預(yù)浸料成型工藝

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上 預(yù)浸料成型工藝在復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用預(yù)浸料簡(jiǎn)介預(yù)浸料是樹(shù)脂基體在嚴(yán)格控制條件下浸漬連續(xù)纖維或者纖維織物，制備成樹(shù)脂基體與增強(qiáng)體的一種組合物，是制造復(fù)合材料的中間材料。預(yù)浸料按物理狀態(tài)，化學(xué)性能有很多種分類方法：按物理狀態(tài)分類，預(yù)浸料分成單向預(yù)浸料、單向織物預(yù)浸料、織物預(yù)浸料；按樹(shù)脂基體不同，預(yù)浸料分成熱固性樹(shù)脂預(yù)浸料和熱塑性樹(shù)脂預(yù)浸料；按增強(qiáng)材料不同，分成碳纖維(織物)預(yù)浸料、玻璃纖維(織物)預(yù)浸料、芳綸(織物)預(yù)浸料；根據(jù)纖維長(zhǎng)度不同，分成短纖維預(yù)浸料、預(yù)浸料和連續(xù)纖維預(yù)浸料；按固化溫度不同，分成中溫固化(120)預(yù)浸料、高溫固化(180)預(yù)浸料以及固化溫度超過(guò)2

2、00的預(yù)浸料等。我司事業(yè)部在預(yù)浸料方面應(yīng)用也很廣泛，根據(jù)不同的產(chǎn)品以及性能應(yīng)用不同種類的材料，常用的預(yù)浸料有單向碳纖預(yù)浸料，玻纖織物預(yù)浸料，碳纖織物預(yù)浸料，酚醛玻纖織物預(yù)浸料等等。預(yù)浸料制備預(yù)浸料的制備方法有干法和濕法兩種。干法有粉末法和熱溶法之分。粉末預(yù)浸料是指樹(shù)脂粉末附著于纖維，經(jīng)過(guò)部分融化，形成樹(shù)脂不連續(xù)，纖維未被樹(shù)脂充分浸透的一種復(fù)合物。熱溶法預(yù)浸料將樹(shù)脂體系加熱熔融成為流動(dòng)狀態(tài),用其浸漬纖維或織物而制備的預(yù)浸料。 圖1 干法制備預(yù)浸料示意圖濕法預(yù)浸料是通過(guò)樹(shù)脂溶液浸漬纖維束或者織物制備的預(yù)浸料。比較由干法預(yù)浸料和濕法預(yù)浸料制成的復(fù)合材料，一般前者外觀更好，材料內(nèi)樹(shù)脂含量的控制精度更高

3、。就目前航空用先進(jìn)復(fù)合材料而言，常表現(xiàn)出熱溶法復(fù)合材料的濕熱穩(wěn)定性優(yōu)于溶液法復(fù)合材料：同在沸水中煮48h,前者的力學(xué)性能（如彎曲模量與強(qiáng)度、層間剪切強(qiáng)度等）保持率，特別是高溫力學(xué)性能的保持率，明顯高于后者。 圖2 濕法制備預(yù)浸料示意圖預(yù)浸料的成型工藝預(yù)浸料可用不同的成型方法，根據(jù)不同應(yīng)用選擇較為合適的成型方案。目前我們先進(jìn)復(fù)合材料事業(yè)部使用預(yù)浸料成型工藝主要有真空袋壓工藝、熱壓罐工藝、纏繞成型工藝、模壓工藝。其中真空袋工藝主要應(yīng)用在車輛，船舶，高鐵等內(nèi)飾件，熱壓罐工藝主要應(yīng)用在航天、軍工等高質(zhì)量復(fù)合材料，模壓工藝主要應(yīng)用在平板，管件等高質(zhì)量，高精度的軍工產(chǎn)品。1、 真空袋工藝 真空袋成型工藝就

4、是將產(chǎn)品密封在模具和真空袋之間，通過(guò)抽真空對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行加壓，加熱，使產(chǎn)品更加密實(shí)、力學(xué)性能更好的成型工藝。目前應(yīng)用的預(yù)浸料主要有環(huán)氧玻纖（碳纖）預(yù)浸料、酚醛玻纖預(yù)浸料、改性樹(shù)脂預(yù)浸料、短纖維預(yù)混料優(yōu)點(diǎn)：均勻加壓，產(chǎn)品性能均勻有效控制產(chǎn)品厚度和含膠量減少產(chǎn)品中的氣泡可以成型復(fù)雜、大型制件減少揮發(fā)對(duì)人員的損傷缺點(diǎn)：壓力小，產(chǎn)品密實(shí)度差只能一面光滑，且光滑面沙眼較多力學(xué)性能相對(duì)較差對(duì)勞動(dòng)者操作技能要求高下為真空袋工藝流程圖： 清理模具 原材料采購(gòu)剪裁產(chǎn)品積層 鋪脫模布 鋪隔離膜鋪通氣氈粘貼密封膠條 封真空袋膜安裝真空閥、真空管檢驗(yàn)出廠產(chǎn)品精修產(chǎn)品脫模升溫固化抽真空出廠檢驗(yàn)檢驗(yàn)真空度2、 熱壓罐成型工藝

5、熱壓罐成型工藝與真空袋工藝相似，但由于熱壓罐內(nèi)壓力以及空氣溫度均勻，可生產(chǎn)高精度，高質(zhì)量的產(chǎn)品。優(yōu)點(diǎn)：適用范圍廣泛，可成型各種復(fù)雜構(gòu)建 罐內(nèi)壓力均勻，產(chǎn)品密實(shí)度高，力學(xué)性能較好 熱壓罐成型壓力和溫度均勻，孔隙率低，樹(shù)脂含量均勻缺點(diǎn)：熱壓罐成本較高，輔料的耗費(fèi)較大 產(chǎn)品大小要基于熱壓罐的容積，一般不能制作大型產(chǎn)品 圖3 世界上最大的熱壓罐 圖4 熱壓罐內(nèi)部運(yùn)行系統(tǒng)熱壓罐工藝流程圖 清理模具剪裁預(yù)浸料裝模積層封真空袋連接真空系統(tǒng)升溫加壓保壓固化降至室溫脫模成品出廠檢驗(yàn)后處理打磨毛刺及加工3、 模壓工藝 模壓成型（又稱壓制成型或壓縮成型）是先將一定量的纖維預(yù)浸料放入金屬對(duì)模中，在一定溫度和壓力作用下

6、，固化成型制品的方法。 其基本原理是：熱固性樹(shù)脂在模壓成型加工中所表現(xiàn)的流變行為，要比熱塑性塑料復(fù)雜得多，在整個(gè)模壓過(guò)程中始終伴隨著化學(xué)反應(yīng)，加熱初期物料呈現(xiàn)低分子粘流態(tài)，流動(dòng)性尚好，隨著官能團(tuán)的相互反應(yīng)，部分發(fā)生交聯(lián)，物料流動(dòng)性逐步變小，并產(chǎn)生一定程度的彈性，使物料呈膠凝態(tài)，再繼續(xù)加熱使分子交聯(lián)反應(yīng)更趨完善，交聯(lián)度增大，物料由膠凝態(tài)變?yōu)椴ＡB(tài)，樹(shù)脂體內(nèi)呈體型結(jié)構(gòu)，成型即告結(jié)束。模壓成型工藝的優(yōu)點(diǎn)：1、 所得制品的內(nèi)應(yīng)力小，不易變形，穩(wěn)定性較好；2、 產(chǎn)品尺寸精度高，重復(fù)性好；3、 表面光潔，無(wú)需二次修飾；4、 能一次成型結(jié)構(gòu)復(fù)雜的制品；5、 模腔的磨損很小，模具的維護(hù)費(fèi)用較低；模壓工藝的缺點(diǎn)：1、 前期投入成本較高，（金屬模具、熱壓機(jī)、烘箱）2、 模具的升溫及降溫時(shí)間較長(zhǎng)3、對(duì)勞動(dòng)者操作技能要求高 模壓工藝的應(yīng)用非常廣泛：廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸、電氣、化工、建筑、機(jī)械等領(lǐng)域。由于模壓制品質(zhì)量可靠，在兵器、飛機(jī)、導(dǎo)彈、衛(wèi)星上也都得到了應(yīng)用。 在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的今天，預(yù)浸料工藝在復(fù)合材料市場(chǎng)上扮演著越