熱固性復(fù)合材料成型工藝學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1熱固性復(fù)合材料熱固性復(fù)合材料(f h ci lio)成型工藝成型工藝第一頁，共78頁。面層短切氈短切氈或粗砂布短切氈表面氈膠衣層脫模劑模具典型的手糊成型(chngxng)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)第1頁/共78頁第二頁，共78頁。實例(shl)1 餐桌椅手糊成型第2頁/共78頁第三頁，共78頁。實例(shl)2 張家界景區(qū)游覽車復(fù)合材料車體的手糊成型第3頁/共78頁第四頁，共78頁。第4頁/共78頁第五頁，共78頁。第5頁/共78頁第六頁，共78頁。第6頁/共78頁第七頁，共78頁。不飽和聚酯樹脂(j zh sh zh)工藝性能制品(zhpn)性能價格(jig)便宜黏度小，浸潤性好膠液的使用期調(diào)節(jié)范

2、圍廣力學(xué)性能低，耐酸性好固化收縮率大，表面質(zhì)量較差環(huán)氧樹脂黏度較大，使用時要加入稀釋劑固化劑用量變動范圍小，膠液使用期不易調(diào)整用胺類化合物作固化劑時毒性較大力學(xué)性能、耐腐蝕性能好固化收縮率低脆性較大較貴酚醛樹脂黏度小，浸潤性好在較低溫度下，固化周期長阻燃性能好，燃燒時煙密度低，毒性小便宜第7頁/共78頁第八頁，共78頁。脫模劑脫模劑 脫模劑應(yīng)具備脫模劑應(yīng)具備(jbi)的條件：的條件：（1）不腐蝕模具，不影響固化，與樹脂粘附力?。唬┎桓g模具，不影響固化，與樹脂粘附力小；（2）成膜迅速、均勻、光滑；）成膜迅速、均勻、光滑；（3）使用簡便、安全，價格便宜。）使用簡便、安全，價格便宜。脫模劑按用途分

3、為脫模劑按用途分為 按性狀分為按性狀分為內(nèi)脫模劑 用于模壓(my)和熱固化 外脫模劑 用于手糊和冷固化 薄膜型脫模劑混合(hnh)溶液型脫模劑油蠟型脫模劑輔助材料第8頁/共78頁第九頁，共78頁。1 薄膜型脫模劑薄膜型脫模劑 最常用的有：聚酯薄膜、玻璃紙、聚氯乙烯薄膜、聚最常用的有：聚酯薄膜、玻璃紙、聚氯乙烯薄膜、聚乙烯薄膜等。乙烯薄膜等。 其中聚酯薄膜應(yīng)用最普遍，使用厚度一般為其中聚酯薄膜應(yīng)用最普遍，使用厚度一般為0.04 mm 、0.02 mm。使用方法：鋪在模具上，或用凡士林貼在模具上。使用方法：鋪在模具上，或用凡士林貼在模具上。優(yōu)點：脫模效果好，使用方便，材料優(yōu)點：脫模效果好，使用方便

4、，材料(cilio)易得。易得。缺點：薄膜的柔韌性、帖服性差，不能用于形狀缺點：薄膜的柔韌性、帖服性差，不能用于形狀 復(fù)雜的制品。復(fù)雜的制品。第9頁/共78頁第十頁，共78頁。2 混合溶液型脫模劑混合溶液型脫模劑（1）聚乙烯醇）聚乙烯醇(j y x chn)脫模劑的配制脫模劑的配制 在攪拌狀態(tài)下，用水將聚乙烯醇在攪拌狀態(tài)下，用水將聚乙烯醇(j y x chn)加熱溶解（水溫加熱溶解（水溫約約95），冷卻到室溫，往里滴加乙醇或丙酮（邊加邊攪拌）。），冷卻到室溫，往里滴加乙醇或丙酮（邊加邊攪拌）。 加入甘油可增加膜的柔韌性；加入甘油可增加膜的柔韌性； 加入少量洗衣粉，可使成膜均勻；加入少量洗衣粉，

5、可使成膜均勻； 加入少量藍(lán)、紅墨水可防止漏涂；加入少量藍(lán)、紅墨水可防止漏涂； 需要干燥快則適當(dāng)多加乙醇或丙酮。需要干燥快則適當(dāng)多加乙醇或丙酮。第10頁/共78頁第十一頁，共78頁。（2）過氯乙烯脫模劑）過氯乙烯脫模劑 配方：過氯乙烯粉配方：過氯乙烯粉510份份 甲苯甲苯(ji bn)丙酮（丙酮（1：1）9590份份 按比例將物料與溶劑混和攪拌，放入密閉容器中（不按比例將物料與溶劑混和攪拌，放入密閉容器中（不能用塑料容器）等完全溶解后即可使用。能用塑料容器）等完全溶解后即可使用。（3）聚苯乙烯溶液脫模劑）聚苯乙烯溶液脫模劑 配方：聚苯乙烯粉配方：聚苯乙烯粉 5份份 甲苯甲苯(ji bn) 95份

6、份 稱量混合，攪拌均勻后，密封放置稱量混合，攪拌均勻后，密封放置7天左右，若完全溶天左右，若完全溶解，攪拌均勻即可使用。解，攪拌均勻即可使用。缺點：甲苯缺點：甲苯(ji bn)有毒有毒優(yōu)點：脫模容易，成模速度快優(yōu)點：脫模容易，成模速度快第11頁/共78頁第十二頁，共78頁。3 蠟類、油酯類脫模劑蠟類、油酯類脫模劑（1）蠟類脫模劑（蠟型脫模劑）蠟類脫模劑（蠟型脫模劑） 使用方便、省工省時、價格便宜，脫模效果好，使用廣使用方便、省工省時、價格便宜，脫模效果好，使用廣泛。泛。 （2）油酯類脫模劑）油酯類脫模劑 a、硅酯脫模劑、硅酯脫模劑 硅酯硅酯 100份份 甲苯甲苯(ji bn) 100份份 b、

7、其他油脂脫模劑、其他油脂脫模劑 耐熱機油，硅油，凡士林油，變壓器油等。耐熱機油，硅油，凡士林油，變壓器油等。第12頁/共78頁第十三頁，共78頁。4 脫模劑復(fù)合脫模劑復(fù)合(fh)使用使用 對大型制品或外型復(fù)雜的制品，多采用幾種對大型制品或外型復(fù)雜的制品，多采用幾種脫模劑復(fù)合脫模劑復(fù)合(fh)使用，效果較好。使用，效果較好。第13頁/共78頁第十四頁，共78頁。性常用填料：碳酸鈣（最普遍，賦予體系觸變性）石棉(shmin)、鋁粉（提高沖擊強度）石英粉、氧化鋁（提高壓縮強度）氧化鋁、氧化鈦（提高黏附力）三氧化二銻（提高阻燃性）金屬粉、石墨粉（提高導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性）滑石粉、石膏粉（降低成本）第14頁/

8、共78頁第十五頁，共78頁。散性好、透明度高n無機顏料(ynlio)：耐候性、耐氧化性和耐溶劑性好第15頁/共78頁第十六頁，共78頁。n作用：在立面上成型時防止樹脂流掛、滴落、麻面n使成型操作容易(rngy)進(jìn)行n第16頁/共78頁第十七頁，共78頁。第17頁/共78頁第十八頁，共78頁。單模 對模 拼裝(pn zhun)模 陽模 陰模(yn m) 模具的結(jié)構(gòu)模具的結(jié)構(gòu)第18頁/共78頁第十九頁，共78頁。v模具材料選擇：v（1）木材v 要求均質(zhì)、無節(jié)。常用紅松、銀杏、棗木等。木材模具表面需要封孔處理。其特點是質(zhì)輕、易加工；但不耐久。適合于小批量生產(chǎn)小型制品。v（2）石膏v 用半水石膏成型。

9、制造簡便，造價低；不耐用，怕沖擊，適合于小批量生產(chǎn)形狀復(fù)雜的制品。v（3）水泥v 制造方便，成本低，有一定強度，適合于制造形狀簡單，表面要求不高的制品。v（4）石蠟v 適合于制作(zhzu)難以取出的型心，一次性使用，成型后融化掉。第19頁/共78頁第二十頁，共78頁。 （5 5）泡沫塑料：不取出的模芯部分）泡沫塑料：不取出的模芯部分 （6 6）低熔點合金：）低熔點合金：58%58%鉍和鉍和42%42%錫，熔點錫，熔點135oC135oC 可溶性鹽：可溶性鹽：6070%6070%磷酸鋁，磷酸鋁，3040%3040%碳酸鈉，碳酸鈉，58%58%偏硼酸鈉，偏硼酸鈉，2%2%石英粉，用于不易取出的復(fù)

10、雜模具石英粉，用于不易取出的復(fù)雜模具 （7 7）金屬）金屬 常用常用(chn yn)(chn yn)鋼材、鑄鋁等。耐久、不易變形；但加工費鋼材、鑄鋁等。耐久、不易變形；但加工費用高。適合于小型、大批量生產(chǎn)的高精度制品。用高。適合于小型、大批量生產(chǎn)的高精度制品。 （8 8）玻璃鋼）玻璃鋼 由木?；蚴嗄７?。質(zhì)輕、耐久、制造方便。適合于中小型由木?；蚴嗄７?。質(zhì)輕、耐久、制造方便。適合于中小型制品的批量生產(chǎn)。制品的批量生產(chǎn)。第20頁/共78頁第二十一頁，共78頁。第21頁/共78頁第二十二頁，共78頁。n脫模劑種類及用法n制品的成型條件n模具的保管方法n模具的大小和形狀n模具承受過大的機械力導(dǎo)

11、致模具壽命縮短第22頁/共78頁第二十三頁，共78頁。第23頁/共78頁第二十四頁，共78頁。 增強材料增強材料(cilio)準(zhǔn)備準(zhǔn)備a.纖維表面纖維表面(biomin)處理（熱處理或化學(xué)處理）；處理（熱處理或化學(xué)處理）；b.使用使用(shyng)前烘干處理；前烘干處理；c.按樣板下料。按樣板下料。下料時應(yīng)注意以下幾點：下料時應(yīng)注意以下幾點：1、布的方向性、布的方向性2、拼縫應(yīng)各層錯開、拼縫應(yīng)各層錯開 3、對圓形制品，布的、對圓形制品，布的45方向變形能力好，方向變形能力好， 可沿此方向裁成布條糊制?？裳卮朔较虿贸刹紬l糊制。4、注意經(jīng)濟使用、注意經(jīng)濟使用 手糊成型工藝原材料的準(zhǔn)備原材料的準(zhǔn)備第

12、24頁/共78頁第二十五頁，共78頁。膠液準(zhǔn)備膠液準(zhǔn)備(zhnbi)膠液的主要膠液的主要(zhyo)工藝指標(biāo)是：膠液粘度；凝膠時間。工藝指標(biāo)是：膠液粘度；凝膠時間。膠液粘度膠液粘度(zhn d)： 表征流動特性，粘度控制在表征流動特性，粘度控制在0.2之之間，間，一般用稀釋劑調(diào)節(jié)一般用稀釋劑調(diào)節(jié) 粘度過高不易涂刷和浸透增強材料，粘度過粘度過高不易涂刷和浸透增強材料，粘度過低，在樹脂凝膠前發(fā)生膠液流失，使制品出低，在樹脂凝膠前發(fā)生膠液流失，使制品出現(xiàn)缺陷。現(xiàn)缺陷。第25頁/共78頁第二十六頁，共78頁。凝膠時間凝膠時間(shjin)(shjin)： 指在一定溫度條件下，樹脂中加入定量的引發(fā)指在一

13、定溫度條件下，樹脂中加入定量的引發(fā)劑、促進(jìn)劑或固化劑，從粘流態(tài)到失去流動性，劑、促進(jìn)劑或固化劑，從粘流態(tài)到失去流動性，變成軟膠狀態(tài)變成軟膠狀態(tài)(zhungti)(zhungti)凝膠所需的時間。凝膠所需的時間。 一般采用引發(fā)劑、促進(jìn)劑用量調(diào)節(jié)。一般采用引發(fā)劑、促進(jìn)劑用量調(diào)節(jié)。 凝膠過快凝膠過快來不及操作，制品交聯(lián)太嚴(yán)重來不及操作，制品交聯(lián)太嚴(yán)重(ynzhng)(ynzhng)、收縮大、發(fā)脆。、收縮大、發(fā)脆。 凝膠過慢凝膠過慢增加了生產(chǎn)周期，且易發(fā)生流膠。增加了生產(chǎn)周期，且易發(fā)生流膠。影響凝膠時間的主要因素：影響凝膠時間的主要因素： 引發(fā)劑、促進(jìn)劑用量。引發(fā)劑、促進(jìn)劑用量大，凝膠時間縮短；引發(fā)劑

14、、促進(jìn)劑用量。引發(fā)劑、促進(jìn)劑用量大，凝膠時間縮短； 膠液體積的影響。膠液體積越大，熱量不易散失，凝結(jié)快；膠液體積的影響。膠液體積越大，熱量不易散失，凝結(jié)快； 環(huán)境溫度、濕度的影響環(huán)境溫度、濕度的影響 氣溫越高，凝結(jié)越快氣溫越高，凝結(jié)越快 濕度越小，凝結(jié)越快濕度越小，凝結(jié)越快 制品表面積影響制品表面積影響 制品表面積大，凝結(jié)快。制品表面積大，凝結(jié)快。第26頁/共78頁第二十七頁，共78頁。n固化n脫模、修整及裝配第27頁/共78頁第二十八頁，共78頁。n色斑：顏料分散不均，模具表面有灰塵n起泡：膠衣層與強度層間裹入空氣或溶劑n裂紋：膠衣層太厚，樹脂選擇不當(dāng)，苯乙烯或填料太多，樹脂固化不良，制品受

15、沖擊等n泛黃：濕度，樹脂，引發(fā)系統(tǒng)，固化第28頁/共78頁第二十九頁，共78頁。不當(dāng)n白化：一次糊制太厚，固化太快第29頁/共78頁第三十頁，共78頁。第30頁/共78頁第三十一頁，共78頁。第31頁/共78頁第三十二頁，共78頁。第32頁/共78頁第三十三頁，共78頁。n袋壓成型工藝n裝袋n固化第33頁/共78頁第三十四頁，共78頁。第34頁/共78頁第三十五頁，共78頁。n玻璃布蜂窩(fngw)芯子的制造n波紋法n展開法：手工涂膠法：工藝簡單，勞動強度大，生產(chǎn)效率低n機械涂膠法：漏膠法：生產(chǎn)效率高，質(zhì)量較差n印膠涂膠法：設(shè)備簡單，質(zhì)量容易控制，生產(chǎn)效率高第35頁/共78頁第三十六頁，共78

16、頁。第36頁/共78頁第三十七頁，共78頁。n泡沫塑料形成原理n氣發(fā)泡沫塑料的形成（形成、增長、穩(wěn)定）n組合泡沫塑料n發(fā)泡劑：碳酸銨、碳酸氫鈉、AIBN等第37頁/共78頁第三十八頁，共78頁。第38頁/共78頁第三十九頁，共78頁。第39頁/共78頁第四十頁，共78頁。n預(yù)制黏結(jié)成型n澆鑄成型n強芯氈夾層結(jié)構(gòu)的成型工藝第40頁/共78頁第四十一頁，共78頁。第41頁/共78頁第四十二頁，共78頁。第42頁/共78頁第四十三頁，共78頁。第43頁/共78頁第四十四頁，共78頁。第44頁/共78頁第四十五頁，共78頁。n浸氈法纖維(xinwi)切割熱處理混合(hnh)撕松烘干存放樹脂調(diào)配玻璃纖維

17、熱處理浸膠烘干切割存放樹脂調(diào)配第45頁/共78頁第四十六頁，共78頁。捏合機捏合機撕松機撕松機第46頁/共78頁第四十七頁，共78頁。n溶劑(rngj)，纖維長度，浸漬時間，烘干條件，其他n模壓料的存放n模壓料的啟用期：37天n模壓料的存放期第47頁/共78頁第四十八頁，共78頁。第48頁/共78頁第四十九頁，共78頁。第49頁/共78頁第五十頁，共78頁。響樹脂固化；著色效果好，分散性好；不影響樹脂增稠特性；色彩的耐久性好n低收縮劑：熱塑性樹脂第50頁/共78頁第五十一頁，共78頁。n化學(xué)因素：樹脂組成、增稠劑類型、添加劑和雜質(zhì)n增稠機理第51頁/共78頁第五十二頁，共78頁。樹脂(shzh

18、)固化劑增稠劑填料(tinlio)低收縮劑其他樹脂糊上薄膜浸漬無捻粗紗切割沉降下薄膜樹脂糊收卷稠化包裝第52頁/共78頁第五十三頁，共78頁。液壓機（模壓液壓機（模壓(my)設(shè)備）設(shè)備）第53頁/共78頁第五十四頁，共78頁。模具(mj)預(yù)熱 涂脫模劑模壓(my)料 預(yù)熱模壓料預(yù)成型裝模壓制脫模后處理修整及輔助加工檢驗成品第54頁/共78頁第五十五頁，共78頁。模壓制品金屬制品金屬制品模壓制品1WW第55頁/共78頁第五十六頁，共78頁。壓制溫度壓制溫度（ ）預(yù)熱情況預(yù)熱情況沖擊強度沖擊強度（kJ/mkJ/m2 2）彎曲強度彎曲強度（MPaMPa）馬丁耐熱馬丁耐熱（ ）24h24h吸水率吸水率

19、（）（）175175未預(yù)熱未預(yù)熱98989.89.8100100100100預(yù)預(yù) 熱熱10910910.710.71101107474190190未預(yù)熱未預(yù)熱11111110.310.3101.7101.76161預(yù)預(yù) 熱熱11811811.511.5124.3124.35050預(yù)熱對線型酚醛模壓(my)料制品性能的影響第56頁/共78頁第五十七頁，共78頁。第57頁/共78頁第五十八頁，共78頁。模模 壓壓 料料 名名 稱稱成型壓力（成型壓力（MpaMpa）鎂酚醛預(yù)混料鎂酚醛預(yù)混料28.8-4928.8-49環(huán)氧酚醛模壓料環(huán)氧酚醛模壓料14.7-28.814.7-28.8環(huán)氧模壓料環(huán)氧模壓料4.9-19.64.9-19.6聚酯料團聚酯料團一般制品一般制品0.7-4.90.7-4.9復(fù)雜制品復(fù)雜制品4.9-9.84.9-9.8片狀模塑料片狀模塑料特種低壓成型料特種低壓成型料0.7-2.00.7-2.0一般制品一般制品2.5-4.92.5-4.9復(fù)雜深凹制品復(fù)雜深凹制品4.9-14.74.9-14.7幾種模壓料的成型幾種模壓料的成型(chngxng)(chngxng)壓力壓力第58頁/共78頁第五十九頁，共78頁。模壓料鎂酚醛模壓料氨酚醛模壓料環(huán)氧酚