复合材料成型工艺大全及说明.pdf

复合材料成型工艺大全及说明 复合材料成型工艺是复合材料工业的发展基础和条件。 随着复合材料应用领域的拓宽，复合材料工业得到迅速发展， 老的成型工艺日臻完善，新的成型方法不断涌现，目前聚合 物基复合材料的成型方法已有 20 多种，并成功地用于工业 生产。 视所选用的树脂基体材料的不同，各方法适用于热固性和热 塑性复合材料的生产，有些工艺两者都适用。复合材料制品 成型工艺特点：与其它材料加工工艺相比，复合材料成型工 艺具有如下特点： （1）材料制造与制品成型同时完成一般情况下，复合材 料的生产过程，也就是制品的成型过程。材料的性能必须根 据制品的使用要求进行设计，因此在选择材料、设计配比、 确定纤维铺层和成型方法时，都必须满足制品的物化性能、 结构形状和外观质量要求等。 （2 ）制品成型比较简便一 般热固性复合材料的树脂基体，成型前是流动液体，增强材 料是柔软纤维或织物，因此用这些材料生产复合材料制品， 所需工序及设备要比其它 材料简单的多，对于某些制品仅 需一套模具便能生产。 ◇ 层压及卷管成型工艺 1 、层压成型工艺 层压 成型是将预浸胶布按照产品形状和尺寸进行剪裁、叠加后， 放入两个抛光的金属模具之间，加温加压成型复合材料制品 的生产工艺。它是复合材料成型工艺中发展较早、也较成熟 的一种成型方法。该工艺主要用于生产电绝缘板和印刷电路 板材。现在，印刷电路板材已广泛应用于各类收音机、电视 机、电话机和移动电话机、电脑产品、各类控制电路等所有 需要平面集成电路的产品中。 层压工艺主要用于生产各 种规格的复合材料板材，具有机械化、自动化程度高、产品 质量稳定等特点，但一次性投资较大，适用于批量生产，并 且只能生产板材，且规格受到设备的限制。层压工艺过程大 致包括： 预浸胶布制备、 胶布裁剪叠合、 热压、冷却、 脱模、 加工、后处理等工序。 2 、卷管成型工艺 卷管成型 工是用预浸胶布在卷管机上热卷成型的一种复合材料制品 成型方法，其原理是借助卷管机上的热辊，将胶布软化，使 胶布上的树脂熔融。在一定的张力作用下，辊筒在运转过程 中，借助辊筒与芯模之间的摩擦力， 将胶布连续卷到芯管上， 直到要求的厚度，然后经冷辊冷却定型，从卷管机上取下， 送入固化炉中固化。管材固化后，脱去芯模，即得复合材料 卷管。卷管成型按其上布方法的不同而可分为手工上布法和 连续机械法两种。其基本过程是：首先清理各辊筒，然后将 热辊加热到设定温度，调整好胶布张力。在压辊不施加压力 的情况下，将引头布先在涂有脱模剂的管芯模上缠上约 1 圈， 然后放下压辊，将引头布贴在热辊上，同时将胶布拉上，盖 贴在引头布的加热部分，与引头布相搭接。引头布的长度约 为 800 ～ 1200mm ，视管径而定，引头布与胶布的搭接长度 一般为 150 ～250mm 。在卷制厚壁管材时， 可在卷制正常运 行后，将芯模的旋转速度适当加快，在接近设计壁厚时再减 慢转速，至达到设计厚度时，切断胶布。然后在保持压辊压 力的情况下，继续使芯模旋转 1～2 圈。最后提升压辊，测 量管坯外径，合格后，从卷管机上取出，送入固化炉中固化 成型。 3 、预浸胶布制备工艺 预浸胶布是生产复合 材料层压板材、卷管和布带缠绕制品的半成品。 （1）原 材料预浸胶布生产所需的主要原材料有增强材料（如玻璃布、 石棉布、合成纤维布、玻璃纤维毡、石棉毡、碳纤维、芳纶 纤维、石棉纸、牛皮等）和合成树脂（如酚醛树脂、氨基树 脂、环氧树脂、不饱和聚酯树脂、 有机硅树脂等） 。