飛機(jī)復(fù)合材料實(shí)訓(xùn)報(bào)告

1、. 復(fù)合材料實(shí)訓(xùn)報(bào)告1. 復(fù)合材料結(jié)構(gòu)。作為復(fù)合材料中的一枝的玻璃纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂（GFEP）具有力學(xué)強(qiáng)度高、成形收縮小、尺寸穩(wěn)定性好和良好的耐化學(xué)腐蝕性能和電氣絕緣性能等特點(diǎn)，作為典型的纖維增強(qiáng)塑料（FRP）廣泛應(yīng)用于制造工業(yè)零部件和印刷電路板等產(chǎn)業(yè) 。 截止2010年1月底全國(guó)共有61家玻璃鋼生產(chǎn)企業(yè)（其中包括四川省江南玻璃鋼有限公司,重慶市君豪玻璃鋼有限責(zé)任公司)。2.為什么采用環(huán)氧樹(shù)脂做基體？ 環(huán)氧樹(shù)脂固化收縮率代低，僅1%-3%，而不飽和聚酯樹(shù)脂卻高達(dá)7%-8%；粘結(jié)力強(qiáng)；有B階段，有利于生產(chǎn)工藝； 可低壓固化，揮發(fā)份甚低； 固化后力學(xué)性能、耐化學(xué)性佳，電絕緣性能良好。纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)

2、脂復(fù)合材料成型工藝簡(jiǎn)介 目前在生產(chǎn)上經(jīng)常采用的成型方法有16種：1、手糊成型濕法鋪層成型2、夾層結(jié)構(gòu)成型（手糊法、機(jī)械法）3、模壓成型4、層壓成型5、纏繞成型6、拉擠成型7、注射成型8、噴射成型9、真空袋壓力成型10、壓力袋成型11、樹(shù)脂注射和樹(shù)脂傳遞RTM模塑成型12、卷制成型13、真空輔助注射成型14、離心澆鑄成型15、片狀smc（團(tuán)狀bmc）模塑成型16、連續(xù)板材成型 目前我國(guó)還是以手糊成型為主，在樹(shù)脂基復(fù)合材料中約占80%。（一）、手糊成型(hand lay up) 概要 1定義：玻璃鋼成型加工成型工藝，以手工方式或簡(jiǎn)單工具輔助鋪放增強(qiáng)材料浸漬樹(shù)脂成型玻璃鋼制品的一種工藝方法。2玻璃鋼

3、成型工藝： 手糊為最基礎(chǔ)的成型工藝，此外據(jù)我了解有RTM、模壓、層壓、SMC、BMC、拉擠、噴射等。 手糊成型工藝特點(diǎn)： 低壓接觸成型。人工成本低，手糊在我國(guó)所占的市場(chǎng)份額較發(fā)達(dá)國(guó)家高。(2) 主要原材料： 樹(shù)脂： a不飽和聚酯樹(shù)脂（UP） 196#（通用牌號(hào)） 191#195#（透明制品） 33# 34#（膠衣樹(shù)脂，耐熱） b環(huán)氧樹(shù)脂 E42 E44 616 618 c乙烯基樹(shù)脂 d酚醛樹(shù)脂由于對(duì)生產(chǎn)者身體傷害較大，一般不用于手糊。 增強(qiáng)材料：玻璃纖維主要選用無(wú)堿及中堿玻纖，高模及高強(qiáng)玻纖也有選用。水泥基復(fù)合材料一般用高堿玻纖。 織物形態(tài)：玻璃布、表面氈、針織氈、復(fù)合氈。 助劑：用量少，但有

4、重要作用。 a固化劑：過(guò)氧化物，如過(guò)氧化甲乙酮、過(guò)氧化二苯甲酰。b促進(jìn)劑：促進(jìn)反應(yīng)，如萘酸鈷（環(huán)烷酸鈷）、環(huán)己酮。例如不飽和聚酯與苯乙烯單體加入過(guò)氧化甲乙酮促使反應(yīng)發(fā)生，使反應(yīng)物由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)。 添加劑：a填料：降低成本，降低樹(shù)脂固化收縮，改善樹(shù)脂性能。b觸變劑：利用分子間粘合力。c增稠劑：增加樹(shù)脂粘度，利于固化。d增韌劑：增加樹(shù)脂韌性，降低脆性。e抗紫外線添加劑f低收縮添加劑：降低樹(shù)脂收縮率。(3)手糊成型玻璃鋼過(guò)程：總體過(guò)程：原材料準(zhǔn)備、模具加工制作、產(chǎn)品成型、后處理。 工藝條件：a鋪層b根據(jù)樹(shù)脂固化配方，控制凝膠時(shí)間。最佳凝膠時(shí)間：成型操作后30min左右。控制方法：調(diào)整固化劑、促進(jìn)劑用

5、量。c對(duì)環(huán)境要求：溫度15，濕度75%d后處理（后固化處理為主）：80±5，處理8小時(shí)。II、參觀手糊成型車(chē)間：1手糊車(chē)間： 模具制作： 打磨：在模具基本成型后，要對(duì)其表面進(jìn)行打磨處理（陰模打磨內(nèi)表面，則相應(yīng)產(chǎn)品外表面光潔度高；陽(yáng)模打磨外表面，則產(chǎn)品內(nèi)表面光潔度高）。一般采用人工打磨，用砂紙對(duì)表面進(jìn)行處理。砂紙選用順序由粗到細(xì)，以逐步提高表面光潔度，如可用200400600800目的順序，2000目以上即可進(jìn)行拋光處理。 表面氈：薄，約3050g/m2. 膩?zhàn)樱禾盍霞庸袒瘎┙M成。 手糊產(chǎn)品生產(chǎn)：在模具表面涂脫模劑后涂刷樹(shù)脂鋪放玻璃布，再涂刷樹(shù)脂浸漬玻璃布，如此反復(fù)，直至需要厚度。固化

6、后脫模，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行機(jī)加工至所需要求。學(xué)習(xí)及參觀感受：深入了解了手糊的工藝過(guò)程。手糊成型生產(chǎn)效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，成型周期長(zhǎng)，且樹(shù)脂中有害成分揮發(fā)使操作間內(nèi)氣味較大，對(duì)工人身體造成傷害。但由于我國(guó)勞動(dòng)力成本低，因此手糊成型在我國(guó)復(fù)合材料制造中占有很大比重。隨著技術(shù)發(fā)展，相信我國(guó)的復(fù)合材料及相關(guān)產(chǎn)業(yè)會(huì)加大科技含量，改善目前狀況。 依次在模具表面上施加 脫模劑 、膠衣一層粘度為0.3-0.4PaS的中等活性液體熱固性樹(shù)脂(須待膠衣凝結(jié)后)一層纖維增強(qiáng)材料，纖維增強(qiáng)材料有表面氈、無(wú)捻粗紗布(方格布)等幾種。以手持輥?zhàn)踊蛩⒆邮箻?shù)脂浸漬纖維增強(qiáng)材料，并驅(qū)除氣泡，壓實(shí)基層。鋪層操作反復(fù)多次，直到達(dá)到制品的設(shè)計(jì)

7、厚度。 樹(shù)脂因聚合反應(yīng)，常溫固化?？杉訜峒铀俟袒?。 2、手糊成型工藝的優(yōu)點(diǎn)： 1)、不受尺寸、形狀的限制； 2)、設(shè)備簡(jiǎn)單、投資少； 3)、工藝簡(jiǎn)單； 4)、可在任意部位增補(bǔ)增強(qiáng)材料，易滿足產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求； 5)、產(chǎn)品樹(shù)脂含量高，耐腐蝕性能好。3、手糊成型工藝的缺點(diǎn) 1）、生產(chǎn)效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，衛(wèi)生條件差； 2）、產(chǎn)品性能穩(wěn)定性差；有些樹(shù)脂有害健康 3）、產(chǎn)品力學(xué)性能較低。4、手糊制品為什么要在表面覆蓋聚酯薄膜？自由基與苯乙烯的反應(yīng)速度比自由基與O2的反應(yīng)速度慢104倍，一般聚酯樹(shù)脂制品固化時(shí)，表面應(yīng)覆蓋聚酯薄膜。若不用薄膜覆蓋，也應(yīng)使成型表面形成與空氣隔離的物質(zhì)如蠟類(lèi)，否則自由基與周?chē)諝庵?/p>

8、的O2 、H2O反應(yīng)，耗去大部分自由基，造成表面固化不完全而發(fā)粘5、手糊成型易發(fā)生的缺陷及防止措施1）、制品表面發(fā)粘原因1：空氣濕度太大，水對(duì)樹(shù)脂起阻聚作用解決辦法： （1）在樹(shù)脂中加入0.02左右的液體石蠟； （2）在樹(shù)脂中摻加5的異腈酸酯 ； （3）制品表面覆蓋薄膜隔絕空氣； 原因2：引發(fā)劑、促進(jìn)劑的比例弄錯(cuò)或失效，更換引發(fā)劑、促進(jìn)劑。 2）、制品內(nèi)氣泡太多 原因1： 用量過(guò)多樹(shù)脂 解決辦法： 1、控制膠含量 2、注意拌合方式原因2： 樹(shù)脂粘度過(guò)大 解決辦法： 1、適當(dāng)增加稀釋劑2、提高環(huán)境溫度原因3： 增強(qiáng)材料選擇不當(dāng) 解決辦法： 選用浸透性好的無(wú)捻玻璃布3）、流膠樹(shù)脂粘度太小，可加入2

9、3的活性氧化硅。 配料不均勻， 充分?jǐn)嚢?。固化劑用量不足， 適當(dāng)調(diào)整固化劑用量。二、復(fù)合材料的模壓成型：1特點(diǎn)：操作方便，容易成型，通過(guò)改變?cè)吓浔雀淖儺a(chǎn)品性能。成型性好，成型后不需后序加工。2SMC片材成型原材料： 樹(shù)脂：不飽和聚酯，苯乙烯稀釋。若用于食品制品（如水箱），苯乙烯含量要低，粘度要低（易于浸漬樹(shù)脂），增稠快（不易粘手，易于進(jìn)行下一道工序），活性高（快速固化），耐高溫（成型溫度高），耐水性好（易于增稠），儲(chǔ)存穩(wěn)定性好。 引發(fā)劑：模壓成型過(guò)程中使樹(shù)脂、苯乙烯聚合成型。要求：儲(chǔ)存性好；根據(jù)溫度不同選擇引發(fā)劑，如手糊選用低溫引發(fā)劑，模壓選擇高溫引發(fā)劑；模具中流動(dòng)性好；反應(yīng)性高（模壓過(guò)程

10、中迅速與樹(shù)脂反應(yīng)）。 填料：一般為粉末狀，如CaCO3、Al(OH)3、高嶺土、玻璃珠等，可降低產(chǎn)品成本。若用于阻燃，可選Al(OH)3 （高溫時(shí)生成水）；填料若吸油值高，對(duì)樹(shù)脂需求量大，且較稠，不易浸漬樹(shù)脂；提高耐磨性、導(dǎo)電性可加入較硬填料（硅粉）或金屬粉末、導(dǎo)電劑（如鋁粉）；若減輕重量，可加空心微珠；若要提高流動(dòng)性，可加高齡土。 低收縮添加劑：防止制品收縮變形大、翹曲（樹(shù)脂一般為熱固性，變形大，加入低收縮添加劑熱塑性樹(shù)脂，可使樹(shù)脂變形小，且使制品易著色，改善制品外觀）。 化學(xué)增稠劑：浸漬過(guò)程增稠慢，一般不起作用，當(dāng)加熱至3540時(shí)，需很快增稠至模壓需要粘度，一般選用Ca、Mg的氧化物、氫氧

11、化物。 內(nèi)脫模劑：防止粘模，避免每次模壓時(shí)涂外脫模劑。需低于模壓溫度熔化析至產(chǎn)品表面，一般選熔點(diǎn)120130（模壓溫度140150）的硬脂酸鹽類(lèi)（如硬脂酸鋅）；若產(chǎn)品較厚，可選熔點(diǎn)7080（硬脂酸）。 著色劑：色漿，飽和聚酯樹(shù)脂（防止凝固）。顏料需耐高溫，無(wú)毒性，耐曬，著色力強(qiáng)。若不加，則制品顯示填料顏色。若產(chǎn)品顏色不均，加入潤(rùn)飾劑（防花劑）；部分顏料導(dǎo)電（如炭黑），在制作絕緣產(chǎn)品時(shí)避免使用。 增強(qiáng)材料：主要為纖維，對(duì)樹(shù)脂糊浸漬性好，切割性好。 阻聚劑：在使用黑色色漿時(shí)，需加入（黑色吸熱，溫度高，易自聚），氫醌類(lèi)。 降粘劑：潤(rùn)滑分散劑。根據(jù)對(duì)產(chǎn)品要求的不同，表面經(jīng)過(guò)不同處理（噴漆前需打磨，否則

12、表面光滑易掉漆）。 模壓過(guò)程： 加料：加在薄膜中間，給片材流動(dòng)的空間，一般加料量=體積×1.8（片材大致比重，在1.62.0之間適當(dāng)增減）。 成型時(shí)模具溫度要求：取決于固化體系的情況（引發(fā)劑作用時(shí)溫度高低、產(chǎn)品薄厚）。 成型壓力：簡(jiǎn)單制品壓力可適當(dāng)減小，易充模，制品可達(dá)到要求；復(fù)雜制品需較大壓力充模。 保溫時(shí)間（固化時(shí)間）：按固化體系、制品薄厚確定。一般薄制品3040s/mm。 后處理：磨邊、打孔等，對(duì)不影響制品的缺陷（針眼、氣孔）進(jìn)行修補(bǔ)。對(duì)氣孔的處理：注射器注入樹(shù)脂，固化后用細(xì)砂紙（8001200目）打磨。室溫固化 學(xué)習(xí)參觀感受；各種不同的成型工藝需要有不同的原料配制。

13、模壓成型溫度高，成型周期短，但車(chē)間的溶劑揮發(fā)對(duì)工人身體造成傷害，可從改善通風(fēng)設(shè)備及研究無(wú)毒溶劑入手進(jìn)行解決。拉擠車(chē)間通風(fēng)較差，不過(guò)味道相對(duì)較小，生產(chǎn)出的格柵（工字鋼+玻璃鋼棒）強(qiáng)度比預(yù)想的要強(qiáng)得多，可見(jiàn)復(fù)合材料強(qiáng)度不可小看。但切割及鉆孔時(shí)粉塵很大，應(yīng)研究濕法切割?？傮w來(lái)講，設(shè)備自動(dòng)化程度不算高，有改進(jìn)空間。一周的復(fù)合材料實(shí)訓(xùn)很快就過(guò)去了。實(shí)習(xí)時(shí)間雖然短暫，學(xué)到的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和技能也是滄海一粟，但認(rèn)真總結(jié)反思，收獲也不少，主要內(nèi)容見(jiàn)實(shí)習(xí)過(guò)程。在這周中我們先做了環(huán)氧樹(shù)脂加強(qiáng)玻璃纖維的復(fù)合材料板，隨后自己制作模型，本來(lái)是做個(gè)漏斗，但是因?yàn)殄F形不好鋪制玻璃纖維，同時(shí)還得在錐形頂端開(kāi)口而宣告失敗。我們將這個(gè)

14、作品改為了一個(gè)草帽，實(shí)驗(yàn)結(jié)果還不錯(cuò)。 心得體會(huì)通過(guò)這周的實(shí)訓(xùn)，我學(xué)習(xí)到了很多從前沒(méi)有接觸過(guò)的知識(shí)，使我眼界打開(kāi)，感受頗深?；镜膭?dòng)手能力是一切工作和創(chuàng)造的基礎(chǔ)和必要條件。在實(shí)訓(xùn)中，我們認(rèn)識(shí)了很多設(shè)備，了解了它們的性能，使用方法及作用。它們?yōu)槲覀兊纳顜?lái)了很多的便捷。通過(guò)實(shí)訓(xùn)，同學(xué)們的友誼也增進(jìn)了不少，很多不太會(huì)做的實(shí)驗(yàn)在同學(xué)們的幫助下完成了。我們通過(guò)相互學(xué)習(xí)，相互溝通，一起研究，讓很多的實(shí)驗(yàn)都做得相當(dāng)?shù)某晒?，心中的成就感與自豪感油然而生。班級(jí)的那種團(tuán)結(jié)氛圍填滿了整個(gè)實(shí)訓(xùn)間。 短短的兩個(gè)星期的復(fù)合材料實(shí)訓(xùn)結(jié)束了，看著自己手中的作品，這是用無(wú)數(shù)的汗水和智慧換來(lái)的。回想起這周美好的時(shí)光，心中有一種充實(shí)和收獲的