式芯模 开缩式芯模
图7-6 7-7
整体式芯模—— 用于直径小于800mm的管子生产。
开缩式芯模—— 用于直径大于800mm的管子生产。
要求: 1、具有经抛光的高精度表面;
2、具有锥度,不小于1/1000(便于脱模)。
6.2.3 芯模设计 P165~169 自学
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6.3 缠绕规律
6.3.1 概述 6.3.1.1 缠绕规律的内容
25
但是,n≥3时各切点的排序与时间顺序不一定一致,如图7-21,例如θ3 有2个值:
θ3-1=(1/3+N)360°±Δθ/3 θ3-2=(2/3+N)360°±Δθ/3
θ5有4个值: θ5-1=(1/5+N)360°±Δθ/5 θ5-2=(2/5+N)360°±Δθ/5 θ5-3=(3/5+N)360°±Δθ/5 θ5-4=(4/5+N)360°±Δθ/5
所谓缠绕规律是描述纱片均匀、稳定、连续、排布在芯模表面,以 及芯模与导丝头间运动关系的规律。
对缠绕线形的两点要求:
(1)纤维既不重合又不离缝,均匀连续布 满芯模表面。
(2)纤维在芯模表面位置稳定,不打滑。 6.3.1.2 缠绕线型分类
环向缠绕
纵向缠绕
螺旋缠绕
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(1)环向缠绕
芯模自转一周,导丝头近似移动一个纱片宽度的缠绕,称环向缠绕。 (只能缠绕直筒段)
6.2.1.3 选择芯模材料应注意的问题 1~4 P163
8
6.2.2 芯模的结构形式 6.2.2.1 实心或空心整体式芯模
采用易敲碎的材料或可溶性的盐类。 6.2.2.2 组合式芯模
分瓣式、隔板式、捆扎式、框架装配式, 图7-2 7-3 7-4
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。
[复合材料模压工艺]复合材料模压成型工艺
[复合材料模压工艺]复合材料模压成型工艺复合材料模压工艺复合材料由于其众所周知的优异性能及各种工艺的日益成熟、原材料来源丰富、成本下降、可靠性提高,使其受到用户与生产者双方的青睐,越来越多地取代传统金属材料,我们的时代已进入了复合材料时代。
据美国塑料工业协会复合材料所(SocietyofthePlasticsIndustry"sInstitute)1997年元月27日发表的年度统计报告表明:1996年美国复合材料的销售量为161万吨,比1995年的158.5万吨增长约1.6%,是复合材料的销售量连续第五年增长。
据预测,1997年以及以后五年内复合材料销售量仍会连续增长。
聚合物基复合材料模压成形工艺在各种成形工艺方法中占有重要地位,主要用于异型制品的成形,因而所用的成形压力高于其它工艺方法。
由于模压成形工艺所需设备简单,又能对纤维料、碎布、毡料、层压制品、缠绕制品、编织物进行模压成形,因而被各种规模的复合材料生产企业所普遍采用,复合材料模压工艺也几乎为各生产单位家喻户晓。
因此,本文并不打算对模压复合材料制品工艺进行系统介绍,仅就影响复合材料制品质量的一些重要环节谈谈体会,因为就复合材料复杂结构异型件而言,保证质量、提高合格率比一般制件更为重要,难度也更大。
一、对复合材料模压制品质量产生影响的因素模压成形工艺的基本过程是将一定量的经过一定预处理的模压料放入预热的压模内,施加较高的压力使模压料充满模腔。
在预定的温度条件下,模压料在模腔内逐渐固化,然后将制品从压模内取出,再进行必要的辅助加工即得到最终制品。
从上述过程看,完成最终制品涉及的因素有模压料本身、压模模具、加压加温的热压机等;最重要的当是压制工艺,本文将单列一节予以重点讲述;还有工作环境和辅助加工等。
1.模压料任何形式的模压料(碎布料、毡料、长、短纤维),在装模前均应使其按预定比例与树脂均匀浸渍。
对经溶剂稀释的树脂溶液,在浸渍纤维后应充分晾置使溶剂挥发。
复合材料的成型工艺ppt课件
第二节 金属基复合材料(MMC)成形工艺
一、固态法
1.扩散黏结法(Diffusion Bonding) 如图9-2所示,扩散黏结是一种在较长时间、
较高温度和压力下,通过固态焊接工艺,使同类 或不同类金属在高温下互扩散而黏结在一起的工 艺方法。
2.形变法(Plastic Forming) 形变法就是利用金属具有塑性成型的工艺特点
2.复合材料的特点
(1)比强度和比刚度高 (2)抗疲劳性好 (3)高温性能好 (4)减振性能好 (5)断裂安全性高 (6)可设计性好
为 了 规 范 事 业单位 聘用关 系,建 立和完 善适应 社会主 义市场 经济体 制的事 业单位 工作人 员聘用 制度, 保障用 人单位 和职工 的合法 权益
第一节 复合材料简述
四 、 复 合 材 料 的 失 效 (Failure of Composite)
复合材料的失效一般是指其疲劳破坏过程。
1.制造加工损伤
此种损伤产生初始缺陷。,它包括:纤维铺设不 均,扭结、死扣等,树脂不均;纤维切断、错排; 固化不足;有孔隙、气泡;材质污染等。
2.使用引起的损伤
此种损伤导致缺陷发展。它包括:树脂裂纹或老 化;分层;纤维断裂;振动较大导致的纤维断裂; 温度变化较大;机加工产生内应力;碰撞等。
二、复合材料用原料
1.增强材料
(1)碳纤维(Carbon Fiber) (2)硼纤维(Boron Filament) (3)芳纶(Aramid Ring) (4)玻璃纤维(Glass Fiber) (5)碳化硅纤维(Silicon Carbide Fiber) (6)晶须(Whisker)
2.基体材料
3)基体能够很好地保护纤维表面,不产生表面 损伤、不产生裂纹。
第五章层压工艺及设备
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二、 工艺参数
1)成型压力:压力大小、加压次数、加压时机
影响因素:胶布特性,板料厚度,升温速度
2)成型温度
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2)成型温度
①预热阶段(最高温度为凝胶温度) ②中间保温阶段(初步固化) ③升温阶段(最高温度为固化温度) ④加压保温阶段(充分固化) ⑤冷却阶段(t<50℃)
3)成型时间(预压、热压、冷却时间之和)
因素:树脂固化速度,层压板厚度,压制温度
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三、制品常见缺陷及原因
1)颜色不匀
板芯发黑 四周发白
胶布中树脂流动性差 压力过小或受压不均
胶布中可溶性树脂含量 和挥发分含量过大
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2)表面开裂
表层胶布含胶量过大,流动性过 高;坯布强度低,加压太大;叠合 体配叠不当,加压不及时
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3)组合
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➢层压成型 一、 工艺流程 3)组合
①叠合体(1个叠合体5~10块板,一次可压制7~10个叠合体) ②组合原则:厚板放二侧,薄板料放中间;薄板料放二侧, 厚板料放中间;H≥20mm,单独压制 ③ 衬垫材料(衬纸、石棉布):传热、传压均匀;多次使 用后变脆,应及时更换.
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3)板材翘曲
4)板材树脂集聚 /内部分层
热压温度不均;胶布含胶量不均
树脂固化反应不均匀; 加压时机不当
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4)热压
预热预压:树脂熔化,除去挥发份;树脂浸渍增强材料, 逐步固化至凝胶态
复合材料工艺及设备
复合材料工艺及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,具有轻质、高强度、耐腐蚀等优点,因此在航空航天、汽车、建筑等领域得到广泛应用。
复合材料的制备需要采用特殊的工艺和设备,下面将介绍复合材料的工艺及相关设备。
首先,复合材料的工艺包括预浸料制备、成型、固化等步骤。
预浸料是将纤维和树脂预先浸渍,然后通过成型工艺将其成型为所需形状,最后进行固化来形成最终的复合材料制品。
在预浸料制备过程中,需要使用树脂混合设备,将树脂和固化剂充分混合,并控制好混合比例和搅拌时间,以确保预浸料的质量。
成型工艺中,常用的设备有模具和压机,通过模具将预浸料成型,再通过压机施加压力,使其达到所需的形状和厚度。
固化过程中,需要使用固化炉或者自动固化设备,控制好固化温度和时间,以保证复合材料的性能。
其次,复合材料的设备还包括表面处理设备和检测设备。
表面处理是为了提高复合材料的表面质量和附着力,常用的表面处理设备有喷砂机、喷涂机等,通过表面处理可以去除杂质和增加表面粗糙度,提高复合材料的附着力。
检测设备包括质量检测和性能检测,质量检测设备主要用于检测复合材料的表面质量和尺寸精度,如平板检测仪、三坐标测量机等;性能检测设备主要用于检测复合材料的力学性能和耐久性能,如拉伸试验机、冲击试验机等。
最后,复合材料的工艺和设备在实际应用中需要根据不同的复合材料类型和制品要求进行选择和优化。
例如,碳纤维复合材料和玻璃纤维复合材料的制备工艺和设备有所不同,因此需要根据具体情况进行调整。
同时,随着复合材料技术的发展,新型的复合材料工艺和设备也在不断涌现,如自动化生产线、智能化控制系统等,这些新技术和设备的应用将进一步推动复合材料制造业的发展。
综上所述,复合材料的工艺及设备是复合材料制备过程中的关键环节,合理选择和优化工艺及设备对于提高复合材料的质量和生产效率至关重要。
随着技术的不断进步,相信复合材料的工艺和设备将会更加完善,为复合材料制造业的发展注入新的动力。
