聚合物基复合材料的成型工艺：挤出成型.ppt

聚合物基复合材料的成型工艺;●复合材料基本组成;　　聚合物基复合材料的性能在纤维与树脂体系确定后，主要决定于成型工艺。　　成型工艺主要包括以下两个方面：　　一是成型，即将预浸料按产品的要求，铺置成一定的形状，一般就是产品的形状;　　二是固化，即把已铺置成一定形状的叠层预浸料，在温度、时间和压力等因素影响下使形状固定下来，并能达到预期的性能要求。;简介;挤出成型介绍 　　在纤维化学工业中也有用挤出机向喷丝头供料，以进行熔体纺丝。挤出应用于热塑性塑料和橡胶的加工，可进行配料、造粒、胶料过滤等，可连续化生产，制造各种连续制品如管材、型材、板材(或片材)、薄膜、电线电缆包覆、橡胶轮胎胎面条、内胎胎筒、密封条等，其生产效率高。在合成树脂生产中，挤出机可作为反应器，连续完成聚合和成型加工,在橡胶工业中压缩比不同的挤出机可以用来塑炼天然胶.不同材料的挤出机器的压缩比有些不同.;挤出成型工艺 　　一般根据所加工聚合物的类型和制品或半成品的形状，选定挤出机、机头和口模，以及定型和牵引等相应的辅助装置，然后确定挤出工艺条件如螺杆转速、机头压力、物料温度，以及定型温度、牵引速度等。在挤出过程中，物料一般都要经过塑炼，但定型方法则有所不同。例如，挤出的塑料常需冷却定型，使其固化，而挤出橡胶的半成品，则尚需进一步硫化。采用不同的挤出设备和工艺，可得到不同的制品。;挤出成型原理 　　料自料斗进入料筒，在螺杆旋转作用下，通过料筒内壁和螺杆表面摩擦剪切作用向前输送到加料段，在此松散固体向前输送同时被压实；在压缩段，螺槽深度变浅，进一步压实，同时在料筒外加热和螺杆与料筒内壁摩擦剪切作用，料温升高开始熔融，压缩段结束；均化段使物料均匀，定温、定量、定压挤出熔体，到机头后成型，经定型得到制品。;挤出过程 加料——在螺杆中熔融塑化——机头口模挤出——定型——冷却——牵引——切割 挤出成型的特点 ① 连续化,效率高,质量稳定 ② 应用范围广 ③ 设备简单,投资少,见效快 ④ 生产环境卫生,劳动强度低 ⑤ 适于大批量生产 ?适用的树脂材料 绝大部分热塑性塑料及部分热固性塑料，如PVC、PS、ABS、PC、PE、PP、PA、丙烯酸树脂、环氧树脂、酚醛树脂及密胺树脂等?? ;挤出成型工艺应用 采用几台挤出机,同时供应几种塑料,再通过共用机头挤出，形成一个整体的复合制品。例如用A、B、C三种塑料共挤出，可生产各种复合薄膜、复合片材、板材、型材和管材。 　　胶料过滤 　　在制造薄壁橡胶制品时，为了防止制品发生漏气、漏水，胶料不能含有杂质，一般在加入硫化剂前用挤出机过滤胶料，即在机头处放置一层或多层滤网，以滤去塑化物料中杂质。 　　熔体纺丝 　　一些粘度大的树脂在熔体纺丝时，常用挤出机来熔融物料。熔好的物料直接经过过滤器进入喷丝头，或用喷丝泵打入喷丝头。;挤出成型设备 　　1、主机 　　挤出系统：由螺杆与料筒组成，是挤出机关键部分。其作用是塑化物料，定量、定压、定温挤出熔体 　　传动系统：驱动螺杆，提高所需的纽矩和转矩 　　加热和冷却系统：保证塑料和挤出系统在成型过程中温度达工艺要求 　　2、辅机 　　由机头、定型装置、冷却装置、牵引装置、卷取装置、切割组成 　　3、控制系统 　　由电器、仪表和执行机构组成 　　作用：控制主、辅机电动机、以满足所需转速和功率；控制主辅机温度、压力、流量，保证制品质量；实现挤出机组的自动控制，保证主、辅机协调运行。;挤出机的分类 　　塑料挤出机分为双螺杆挤出机和单螺杆挤出机 　　两种挤出机的区别： 　　单螺杆的机器和双螺杆的机器:一个是一根螺杆,一个是两根螺杆.都是用的一个电机带动的.功率因螺杆不同而不同.50锥双的功率约为20KW,65的约为37KW.产量与料及螺杆有关,50锥双的产量约为100-150KG/H,65锥双约为200-280KG/H.单螺杆的产量就只有一半。 　;　挤出机按其螺杆数量可以分为单螺杆、双螺杆和多螺杆挤出机。目前以单螺杆挤出机应用最为广泛，适宜于一般材料的挤出加工。双螺杆挤出机由于具有由摩擦产生的热量较少、物料所受到的剪切比较均匀、螺杆的输送能力较大、挤出量比较稳定、物料在机筒内停留长,混合均匀 。;单螺杆挤出机特点 　　硬齿面齿轮箱，交流或直流无级传动调速。 　　新型螺杆结构，熔融混和均匀，确保低融温高产量 　　螺杆机筒材料采用氮化钢38CrMoAIA氮化处理，表面合金处理硬度更高。 　　铸铜、铸铝加热器，根据要求采用风冷与水冷。 　　先进的电器控制系统;双螺杆挤出机特点 ???和单螺杆挤出机相比，双螺杆挤出机的特点是： ??1、较高的固体输送能力和挤出产量； ??2、自洁能力； ??3、混合塑化能力高； ??4、较低的塑化温度，减小分解可能； ??5、结构复杂，成本高。?? ;