复合材料学 教学课件 ppt 作者 张以河 主编第4章.pptVIP

第四章 复合材料成型与加工工艺 第一节 挤出成型 一、概述二、挤出成型设备 挤出成型机组是由挤出机主机、辅机和控制系统组成。 （一）挤出机主机 挤出机主机包括挤压系统，传动系统，还有加热和冷却系统。评价挤出机时，可从两个方面考虑：生产能力的高低，适用范围是否广泛；是否具有较完善的控制系统。 1．挤出机主机的分类与构造 2．单螺杆挤出机 （1）加料装置 （2）挤压系统 挤压系统包括螺杆、机筒、端头多孔板。 a、螺杆。通常螺杆分为加料段、压缩段和均化段，螺槽越来越浅。 b、机筒。机筒外采用电阻加热和水冷却。 c、端头多孔板。端头多孔板使物料由旋转流动变为直线流动，沿螺杆轴方向形成压力，增大塑化的均匀性。 3．双螺杆挤出机 （1）双螺杆挤出机的特点： a、由摩擦产生的热量较少； b、物料受到的剪切力比较均匀； c、输出能力较大，挤出量比较稳定； d、机筒可以自动清洗。 （2）螺杆的主要参数 a、螺杆直径 b、螺杆长径比 c、螺槽深度； d、螺纹厚度； e、螺杆转速 f、双螺杆的中心距，单螺纹、双螺纹、三头螺纹； g、螺杆转向； h、螺杆与机筒的间隙。 4．影响挤出机生产能力的因素 （二）挤出机辅机 （1）机头 （2）定型装置 （3）冷却装置 （4）牵引装置 （5）切割装置 （6）堆放装置 1．制管和异型材的辅机 辅机由机头、定型装置、冷却装置、牵引装置、夹紧切割装置等组成。 2．挤板辅机 挤板辅机的主要设备：挤出机机头、三辊压光机、牵引机、切割机等。 （三）控制系统 一般是电器控制设备或计算机控制系统。其作用是保证机组正常运行，使设备准确完成各工艺动作。 1．挤出成型原理 以螺杆式挤出机为例。 通过螺杆连续旋转，将加入料斗的粒料送入机筒，并连续不断地向前推进。粒料在挤出机的料筒内受压、受热，逐渐软化，排气、密实；在继续向前推进的过程中，软化的物料受自身摩擦和机筒加热作用，转化成粘流态，凭借螺杆旋转运动产生的推力，均匀地从机头挤出，经冷却定型恢复到玻璃态(固态)。 粒料在挤出机内沿螺杆长度向机头方向运动，可划分为3个阶段：加料段、压缩段和均化段。 2．挤出成型工艺 挤出成型主要用于热塑性塑料（复合材料）制品的成型，多数是用单杆挤出机按干法连续挤出的操作方法成型的。挤出成型也可用于少数热固性塑料的成型，其与热塑性塑料的挤出有所不同。挤出成型工艺的流程一般包括原料的准备、预热、干燥、挤出成型、挤出物的定型与冷却、制品的牵引与卷取（或切割），有些制品成型后还需经过后处理。 第二节 注射成型 一、概述 二、注射成型设备 注射成型设备主要包括注射成型机和模具。 （一）螺杆式注射机 螺杆式注射机主要由注射、合模、传动、控制四部分组成。 三、注射机的参数 （一）注射部分参数 1．最大注射量 2．注射压力 3．注射速度 4．塑化性能指数 （二）合模部分参数 1．锁模力 2．模板尺寸 3．模具厚度、模板行程及最大间距 四、注射成型工艺 （一）注射成型工艺流程 1．成型前的准备 2．注射成型过程 注射过程包括加料、塑化、注射充模、保压、冷却固化和脱模等几个工序。 3．制品后处理 制品后处理的作用是提高制品的尺寸稳定性，消除内应力。可分为热处理和调湿处理两类。 （二）注射成型工艺条件 注射成型包括闭模、加料、塑化、注射、保压、固化(冷却定型)、开模出料等工序，而成型温度、注射压力（包括注射速度）、成型周期（包括注射、保压时间）被称为注射成型工艺的“三大工艺条件”。 五、增强反应注射（RRIM）成型 第三节 模压成型 一、概述 二、模压成型 （一）模压成型概述 （二）模压成型的分类 1．纤维料模压法　2．碎布料模压法 3．织物模压法 　　4．层压模压法 5．缠绕模压法 6．片状塑料模压法 7．预成型坯料模压法 三、塑料的模压成型 （一）模压成型原理 （二）模压成型工艺流程 1．原材料准备 2．预热 3．熔体充模 4．模内固化 5．制品脱模与冷却 （五）模压成型设备 模压成型设备包括模压机、模具和辅助设备。 1．模压机 2．模压成型模具 （六）模压成型的工艺参数 四、热压罐成型 第四节 缠绕成型 一、概述 二、连续纤维增强热塑性复合材料缠绕成型的基本工艺过程 三、热塑性复合材料缠绕成型关键技术及其进展 （一）连续纤维增强热塑性复合材料的浸渍 （二）缠绕过程 （三）冷却定型和后处理 第五节 拉挤成型 一、概述 二、拉挤成型工艺 （一）拉挤成型工艺 （二）拉挤成型工艺特点 第六节 手糊成型与树脂传递模塑（RTM）成型 一、手糊成型 二、RTM成型 （一）概述 （二）原材料 RTM成型工艺所用原材料包括增强材料、树脂、填料等。 （三）模具和设备 （四）RTM成型工艺 第七节 混炼与压延成型 一、混炼（