复合材料的预浸料模压成型工艺

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1、复合材料的预浸料模压成型工艺 预浸料模压成型工艺基本过程是：将一定量经一定预处理的模压料放入预热的模具内，施加较高的压力使模压料填充模腔。在一定的压力和温度下使模压料逐渐固化，然后将制品从模具内取出，再进行必要的辅助加工即得产品。    1．压制前的准备    (1)装料量的计算    在模压成型工艺中，对于不同尺寸的模压制品要进行装料量的估算，以保证制品几何尺寸的精确，防止物料不足造成废品，或者物料损失过多而浪费材料。常用的估算方法有①形状、尺寸简单估算法，将复杂形状的制品简化成一系列简单的标准形状，进行装料量的估算：②密度比较法，对比模

2、压制品及相应制品的密度，已知相应制品的重量，即可估算出模压制品的装料量：③注型比较法，在模压制品模具中，用树脂、石蜡等注型材料注成产品，再按注型材料的密度、重量及制品的密度求出制品的装料量。     (2)脱模剂的涂刷    在模压成型工艺中，除使用内脱模剂外，还在模具型腔表面上涂刷外脱模剂，常用的有油酸、石蜡、硬脂酸、硬脂酸锌、有机硅油、硅脂和硅橡胶等。所涂刷的脱模剂在满足脱模要求的前提下，用量尽量少些，涂刷要均匀。一般情况下，酚醛型模压料多用有机油、油酸、硬脂酸等脱模剂，环氧或环氧酚醛型模压料多用硅脂和有机硅油脱模剂，聚酯型模压料多用硬

3、脂酸锌、硅脂等脱模剂。    (3)预压    将松散的粉状或纤维状的模压料预先用冷压法压成重量一定、形状规整的密实体。采用预压作业可提高生产效率、改善劳动条件，有利于产品质量的提高。    (4)预热    在压制前将模压料加热，去除水分和其它挥发份，可以提高固化速率，缩短压制周期；增进制品固化的均匀性，提高制品的物理机械性能，提高模压料的流动性。 (5)表压值的计算    在模压工艺中，首先要根据制品所要求的成型压力，计算出压机的表压值。成型压力是指制品水平投影面上单位面积所承受的压力。它和表压值之间存在的函数关系：复合材料的预浸料模压

4、成型工艺    在模压成型工艺中，成型压力的大小决定于模压料的品种和制品结构的复杂程度，成型压力是选择压机吨位的依据。    2、压制工艺    (1)装料和装模    往模具中加入制品所需用的模压料过程称为装料，装料量按估算结果，经试压后确定。装模应遵循下列原则：物料流动路程最短：物料铺 设应均匀；对于狭小流道和死角，应预先进行料的铺设。    （2）模压温度制度    模压温度制度主要包括装模温度、升温速率、成型温度和保温时间的选择。    ①装模温度    装模温度是指将物料放入模腔时模具的温度，它主要取决于物料的品种和模压料的质量指

5、标。一般地，模压料挥发份含量高，不溶性树脂含量低时，装模温度较低。反之，要适当提高装模温度。制品结构复杂及大型制品装模温度一般宜在室温-90℃范围内。    ②升温速率    指由装模温度到最高压制温度地升温速率。对快速模压工艺，装模温度即为压制温度，不存在升温速率问题。而慢速模压工艺，应依据模压料树脂的类型、制品的厚度选择适当的升温速率。    ③成型温度    树脂在固化过程中会放出或吸收一定的热量，根据放热量可判断树脂缩聚反应的程度，从而为确定成型温度提供依据。一般情况下，先确定一个比较大的温度范围，再通过工艺-性能试验选择合理的成型

6、温度。成型温度与模压料的品种有很大关系。成型温度过高，树脂反应速度过快，物料流动性降低过快，常出现早期局部固化，无法充满模腔。温度过低，制品保温时间不足，则会出现固化不完全等缺陷。  ④保温时间    指在成型压力和成型温度下保温的时间，其作用是使制品固化完全和消除内应力.保温时间的长短取决于模压料的品种、成型温度的高低和制品的结构尺寸和性能。    ⑤降温    在慢速成型中，保温结束后要在一定压力下逐渐降温，模具温度降至60℃以下时，方可进行脱模操作。降温方式有自然冷却和强制降温两种。快速压制工艺可不采用降温操作，待保温结束后即可在成型

7、温度下脱模，取出制品。    （3)压力制度    压力制度包括成型压力、合模速度、加压时机、放气等。    ①成型压力    成型压力是指制品水平投影面积上所承受的压力。它的作用是克服物料中挥发物产生的蒸汽压，避免制品产生气泡、分层、结构松散等缺陷，同时也可增加物料的流动性，便于物料充满模具型腔的各个角落，使制品结构密实，机械强度提高。    成型压力的选择取决于两个方面的因素：a模压料的种类及质量指标。如酚醛模压料的成型压力一般为30-50MPa，环氧酚醛模压料的成型压力为5-30MPa,聚酯型模压料的成型压力为7-lOMPa。b制品结

8、构形状尺寸。对于结构复杂，壁厚较厚的制品，其成型压力要适当增加。外观性能及平滑度要求高的制品一般也选择较高的成型压力。    ②合模速度    装模后，上下模闭合的过程称为合模。