预浸料成型工艺报告.doc

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1、预浸料成型工艺报告袁思海2014.4.25预浸料可用不同成型方法，根据不同应用选择较合适的成型方法。预浸料成型工艺主要有真空袋工艺、热压罐工艺、模压工艺、搓管工艺、拉挤成型工艺、辊压成型工艺、缠绕成型工艺、压力袋工艺等。其中真空袋工艺主要用在船舶工业铁道系统内装饰，热压罐工艺主要用在高质量复合材料，模压工艺主要用在平板、体育用品、雪撬、工业品，搓管工艺主要用在钓鱼杆、滑雪杆、高尔夫球杆、管件，压力袋工艺主要用在桅杆、天线杆、各种管件。一、真空袋工艺定义:真空袋成型工艺，就是将产品密封在模具和真空袋之间，通

2、过抽真空对产品加压，使产品更加密实、力学性能更好的成型工艺。优点：n纤维含量高，产品的力学性能更好；n均匀加压，产品的性能均匀；n有效控制产品厚度和含胶量；n减少产品中的气泡；n可以成型复杂、大型制件；n减少挥发份对人员的损伤。真空袋湿法工艺过程：1、模具准备，涂脱模剂2、产品积层（手糊、喷射、预浸料）3、铺脱模布4、铺隔离膜或带孔隔离膜（可以不铺）5、铺透气毡6、粘贴密封胶条（可以提前）7、封真空袋膜8、安装真空阀、快速接头和真空管9、接气源，检验真空度10、抽真空，产品固化11、产品脱模二、热压罐成型

3、技术特点：罐内压力均匀，快速，罐内空气温度均匀，高精度，高质量，适应范围广泛，适合批量，成型工艺可靠；缺点是成本高，初投资大。三、辊压成型辊压成型主要借鉴于金属成型方法。设备由一系列(一组或多组)热压辊和冷压辊组成,铺好的预浸料受热后首先通过一组热辊使预浸料变形,然后通过一组间距逐渐减小的冷辊成型。优点：(1).坯体致密，强度高，不易变形。(2).水分低，制品光洁平整，产品规格一致。(3).生产率高，劳动强度较低。(4).适应于阴、阳模成型，单机联线。(5).操作技术不要很高，便于组成自动化生产线。按成形

4、工艺分为阳模成型和阴模成型。⑴.阳模成形：用凸模，坯体的使用面对着模型，滚头决定坯体的外表面。它适用于扁平状的盘类制品(浅制品)。优点：带模干燥时不易变形(有支撑)，使用面能随模型而刻印出花纹及曲边，在生产线中取坯和回模较为简单。缺点：取坯时易使坯体变形、开裂。⑵.阴模成形：用凹模，坯体的非使用面对着模型，滚头决定坯体的内表面。它适用于碗、杯、碟类和尺寸不大的盘类制品(深制品)。优点：取坯时不接触坯体，变形小。主轴转速可高些，不易飞泥。缺点：在生产线中回模较为复杂(翻转180°)。四、缠绕成型缠绕成型是通

5、过缠绕机控制张力和缠绕角，将预浸料一定方式缠绕到芯模上经固化成型复合材料制件的工艺方法。缠绕成型工艺只适用于转体管状制品。缠绕成型用的增强材料主要是各种纤维纱：如无碱玻璃纤维纱、中碱玻璃纤维纱、碳纤维纱、高强玻璃纤维纱、芳纶纤维纱及表面毡等。对于一般民用制品如管、罐等，多采用不饱和聚酯树脂。对力学性能的压缩强度和层间剪切强度要求高的缠绕制品，则可选用环氧树脂。成型中空制品的内模称芯模，一般情况下，缠绕制品固化后，芯模要从制品内脱出。缠绕机是实现缠绕成型工艺的主要设备，对缠绕机的要求是：①、能够实现制品设计

6、的缠绕规律和排纱准确；②、操作简便；③、生产效率高；④、设备成本低。缠绕成型可分为干法缠绕、湿法缠绕和半干法缠绕。干法缠绕是采用经过预浸胶处理的预浸纱或带，在缠绕机上经加热软化至粘流态后缠绕到芯模上。湿法缠绕是将纤维集束（纱式带）浸胶后，在张力控制下直接缠绕到芯模上。半干法缠绕是纤维浸胶后，到缠绕至芯模的途中，增加一套烘干设备，将浸胶纱中的溶剂除去，与干法相比，省却了预胶工序和设备；与湿法相比，可使制品中的气泡含量降低。三种缠绕方法中，以湿法缠绕应用最为普遍；干法缠绕仅用于高性能、高精度的尖端技术领域。纤

7、维缠绕成型的优点：①能够按产品的受力状况设计缠绕规律，使能充分发挥纤维的强度；②比强度高：一般来讲，纤维缠绕压力容器与同体积、同压力的钢质容器相比，重量可减轻40～60%；③可靠性高：纤维缠绕制品易实现机械化和自动化生产，工艺条件确定后，缠绕出来的产品质量稳定、精确；④生产效率高：采用机械化或自动化生产，需要操作工人少，缠绕速度快（240m/min），所以劳动生产效率高；⑤成本低：在同一产品上，可合理配选若干种材料（包括树脂、纤维和内衬），使其再复合，达到最佳的技术经济效果。缠绕成型的缺点：①缠绕成型适应

8、性小，不能缠绕任意结构形式的制品，特别是表面有凹的制品，因为缠绕时，纤维不能紧贴芯模表面而架空；②缠绕成型需要有缠绕机，芯模，固化加热炉，脱模机及熟练的技术工人，需要的投资大，技术要求高，因此，只有大批量生产时才能降低成本，才能获得较大的技术经济效益。缠绕成型工艺纤维含量可达60%-80%，制品厚度2--25mm，制品最大直径达4m，长度12m，固化温度80~130℃，成型周期由产品大小决定，成型压力由缠绕机张力决定，模具为金