复合材料成型工艺简介.ppt

2.4 模压料的制备 模塑料（模压料）：在模压成型工艺中所用的原料半成品。 是用树脂浸渍增强材料经烘干后制成。将一定量的模压料装入压模中，在温度和压力的作用下压制成制品。 用于模压成型的模压料包括： 片状模塑料（SMC）、块状模塑料（BMC）、 厚片状模塑料（TMC）、高强度模塑料（HMC）、 高强度片状模塑料（XMC）。 复合材料模压制品所用的模压料是树脂基体中添加有增强材料的中间制品。 指标：树脂含量；挥发物含量；不溶性树脂含量。 生产过程原材料控制： 1）、树脂溶液粘度 一般情况下降低胶液粘度，有利于对纤维浸渍，并可减少捏合过程的强度损失。 粘度过低时影响树脂对纤维的粘结。 2）、纤维长度 过长——结团、不利于捏合 过短——影响强度 机械预混20～40 mm 手工预混30～50 mm 3）、浸渍时间（捏合时间） 浸透的前提下，尽可能缩短浸渍时间，因为捏合时间长，纤维强度损失大。 4）、烘干条件 烘干温度与时间是控制挥发物含量与不溶性树脂含量的主要因素。 快速固化酚醛预混料：80℃， 20～30min 慢速固化酚醛预混料：80℃， 50～70min 环氧酚醛预混料： 80℃， 20～40min 5）、其他 捏合机结构形式、撕松机结构形式、转速等对质量控制也有影响。 流动性差，需选用较高成型温度、压力，不易成型复杂制品。 流动性过小，物料不能充满模腔或局部缺料，无法成型。 热塑性聚合物，其流动性控制较简单，温度升高即可达到粘流状态，使物料充满模具，冷却后即失去流动性，制品定型。 热固性聚合物的流动性，其影响因素十分复杂。 2）在模压中使用片状模塑料的优点是： 复合材料制品的重现性好； 操作环境清洁、卫生，改善了劳动条件； 可成型异型制品； 模压工艺允许温度和压力可变范围大，可大幅度降低设备和模具的费用； 质量均匀性好，适宜于压制截面变化不大的、大型薄壁制品； 制品表面光洁度高，加入低收缩添加剂后，表面质量更为理想； 生产效率高，成型周期短，易于实现全自动化、机械化操作，生产成本相对较低。 于是聚酯的分子量成倍提高，粘度上升而增稠。 （7） 增强材料 最常用的是短切玻纤和毡，其次还有石棉纤维、麻和其他纤维 纤维长度： 40～50mm 含量： 25～35％ 一般要求：易切割、易分散、浸渍性好、强度高等。 8、树脂传递成型 RTM RTM（ （Resin Transfer Molding） ）是一种闭模低压成型的方法。 将纤维增强材料预先放在模腔内，合模后注入聚合物，再经固化成型的复合材料制品的一种成型工艺方法，又称树脂转移成型。 纤维增强材料有时可预先在一个模具内预成型大致形状 (带粘结剂)，再在第二个模具内注射成型。 注射与固化可在室温或加热条件下进行。模具可以复合材料与钢材料 制作。若采用加热工艺，宜用钢模。 RTM技术在美国军用战斗机F-35垂尾及F/A18-E/F襟翼整流罩上的应用是使用该项技术制造的最大尺寸的零部件，前者长3.6ｍ，重约90ｋｇ。 9、袋压成型（Bag-molding） 它有以下几个优点： （1）袋压法设备费用低，制品的大小只受固化设备的限制， 适用于成型各种特殊曲面的复合材料制品; （2）驱除层间空气； （3）使压力通过纤维束均匀传递，防止纤维在固化时方向 偏移； （4）降低湿度； （5）优化树脂与纤维含量比例。 纤维与树脂最大含量比是多少？ 复合材料制品得到广泛应用的重要原因是它的比强度高。要达到这一点，科学提高纤维含量是最好的解决方法。 单纯的纤维织物是没有多少强度的；同样，纯树脂结构具有很大的脆性。因而，如果制品中树脂含量太大，制品脆性将加大；如果局部树脂含量不够，就会造成局部强度薄弱。 为达到优化树脂含量作用，应让纤维织物充分与树脂浸润，在固化区间时，让多余的树脂流失。挤出多余树脂，得到最大纤维与树脂含量比，这就是真空袋技术理论。 设计某一个制品的纤维与树脂含量比是一个复杂的技术问题，但60%的树脂含量是比较好的目标。 真空袋压时主要会出现哪些问题： 1：密封胶带一定要贴好。2：真空袋要留好余量且要打皱折，否则拐角位不能贴实模具。3：真空度不能太低，否则含胶量会不足。4：最后还要用检漏仪检漏，看是