復(fù)合材料成型工藝

1、第第6 6章章 復(fù)合材料成型工藝復(fù)合材料成型工藝6.1 概述概述制品成型特點(diǎn)制品成型特點(diǎn) 與其它材料不同，與其它材料不同，復(fù)合材料的材料和制復(fù)合材料的材料和制品是在同一個(gè)成型工藝過程中一次形成品是在同一個(gè)成型工藝過程中一次形成的。的。生產(chǎn)中建立起來的成型方法有：生產(chǎn)中建立起來的成型方法有：1.手糊成型手糊成型2.真空袋壓法成型真空袋壓法成型3.壓力袋成型壓力袋成型4.樹脂注射和樹脂傳遞成型樹脂注射和樹脂傳遞成型5.噴射成型噴射成型6.真空輔助樹脂注射成型真空輔助樹脂注射成型7.夾層結(jié)構(gòu)成型夾層結(jié)構(gòu)成型生產(chǎn)中建立起來的成型方法有：生產(chǎn)中建立起來的成型方法有： 8. 模壓成型模壓成型 9. 注射成

2、型注射成型10. 擠出成型擠出成型11. 纖維纏繞成型纖維纏繞成型12. 拉擠成型拉擠成型13. 連續(xù)板材成型連續(xù)板材成型14. 層壓層壓或卷制成型或卷制成型15. 熱塑性片狀模塑料熱沖壓成型熱塑性片狀模塑料熱沖壓成型16. 離心澆鑄成型離心澆鑄成型其中，其中，9，10，15為熱塑性樹脂基復(fù)合為熱塑性樹脂基復(fù)合材料成型工藝材料成型工藝選擇成型工藝方法的原則選擇成型工藝方法的原則 選擇成型方法時(shí)，必須同時(shí)滿足材料性能、選擇成型方法時(shí)，必須同時(shí)滿足材料性能、產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益等多種因素，具體包括：產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益等多種因素，具體包括： 1.產(chǎn)品的外形構(gòu)造和尺寸大小產(chǎn)品的外形構(gòu)造和尺寸大小 2.產(chǎn)

3、品性能和質(zhì)量要求（如材料的物化性能、產(chǎn)品性能和質(zhì)量要求（如材料的物化性能、 產(chǎn)品的強(qiáng)度及表面粗糙度等）產(chǎn)品的強(qiáng)度及表面粗糙度等） 3.生產(chǎn)批量的大小及供應(yīng)時(shí)間（允許的生產(chǎn)生產(chǎn)批量的大小及供應(yīng)時(shí)間（允許的生產(chǎn)周期）周期） 4.企業(yè)可提供的設(shè)備條件及資金企業(yè)可提供的設(shè)備條件及資金 5.綜合經(jīng)濟(jì)效益綜合經(jīng)濟(jì)效益6.2 6.2 手糊成型工藝及設(shè)備手糊成型工藝及設(shè)備 手糊成型又稱接觸成型。是用纖維增手糊成型又稱接觸成型。是用纖維增強(qiáng)材料和樹脂膠液在模具上鋪敷成型強(qiáng)材料和樹脂膠液在模具上鋪敷成型，在室溫或加熱無壓（或低壓）條件下固在室溫或加熱無壓（或低壓）條件下固化，脫模成制品的工藝方法?；?，脫模成制品的

4、工藝方法。 工藝工藝手糊成型法分類：手糊成型法分類： 手糊成型按成型固化壓力可分為兩類；手糊成型按成型固化壓力可分為兩類；接觸壓接觸壓和和低壓低壓（接觸壓以上）（接觸壓以上）1.1.接觸壓接觸壓為手糊成型、噴射成型。為手糊成型、噴射成型。2.2.低壓成型低壓成型包括對模成型、真空成型、袋包括對模成型、真空成型、袋壓成型以及樹脂傳遞模塑（壓成型以及樹脂傳遞模塑（RTMRTM）和反和反應(yīng)注射模塑（應(yīng)注射模塑（RIMRIM）成型等。成型等。 手糊成型特點(diǎn)手糊成型特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：1.1.適宜尺寸大、批量小、形狀復(fù)雜產(chǎn)品適宜尺寸大、批量小、形狀復(fù)雜產(chǎn)品2.2.設(shè)備簡單、投資少設(shè)備簡單、投資少 3.3.

5、工藝簡便工藝簡便 4.4.可以在產(chǎn)品不同部位任意增補(bǔ)增強(qiáng)材料可以在產(chǎn)品不同部位任意增補(bǔ)增強(qiáng)材料 5.5.樹脂含量較高樹脂含量較高 缺點(diǎn)是：缺點(diǎn)是： 1.1.效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大 2.2.產(chǎn)品質(zhì)量不易控制產(chǎn)品質(zhì)量不易控制 3.3.力學(xué)性能較低力學(xué)性能較低 6.2.1 6.2.1 原材料選擇原材料選擇 1 1).).聚合物基體的選擇要求聚合物基體的選擇要求 能在能在室溫下凝膠、固化室溫下凝膠、固化 膠液膠液粘度適當(dāng)粘度適當(dāng) 0.2-0.5 0.2-0.5Pa.sPa.s 無毒或低毒無毒或低毒 價(jià)格價(jià)格便宜便宜 不飽和聚酯樹脂，用量約占各類樹脂的不飽和聚酯樹脂，用量約占各類樹脂的 8

6、0 80主要牌號(hào)主要牌號(hào) 196#196#、191191、189189、198198；其次是環(huán)氧樹脂其次是環(huán)氧樹脂15%15%，主要牌號(hào)，主要牌號(hào)E-51E-51、E-44E-44、E-42E-42。航空結(jié)構(gòu)制品采用航空結(jié)構(gòu)制品采用高性能樹脂高性能樹脂，須高溫高壓固化成型，須高溫高壓固化成型 2 2) )輔助材料輔助材料 1.1.稀釋劑稀釋劑 : :調(diào)整樹脂黏度。有活性和非活性兩種。調(diào)整樹脂黏度。有活性和非活性兩種。非活性加入量為非活性加入量為5%-15%5%-15%。2.2.填料填料 : :降低成本，改善樹脂性能（減小收縮率、降低成本，改善樹脂性能（減小收縮率、自熄性、耐磨性等）。有粘土、碳

7、酸鈣、白云自熄性、耐磨性等）。有粘土、碳酸鈣、白云石、滑石粉、石英砂、石墨、聚氯乙烯粉等。石、滑石粉、石英砂、石墨、聚氯乙烯粉等。 糊制垂直或傾斜面時(shí)，可加少量活性糊制垂直或傾斜面時(shí)，可加少量活性SiOSiO2 2 。3.3.色料色料：改變制品外觀。一般不使用有機(jī)顏料和：改變制品外觀。一般不使用有機(jī)顏料和碳黑碳黑 3 3) ) 增強(qiáng)材料增強(qiáng)材料1 1）. .玻璃纖維玻璃纖維 A A一玻璃纖維一玻璃纖維 E E一玻璃纖維一玻璃纖維（無堿）（無堿） S S一高強(qiáng)玻璃纖維一高強(qiáng)玻璃纖維 M M一高彈玻一高彈玻璃纖維和璃纖維和L L一防輻射玻璃纖維一防輻射玻璃纖維 ，c-c-中堿中堿玻璃纖維玻璃纖維

8、玻璃纖維制品玻璃纖維制品 無捻粗紗、短切纖維氈無捻粗紗、短切纖維氈 、無捻粗紗布無捻粗紗布 、 玻璃纖維細(xì)布玻璃纖維細(xì)布 、 單向單向織物織物 2 2）. . 碳纖維碳纖維聚丙烯睛（聚丙烯睛（PANPAN）纖維、瀝纖維、瀝青纖維和粘膠纖青纖維和粘膠纖 3 3）. . KevlarKevlar纖維纖維 6.2.2 6.2.2 手糊成型模具與脫模劑手糊成型模具與脫模劑 6.2.2.1 6.2.2.1 模具結(jié)構(gòu)與材料模具結(jié)構(gòu)與材料1)1)模具結(jié)構(gòu)模具結(jié)構(gòu) - -單模和對模兩類單模和對模兩類 2)2)成整體式或拼裝式成整體式或拼裝式 6.2.2.6.2.2.2. 2. 模具材料模具材料 1)1)木材木

9、材2)2)石膏石膏 3)3)石蠟石蠟 4)4)可溶性鹽可溶性鹽 5)5)低熔點(diǎn)金屬低熔點(diǎn)金屬 6)6)金屬金屬 6.2.2.6.2.2.3 3 模具設(shè)計(jì)要?jiǎng)t模具設(shè)計(jì)要?jiǎng)t 1)1)根據(jù)制品的數(shù)量、確定模具材料與結(jié)構(gòu)根據(jù)制品的數(shù)量、確定模具材料與結(jié)構(gòu)2)2)剛度和強(qiáng)度剛度和強(qiáng)度 3)3)光潔度光潔度 4)4)拐角曲率半徑應(yīng)大于拐角曲率半徑應(yīng)大于2 2mmmm5)5)拔模斜度，一般為拔模斜度，一般為2 26)6)耐熱性耐熱性 7)7)造價(jià)造價(jià) 6.2.2.6.2.2.4 4 模具設(shè)計(jì)程序模具設(shè)計(jì)程序 1)1)分析原始資料分析原始資料2)2)選定原材料及制造方法選定原材料及制造方法 3)3)確定模具結(jié)

10、構(gòu)及脫模方法確定模具結(jié)構(gòu)及脫模方法 4)4)編制模具制造工藝技術(shù)規(guī)程編制模具制造工藝技術(shù)規(guī)程 5)5)繪制模具圖紙繪制模具圖紙 6.2.2.6.2.2.5 5 其他其他膠衣樹脂膠衣樹脂 應(yīng)具有收縮率低、延伸率高、耐應(yīng)具有收縮率低、延伸率高、耐磨耐熱等優(yōu)良性能磨耐熱等優(yōu)良性能 脫模劑脫模劑 脫模劑分外脫模劑和內(nèi)脫模劑兩脫模劑分外脫模劑和內(nèi)脫模劑兩大類。外脫模劑主要應(yīng)用于手糊成型和冷大類。外脫模劑主要應(yīng)用于手糊成型和冷固化系統(tǒng)，內(nèi)脫模劑主要用于模壓成型和固化系統(tǒng)，內(nèi)脫模劑主要用于模壓成型和熱固化系統(tǒng)熱固化系統(tǒng) 薄膜型脫模劑薄膜型脫模劑-聚酯薄膜、聚乙烯醇薄聚酯薄膜、聚乙烯醇薄膜、玻璃紙膜、玻璃紙混

11、合溶液型脫模劑混合溶液型脫模劑 - -聚乙烯醇溶液聚乙烯醇溶液 蠟型脫模劑蠟型脫模劑 6.2.3 6.2.3 手糊工藝過程手糊工藝過程 6.2.3.1 6.2.3.1 原材料準(zhǔn)備原材料準(zhǔn)備 （1) 1) 膠液準(zhǔn)備膠液準(zhǔn)備-根據(jù)產(chǎn)品的使用要求確定根據(jù)產(chǎn)品的使用要求確定樹脂種類，并配制樹脂膠液樹脂種類，并配制樹脂膠液. .主要考慮的工主要考慮的工藝因素藝因素 1 1）膠液粘度膠液粘度0.2-0.80.2-0.8Pa.sPa.s 2 2）凝膠時(shí)間凝膠時(shí)間 手糊作業(yè)結(jié)束后樹脂手糊作業(yè)結(jié)束后樹脂應(yīng)及時(shí)凝膠應(yīng)及時(shí)凝膠。一一定溫度下，主要受引發(fā)劑、定溫度下，主要受引發(fā)劑、促進(jìn)劑或固化劑量的影響。手糊前應(yīng)做凝

12、膠促進(jìn)劑或固化劑量的影響。手糊前應(yīng)做凝膠試驗(yàn)試驗(yàn)3) 3) 其它影響因素其它影響因素 ： 膠液體積膠液體積 、環(huán)境溫度與濕度、環(huán)境溫度與濕度 、制品、制品厚度與表面積大小厚度與表面積大小 、交聯(lián)劑蒸發(fā)損失、交聯(lián)劑蒸發(fā)損失 、抑制聚合反應(yīng)的助劑、填料加入量。抑制聚合反應(yīng)的助劑、填料加入量。4) 4) 配制方法配制方法 按配方比例先將引發(fā)劑等助劑和樹脂按配方比例先將引發(fā)劑等助劑和樹脂混合均勻備用，操作前再加入促進(jìn)劑攪混合均勻備用，操作前再加入促進(jìn)劑攪拌均勻。加入引發(fā)劑的樹脂膠液，貯存拌均勻。加入引發(fā)劑的樹脂膠液，貯存期不能過長。一次配膠量不要過多。期不能過長。一次配膠量不要過多。 促進(jìn)劑用量促進(jìn)劑

13、用量聚脂配方聚脂配方環(huán)氧配方環(huán)氧配方（2 2） 增強(qiáng)材料準(zhǔn)備增強(qiáng)材料準(zhǔn)備 1.1.表面處理表面處理 2.2.布的下料布的下料 注意下列各點(diǎn)：注意下列各點(diǎn)：（1 1）布的方向性）布的方向性 （2 2）同一鋪層搭接）同一鋪層搭接 （3 3）剪裁布的大?。┘舨貌嫉拇笮?（3 3） 膠衣糊準(zhǔn)備膠衣糊準(zhǔn)備 膠衣糊用來制作表面膠衣層膠衣糊用來制作表面膠衣層 33 33號(hào)膠衣樹脂，是有良好耐水性的間號(hào)膠衣樹脂，是有良好耐水性的間苯二甲酸型膠衣樹脂。苯二甲酸型膠衣樹脂。 36 36號(hào)膠衣樹脂，是制造不透明制品用號(hào)膠衣樹脂，是制造不透明制品用的自熄性膠衣樹脂。的自熄性膠衣樹脂。 39 39號(hào)膠衣樹脂，是氯代間苯

14、二甲酸型號(hào)膠衣樹脂，是氯代間苯二甲酸型耐熱自熄性膠衣樹脂。耐熱自熄性膠衣樹脂。 21 21號(hào)膠衣樹脂，是異戊二醇型膠衣樹號(hào)膠衣樹脂，是異戊二醇型膠衣樹脂。具有耐水煮、耐熱、不易污染及柔脂。具有耐水煮、耐熱、不易污染及柔韌耐磨的特性。韌耐磨的特性。膠衣層樹脂膠液配制膠衣層樹脂膠液配制 3333號(hào)膠衣樹脂號(hào)膠衣樹脂100100（質(zhì)量）（質(zhì)量） 引發(fā)劑引發(fā)劑H 4H 4 促進(jìn)劑促進(jìn)劑E 2-4 E 2-4 膠衣樹脂技術(shù)指標(biāo)：膠衣樹脂技術(shù)指標(biāo)： 外觀：顏色均勻，無雜質(zhì)，粘稠狀流體外觀：顏色均勻，無雜質(zhì)，粘稠狀流體 酸值：酸值：101015mgKOH/g15mgKOH/g（樹脂）（樹脂） 凝膠時(shí)間：凝膠

15、時(shí)間：101015min15min 觸變指數(shù)：觸變指數(shù)：5.5 5.5 6.5 6.5 貯存時(shí)間貯存時(shí)間25 625 6個(gè)月個(gè)月（4 4） 手糊制品厚度與層數(shù)計(jì)算手糊制品厚度與層數(shù)計(jì)算 1 1）制品厚度的預(yù)測）制品厚度的預(yù)測 t t = = m m X X k k t t 制品（鋪層）厚度，制品（鋪層）厚度，mmmm； m m 材料質(zhì)量，材料質(zhì)量，kgkgm m2 2； k k 厚度常數(shù)，厚度常數(shù)，mmmm（kgkgm m-2-2） （即每即每1 1kgkgm m2 2材料的厚度）。材料的厚度）。 例例1 1 一手糊玻璃鋼制品，壁由一手糊玻璃鋼制品，壁由 5 5層層 800 800g gm m

16、2 2E E玻玻璃布糊制，玻璃纖維含量為璃布糊制，玻璃纖維含量為 55 55質(zhì)量比），質(zhì)量比），樹脂密度為樹脂密度為1 13 3，求該制品壁厚？，求該制品壁厚？樹脂與玻璃布質(zhì)量比樹脂與玻璃布質(zhì)量比 ：100-55 / 55 = 0.818100-55 / 55 = 0.818樹脂質(zhì)量：樹脂質(zhì)量：0.818 x 5 x 0.83.27（kgm2）玻璃布厚度：玻璃布厚度：5x 0.8 x0.3915x 0.8 x0.3911.5641.564（mmmm） 樹脂厚度：樹脂厚度： 3.27 3.27 x 0.769x 0.7692.5142.514（mmmm） 總總 厚厚 度度 ：1.5641.564

17、2.514=4.0782.514=4.078（mmmm） 2 2）鋪層層數(shù)計(jì)算）鋪層層數(shù)計(jì)算 n n = = A A /m mf f（k kf f+ +ckckr r） 式中式中: : A A手糊制品總厚度，手糊制品總厚度，mmmm； m mf f增強(qiáng)纖維單位面積質(zhì)量，增強(qiáng)纖維單位面積質(zhì)量，kgkgm m2 2； k kf f增強(qiáng)纖維的厚度常數(shù)增強(qiáng)纖維的厚度常數(shù), ,mmmm（kgkgm m-2-2）；）； k kr r樹脂基體的厚度常數(shù)樹脂基體的厚度常數(shù), ,mmmm(kg(kgm m-2-2） ； C C樹脂與增強(qiáng)材料的質(zhì)量比；樹脂與增強(qiáng)材料的質(zhì)量比； n n增強(qiáng)材料鋪層層數(shù)增強(qiáng)材料鋪層層

18、數(shù) 例例2 2 玻璃鋼制品由玻璃鋼制品由0 04 4中堿方格布和不飽中堿方格布和不飽和聚酯樹脂（密度和聚酯樹脂（密度1 13 3g gcmcm3 3）糊制，含糊制，含膠量為膠量為5555，壁厚，壁厚1010mmmm，求布層數(shù)？求布層數(shù)？ 查表查表: : k kf f增強(qiáng)纖維的厚度常數(shù)增強(qiáng)纖維的厚度常數(shù)=0.408 =0.408 mmmm（kgkgm m-2-2） k kr r樹脂基體的厚度常數(shù)樹脂基體的厚度常數(shù)=0.769 =0.769 mmmm（kgkgm m-2-2）0 04 4中堿方格布中堿方格布m mf f= 340g= 340gm m 2 2樹脂與玻璃纖維質(zhì)量比樹脂與玻璃纖維質(zhì)量比

19、c c =55/ =55/（100-55100-55）=1.222=1.222n n = = A A / / m mf f（k kf f+ +ckckr r） =10/0.34 =10/0.34（0.408+1.2220.408+1.222X0.769X0.769）=22=22層層6.2.3.2 6.2.3.2 糊制糊制 ( (l) l) 表面層表面層1)1)膠衣層膠衣層 厚度控制在厚度控制在0 0.25 .25 0.5mm0.5mm, ,或或用單位面積用膠量控制，用單位面積用膠量控制，300 300 500500g/mg/m2 22)2)膠衣層通常采用膠衣層通常采用涂刷涂刷和和噴涂噴涂兩種方

20、法。兩種方法。涂刷膠衣一般為兩遍，必須待第一遍膠涂刷膠衣一般為兩遍，必須待第一遍膠衣基本固化后再涂刷第二遍衣基本固化后再涂刷第二遍 3 3）表面氈）表面氈膠衣層開始凝膠時(shí)，應(yīng)立即鋪放一層較柔軟的增膠衣層開始凝膠時(shí)，應(yīng)立即鋪放一層較柔軟的增強(qiáng)材料，最理想的是強(qiáng)材料，最理想的是玻璃纖維表面氈玻璃纖維表面氈。既能增強(qiáng)。既能增強(qiáng)膠衣層（防止龜裂），又有利于膠衣層與結(jié)構(gòu)層膠衣層（防止龜裂），又有利于膠衣層與結(jié)構(gòu)層（玻璃布）的粘合。（玻璃布）的粘合。膠衣層全部凝膠后，可開始手糊作業(yè)。膠衣層全部凝膠后，可開始手糊作業(yè)。涂刷膠衣的工具是毛刷，毛要短、質(zhì)地柔軟。注涂刷膠衣的工具是毛刷，毛要短、質(zhì)地柔軟。注意防止

21、漏刷和裹入空氣意防止漏刷和裹入空氣 噴涂是采用噴槍進(jìn)行的，噴槍口徑為噴涂是采用噴槍進(jìn)行的，噴槍口徑為2 25 5mmmm時(shí)，時(shí)，適宜的噴涂壓力為適宜的噴涂壓力為 0.4 0.4 - 0.5MPa - 0.5MPa （槍口壓力）槍口壓力） 4)4)影響膠衣噴涂的因素：影響膠衣噴涂的因素： （a a）觸變指數(shù)觸變指數(shù) 對噴涂霧化程度有對噴涂霧化程度有 影響影響 （b b）溫度溫度 溫度低時(shí)霧化不好溫度低時(shí)霧化不好（c c）嚴(yán)防在膠衣層內(nèi)混入氣泡。嚴(yán)防在膠衣層內(nèi)混入氣泡。（d d）噴涂過程中因苯乙烯揮發(fā)而造噴涂過程中因苯乙烯揮發(fā)而造成固化不良，質(zhì)量下降。成固化不良，質(zhì)量下降。（e e）不能在膠衣層內(nèi)

22、帶入水。不能在膠衣層內(nèi)帶入水。 (2)(2)鋪層控制鋪層控制 盡可能連續(xù)，切忌隨意切斷或拼接盡可能連續(xù)，切忌隨意切斷或拼接 拼接的形式有搭接與對接兩種拼接的形式有搭接與對接兩種多次固化拼接多次固化拼接6.2.3.3 6.2.3.3 固化固化 (1) (1) 不飽和聚酯樹脂的固化不飽和聚酯樹脂的固化不飽和聚酯樹脂的線型分子與交聯(lián)劑變成體不飽和聚酯樹脂的線型分子與交聯(lián)劑變成體型結(jié)構(gòu)，必須加入引發(fā)劑、促進(jìn)劑型結(jié)構(gòu)，必須加入引發(fā)劑、促進(jìn)劑不飽和聚酯樹脂的固化是放熱反應(yīng)。聚酯樹不飽和聚酯樹脂的固化是放熱反應(yīng)。聚酯樹脂從粘流態(tài)轉(zhuǎn)為不能流動(dòng)的凝膠，最后轉(zhuǎn)變脂從粘流態(tài)轉(zhuǎn)為不能流動(dòng)的凝膠，最后轉(zhuǎn)變?yōu)椴蝗懿蝗鄣膱?jiān)

23、硬固體的固化過程可分為三為不溶不熔的堅(jiān)硬固體的固化過程可分為三個(gè)階段：凝膠階段、定型階段（硬化階段）、個(gè)階段：凝膠階段、定型階段（硬化階段）、熟化階段（完全固化階段）熟化階段（完全固化階段）（2 2） 不飽和聚酯樹脂固化工藝控制不飽和聚酯樹脂固化工藝控制固化度固化度表明熱固性樹脂固化反應(yīng)的程度，表明熱固性樹脂固化反應(yīng)的程度，通常用百分率表示。常用判斷固化度的方通常用百分率表示。常用判斷固化度的方法是測定制品的巴柯硬度值。一般巴柯硬法是測定制品的巴柯硬度值。一般巴柯硬度達(dá)到度達(dá)到15%時(shí)便可脫模，精度高的制品，時(shí)便可脫模，精度高的制品，應(yīng)達(dá)到應(yīng)達(dá)到30%。手糊制品通常采用常溫固化。糊制操作的手糊

24、制品通常采用常溫固化。糊制操作的環(huán)境溫度應(yīng)高于環(huán)境溫度應(yīng)高于15，濕度低于濕度低于80%。脫模后繼續(xù)在高于脫模后繼續(xù)在高于15的環(huán)境溫度下固化的環(huán)境溫度下固化或加熱處理?；蚣訜崽幚?。制品室溫固化后，有的須在進(jìn)行加熱后處制品室溫固化后，有的須在進(jìn)行加熱后處理。環(huán)氧玻璃鋼一般控制在理。環(huán)氧玻璃鋼一般控制在150 150 以內(nèi)，以內(nèi)，聚酯玻璃鋼一般在聚酯玻璃鋼一般在5080 5080 之間。之間。6.2.3.4 6.2.3.4 手糊工藝質(zhì)量控制手糊工藝質(zhì)量控制(1) (1) 影響手糊制品質(zhì)量的因素影響手糊制品質(zhì)量的因素 概括為三方面：概括為三方面：組分質(zhì)量；組分復(fù)合過組分質(zhì)量；組分復(fù)合過程的成型與固

25、化；制品的輔助加工程的成型與固化；制品的輔助加工 。手糊制品質(zhì)量缺陷的主要表現(xiàn)為：手糊制品質(zhì)量缺陷的主要表現(xiàn)為：膠衣層質(zhì)量不佳；纖維浸膠未浸透；纖膠衣層質(zhì)量不佳；纖維浸膠未浸透；纖維與基體粘結(jié)不良；存在氣泡、分層；維與基體粘結(jié)不良；存在氣泡、分層；股紗扭結(jié)與皺折、斷股紗與纖維端部松股紗扭結(jié)與皺折、斷股紗與纖維端部松散；纖維方向偏離；纖維鋪層順序錯(cuò)位；散；纖維方向偏離；纖維鋪層順序錯(cuò)位；固化不充分；翹曲開裂；局部富樹脂區(qū)；固化不充分；翹曲開裂；局部富樹脂區(qū)；纖維體積含量不當(dāng)；接縫拼接不良等纖維體積含量不當(dāng)；接縫拼接不良等 產(chǎn)生上述缺陷的原因產(chǎn)生上述缺陷的原因 纖維纖維方面：纖維（或織物）質(zhì)量不均

26、方面：纖維（或織物）質(zhì)量不均樹脂樹脂基體基體: :粘度不適宜、揮發(fā)分含量等不粘度不適宜、揮發(fā)分含量等不 合要求合要求, ,含有雜質(zhì)等。含有雜質(zhì)等。施工施工作業(yè)：不按工藝規(guī)程操作。作業(yè)：不按工藝規(guī)程操作。固化固化工藝：固化劑的質(zhì)量、用量不合要工藝：固化劑的質(zhì)量、用量不合要求；常溫固化的環(huán)境溫度、濕度不合要求；常溫固化的環(huán)境溫度、濕度不合要求；熱固化的溫度制度及加壓時(shí)機(jī)等不求；熱固化的溫度制度及加壓時(shí)機(jī)等不合要求。合要求。脫模存放、機(jī)械加工與連接等不當(dāng)脫模存放、機(jī)械加工與連接等不當(dāng)。 (2) (2) 質(zhì)量控制質(zhì)量控制 產(chǎn)品質(zhì)量控制包括三方面：產(chǎn)品質(zhì)量控制包括三方面：原材料的質(zhì)量控制；原材料的質(zhì)量控

27、制；按標(biāo)準(zhǔn)檢查樹脂基體、按標(biāo)準(zhǔn)檢查樹脂基體、固化劑、增強(qiáng)材料、溶劑等的常規(guī)指標(biāo)和固化劑、增強(qiáng)材料、溶劑等的常規(guī)指標(biāo)和特征指標(biāo)特征指標(biāo)成型工藝過程：成型工藝過程：工裝、工序、操作、固化工裝、工序、操作、固化過程過程成品質(zhì)量檢驗(yàn)成品質(zhì)量檢驗(yàn) ：表觀質(zhì)量、尺寸、重量、：表觀質(zhì)量、尺寸、重量、固化度、含膠量及機(jī)械性能。制品功能。固化度、含膠量及機(jī)械性能。制品功能。如冷卻塔的熱力性能，浴缸的耐熱水性如冷卻塔的熱力性能，浴缸的耐熱水性等等 。 （3 3）手糊成型易發(fā)生的缺陷及防治措施）手糊成型易發(fā)生的缺陷及防治措施 （1 1）膠衣的缺陷：）膠衣的缺陷：起皺起皺 、龜裂、龜裂 、變、變 色色 （2 2）制品

28、）制品皺縮、變形皺縮、變形（3 3）翹曲和變形翹曲和變形制模制模涂蠟涂蠟噴膠衣噴膠衣皺縮皺縮設(shè)計(jì)糊的方案設(shè)計(jì)糊的方案裁裁 布布裁結(jié)構(gòu)材料裁結(jié)構(gòu)材料設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)方案配膠配膠攪拌攪拌糊制工具糊制工具滾涂滾涂刷涂刷涂骨架骨架安置骨架安置骨架安置骨架方案安置骨架方案開模開模6.2.4 6.2.4 噴射成型工藝及設(shè)備噴射成型工藝及設(shè)備噴射成型噴射成型 一般是將分別混有促進(jìn)劑和一般是將分別混有促進(jìn)劑和引發(fā)劑的不飽和聚酯樹脂從噴槍兩側(cè)引發(fā)劑的不飽和聚酯樹脂從噴槍兩側(cè)（或在噴槍內(nèi)混合）噴出，同時(shí)將玻璃（或在噴槍內(nèi)混合）噴出，同時(shí)將玻璃纖維無捻粗紗用切割機(jī)切斷并由噴槍中纖維無捻粗紗用切割機(jī)切斷并由噴槍中心噴出，

29、與樹脂一起均勻沉積到模具上。心噴出，與樹脂一起均勻沉積到模具上。待沉積到一定厚度，用手輥滾壓，使纖待沉積到一定厚度，用手輥滾壓，使纖維浸透樹脂、壓實(shí)并除去氣泡，最后固維浸透樹脂、壓實(shí)并除去氣泡，最后固化成制品化成制品 6.2.4.1 6.2.4.1 噴射成型方法噴射成型方法 按膠液噴射動(dòng)力可分為：按膠液噴射動(dòng)力可分為：氣動(dòng)型氣動(dòng)型 氣動(dòng)型靠壓縮空氣的噴射將膠液氣動(dòng)型靠壓縮空氣的噴射將膠液霧化并噴涂到芯模上。部分樹脂和引發(fā)霧化并噴涂到芯模上。部分樹脂和引發(fā)劑煙霧被壓縮空氣擴(kuò)散到周圍空氣中劑煙霧被壓縮空氣擴(kuò)散到周圍空氣中（如圖所示），因此這種形式已很少使（如圖所示），因此這種形式已很少使用了。用了

30、。液壓型液壓型 液壓型是無空氣的液壓噴涂系統(tǒng)。液壓型是無空氣的液壓噴涂系統(tǒng)。靠液壓將膠液擠成滴狀并噴涂到模具上?？恳簤簩⒛z液擠成滴狀并噴涂到模具上。因沒有壓縮空氣造成的擾動(dòng)，所以沒有因沒有壓縮空氣造成的擾動(dòng)，所以沒有煙霧，材料浪費(fèi)少，如圖所示。煙霧，材料浪費(fèi)少，如圖所示。 按膠液混合形式可分為：按膠液混合形式可分為：內(nèi)混合型內(nèi)混合型內(nèi)混合型是將樹脂與引發(fā)劑分別送到內(nèi)混合型是將樹脂與引發(fā)劑分別送到噴槍頭部的紊流混合器充分混合，因?yàn)橐l(fā)劑噴槍頭部的紊流混合器充分混合，因?yàn)橐l(fā)劑不與壓縮空氣接觸，就不產(chǎn)生引發(fā)劑蒸汽，見不與壓縮空氣接觸，就不產(chǎn)生引發(fā)劑蒸汽，見圖。但缺點(diǎn)是噴槍易堵，必須用溶劑及時(shí)清洗。

31、圖。但缺點(diǎn)是噴槍易堵，必須用溶劑及時(shí)清洗。外混合型外混合型 是引發(fā)劑和樹脂在噴槍外的空中相互是引發(fā)劑和樹脂在噴槍外的空中相互混合。由于引發(fā)劑在同樹脂混合前必須與空氣混合。由于引發(fā)劑在同樹脂混合前必須與空氣接觸，而引發(fā)劑又容易揮發(fā)，因此既浪費(fèi)材料接觸，而引發(fā)劑又容易揮發(fā)，因此既浪費(fèi)材料又引起環(huán)境污染，如圖所示。又引起環(huán)境污染，如圖所示。先混合型先混合型 是將樹脂、引發(fā)劑和促進(jìn)劑先分別送是將樹脂、引發(fā)劑和促進(jìn)劑先分別送至靜態(tài)混合器充分混合，然后再送至噴槍噴出至靜態(tài)混合器充分混合，然后再送至噴槍噴出。 噴射成型的應(yīng)用及優(yōu)缺點(diǎn)噴射成型的應(yīng)用及優(yōu)缺點(diǎn)應(yīng)用應(yīng)用 用以制造汽車車身、船身、浴缸、用以制造汽車車

32、身、船身、浴缸、異型板、機(jī)罩、容器、管道與儲(chǔ)罐的過異型板、機(jī)罩、容器、管道與儲(chǔ)罐的過度層等。度層等。噴射成型的優(yōu)點(diǎn)噴射成型的優(yōu)點(diǎn)：生產(chǎn)效率比手糊成型：生產(chǎn)效率比手糊成型提高提高24倍，生產(chǎn)效率可達(dá)倍，生產(chǎn)效率可達(dá)15kg/min，可用較少設(shè)備投資實(shí)現(xiàn)中批量生產(chǎn)。且可用較少設(shè)備投資實(shí)現(xiàn)中批量生產(chǎn)。且用玻璃纖維無捻粗紗代替織物，材料成用玻璃纖維無捻粗紗代替織物，材料成本低；產(chǎn)品整體性好，無接縫；可自由本低；產(chǎn)品整體性好，無接縫；可自由調(diào)變產(chǎn)品厚度、纖維與樹脂的比例。調(diào)變產(chǎn)品厚度、纖維與樹脂的比例。主要缺點(diǎn)主要缺點(diǎn)：現(xiàn)場污染大，樹脂含量高。：現(xiàn)場污染大，樹脂含量高。制品強(qiáng)度較低。制品強(qiáng)度較低。 6.

33、2.4.2 6.2.4.2 噴射成型工藝過程控制噴射成型工藝過程控制（1）噴射工藝參數(shù)噴射工藝參數(shù)1 1）制品纖維含量控制在）制品纖維含量控制在282833%33%。纖維長度一般纖維長度一般為為252550mm50mm。 2 2）噴射制品采用不飽和聚酯樹脂，含膠量約為）噴射制品采用不飽和聚酯樹脂，含膠量約為60%60%左右。左右。 3 3）膠液粘度應(yīng)在）膠液粘度應(yīng)在0.30.30.8Pa.s0.8Pa.s。觸變度以觸變度以1.51.54 4為宜。為宜。4 4）噴射量與噴射壓力和噴嘴直徑有關(guān)，控制噴膠）噴射量與噴射壓力和噴嘴直徑有關(guān)，控制噴膠量在量在8 860g/s60g/s之間調(diào)變。之間調(diào)變。

34、 5 5）噴槍夾角）噴槍夾角 2020為宜。為宜。6 6）噴霧壓力）噴霧壓力 要能保證兩組分樹脂均勻混合。要能保證兩組分樹脂均勻混合。 （2 2） 噴射成型工藝要點(diǎn)噴射成型工藝要點(diǎn) 1 1）成型環(huán)境溫度）成型環(huán)境溫度 以以252555為宜。為宜。2 2）成型工序應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)化，）成型工序應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)化， 3 3）噴射機(jī)應(yīng)由獨(dú)立管路供氣）噴射機(jī)應(yīng)由獨(dú)立管路供氣 4 4）樹脂膠液應(yīng)根據(jù)需要進(jìn)行加溫或保溫，）樹脂膠液應(yīng)根據(jù)需要進(jìn)行加溫或保溫，以維持膠液粘度適宜。以維持膠液粘度適宜。5 5）噴槍移動(dòng)速度均勻，相鄰兩個(gè)行程間重噴槍移動(dòng)速度均勻，相鄰兩個(gè)行程間重疊寬度應(yīng)為前一行程寬度的疊寬度應(yīng)為前一行程寬度的1/31

35、/3，6 6）每個(gè)噴射面噴完后，立即用壓輥壓，每個(gè)噴射面噴完后，立即用壓輥壓， 7）特殊部位的噴射特殊部位的噴射 噴噴射射成成型型機(jī)機(jī) 6.2.5 6.2.5 樹脂傳遞模塑樹脂傳遞模塑樹脂傳遞模塑為樹脂傳遞模塑為Resin Transfer MoldingResin Transfer Molding，簡稱簡稱RTM.RTM. RTM RTM是一種閉模成型工藝方法，其基本工是一種閉模成型工藝方法，其基本工藝過程為：將液態(tài)熱固性樹脂（通常為不藝過程為：將液態(tài)熱固性樹脂（通常為不飽和聚酯）及固化劑，由計(jì)量設(shè)備分別從飽和聚酯）及固化劑，由計(jì)量設(shè)備分別從儲(chǔ)桶內(nèi)抽出，經(jīng)靜態(tài)混合器混合均勻，注儲(chǔ)桶內(nèi)抽出，經(jīng)

36、靜態(tài)混合器混合均勻，注入事先鋪有玻璃纖維增強(qiáng)材料的密封模內(nèi)，入事先鋪有玻璃纖維增強(qiáng)材料的密封模內(nèi)，經(jīng)固化、脫模、后加工而成制品。經(jīng)固化、脫模、后加工而成制品。RTMRTM工藝可以生產(chǎn)高性能、尺寸較大、高綜工藝可以生產(chǎn)高性能、尺寸較大、高綜合度、數(shù)量中等到大量的產(chǎn)品，所以說合度、數(shù)量中等到大量的產(chǎn)品，所以說RTMRTM工藝也是一種很有前途的工藝方法。工藝也是一種很有前途的工藝方法。 長長4m 高高1m的福特車頂構(gòu)件的福特車頂構(gòu)件RTMRTM成型用設(shè)備成型用設(shè)備 RTMRTM成型用設(shè)備通?？煞譃槿蟛糠郑纯爻尚陀迷O(shè)備通?？煞譃槿蟛糠郑纯刂茦渲糠只蚍Q制樹脂部分或稱RTMRTM成型機(jī)、壓機(jī)和模

37、具。成型機(jī)、壓機(jī)和模具。R RT TM M成成型型機(jī)機(jī) RTMRTM模具模具RTMRTM模具是模具是RTMRTM成型技術(shù)的關(guān)鍵，成型技術(shù)的關(guān)鍵，在性能上應(yīng)滿足：在性能上應(yīng)滿足：有良好的保溫性；有良好的保溫性；在注入壓力下不變形；在注入壓力下不變形；樹脂流失??；樹脂流失??；容易修正；容易修正；價(jià)格低廉；使用壽命長；價(jià)格低廉；使用壽命長；合模、啟模容易等。合模、啟模容易等。RTMRTM原材料原材料（1 1）樹脂系統(tǒng)樹脂系統(tǒng) 1 1）粘度低。一般在）粘度低。一般在.25.25. Pa Pas s為最為最 佳。佳。 2 2）固化放熱峰低。一般為）固化放熱峰低。一般為8080140。 3 3）固化時(shí)間短。一般凝膠時(shí)間控制在）固化時(shí)間短。一般凝膠時(shí)間控制在 5 530min之間。之間。（2 2）增強(qiáng)材料增強(qiáng)材料 一般以玻璃纖維為主，含量一般以玻璃纖維為