热塑性树脂基复合材料拉挤成型工艺
的过程及
热塑性树脂基复合材料拉挤成型工艺的过程及特点2010年08月15日
自上世纪80年代中期始，人们对采用拉挤工艺制造连续纤维增强热塑性塑料复合材料（frtp）产生了极大兴趣。这是因为采用热塑性复合材料可避免热固性复合材料固有的环境友好性差、加工周期长和难以回收等不足，并且可具有更好的综合性能，如：较强的柔韧性和抗冲击性能、良好的抗破坏能力、损伤容限高、可补塑、可焊接、生物相容性好、可回收、成型时无需固化反应、成型速度快及可以重复利用等特点。
尽管热塑性塑料拉挤成型具有上述优点，但迄今仍未获得普遍的商业应用。原因在于这种工艺受到以下缺点的制约：如熔体黏度高、成型温度高、基体在室温下呈固态，需要精确控制冷却和熔体冷却时收缩率大，产品质量波动大等。
为了使热塑性材料的拉挤成型应用获得更广泛的应用，重要的任务是开发最合适的加工工艺、降低成本和提高质量。由于拉挤工艺本身是一种能够经济的连续生产复合材料的典型制造工艺，并且可以实现自动化连续生产及制品的用途广泛，所以该工艺在工业发达国家已受到普遍重视，发展速度很快。如美国专利（专利号：us5091036）以及dr.scotttaylor 对热塑性复合材料的研究成果的发表，给热塑性复合材料拉挤成型的工业应用带来突破性的推进。
概括而言，从热固性基体拉挤成型转变到热塑性基体拉挤成型所遇到的关键问题主要包括：基体在室温下呈固态、在熔融温度下流动性差（黏度高）和熔体冷却时收缩率大等特点，目前，实施热塑性树脂基复合材料的拉挤成型典型研究成果及其进展可概括如下。
1、生产工艺方面
由于热塑性树脂融体的黏度大，浸渍困难，因而改进研究工作的关键点集中在浸渍技术方面，而不同拉挤工艺的根本区别也就在浸渍方法和浸渍工艺的差异上。通常，根据浸渍技术可把热塑性复合材料拉挤工艺分为非反应型拉挤工艺和反应拉挤工艺两大类。从目前应用情况来看，非反应型工艺占主体，应用较为广泛，相对来讲也比较成熟。图1 是采用2 种不同方式的热塑性复合材料拉挤工艺示意图。
热塑性树脂基复合材料拉挤成型工艺的过程及特点
1.1 非反应型拉挤工艺
1.1.1 熔体浸渍
浸渍方法一般是让均匀分散、预加张力的连续纤维束通过一连串轮系，使纤维在熔融树脂中充分浸渍。为提高浸透性，还通常加一定的压力，或混入低相对分子质量同种类的改性组份（或增塑剂）等。该工艺目前已比较成熟，具有浸渍时纤维不易缠绕，且能加工一切可以熔融流动的塑料材料的优点。
1.1.2 溶剂浸渍
该方法是选用一种合适的溶剂，也可以是几种溶剂配成的混合溶剂，将树脂完全溶解，制得低黏度的溶液，并以此浸渍纤维，然后将溶剂挥发、回收制得预浸料。该方法克服了热塑性树脂熔融黏度高的缺点，可以很好地浸渍
纤维。该工艺也存在一些不足，如溶剂的蒸发和回收费用昂贵，且易污染环境；若溶剂清除不完全，在复合材料中常会形成气泡和孔隙。
所以采用该方法进行加工的复合材料，在使用过程中其耐溶剂性会有一些影响。
1.1.3 粉末浸渍
粉末浸渍制备技术是在硫化床中，通过静电作用将树脂细粉吸附于纤维束中纤维单丝的表面，然后加热使粉末熔结在纤维的表面，最后在成型过程中使纤维得以浸润。加工过程不受基体黏性的限制，高相对分子质量的聚合体可分布到纤维中。这种工艺纤维损伤少，聚合物无降解，具有成本低的潜在优势。适合于这种技术的树脂粉末直径以5~l 0 ìm 为宜。
1.1.4 混杂无捻粗纱法
该法是将热塑性树脂纺成纤维或薄膜带，然后根据含胶量的多少将一定比例的增强纤维和树脂纤维束紧密地合并成混纱，再通过一个高温密封浸渍区，将树脂纤维熔成基体。该法的优点是树脂含量易于控制，纤维能得到充分的浸润。
1.2 反应型拉挤工艺
1.2.1 预聚体拉挤工艺
这种工艺所使用到的树脂是将单体和引发剂混合后再加热熔融，由于预聚体初始相对分子质量小、黏度低及流动性好，使得纤维与之一边浸润、一边反应，从而可达到理想的浸渍效果。这种工艺要求单体聚合速度快，反应需精确控制。该工艺适用于玻璃纤维、碳纤维、尼龙以及其他纤维增强的热塑性塑料的拉挤成型，树脂的适用范围较广。预聚体拉挤工艺流程如图2所示。
热塑性树脂基复合材料拉挤成型工艺的过程及特点
1.2.2 反应注射拉挤工艺
与通常的拉挤工艺相比，反应注射（rim）拉挤工艺的特点在于：拉挤过程中是将树脂组份直接注入树脂浸渍腔或拉挤模具入口处与增强材料浸渍，然后通过加热的模具成型，它实际上是将拉挤工艺与（r i m ）模塑工艺结合起来，而形成的一种很有特色的工艺。
r im 拉挤工艺过程中，树脂体系一般分成a、b两个组份，每一组份自身都不会反应。将树脂体系的a 、b两组份预热后经计量泵送入树脂混合单元，充分混合后直接导入树脂浸渍腔或模具入口处浸渍增强材料，其中增强材料也经过预热，这样就保证了树脂浸渍在高温的条件下进行，这时树脂体系的黏度极低，因而对纤维浸透性极好；树脂组份的混合和使用同时进行，也不存在树脂使用期的问题，由于树脂混合单元邻近模具入口处，因此有可能采用快速固化的或者在常温下呈固态的树脂体系。
rim 拉挤工艺如图3 所示。
热塑性树脂基复合材料拉挤成型工艺的过程及特点 1.2.3 原位拉挤工艺
这种拉挤工艺实际与r im 工艺类似。不同的是，在线制备的树脂直接注入拉挤模具。
2、生产设备方面
与热固性树脂拉挤设备相比，热塑性树脂拉挤需要增加一些特定的设备：如浸渍站（粉末或熔体槽）、特制的模具和冷却段。热塑性树脂反应性拉挤及非反应性拉挤中的粉末浸渍和熔体拉挤工艺中还需要对增强纤维进行预热（如图4所示）。国外university of ghent,department of textiles最近设计并开发出了整套的用于热塑性塑料纤维增强拉挤成型的生产线，其中添加的预加热装置可有效提高增强纤维与树脂分散性能，而熔体黏度、增强纤维数
量、材料最初温度以及牵引力的大小等参数则是预加热装置的长度与温度的决定因素。
图4 改进的热塑性树脂拉挤生产工艺流程示意图
2.1 热塑性塑料与热固性塑料的拉挤工艺装备的对比
（1）材料方面热固性塑料拉挤：增强纤维与树脂通过浸渍槽在拉挤过程中混合均匀；热塑性塑料拉挤：用已经提前进行过预浸渍的纤维与树脂直接进行拉挤。
（2）模具方面热固性塑料拉挤：在模具中通过加热固化；热塑性塑料拉挤：在模具中通过冷却固化，并且模具中有加热装置，保证纤维与树脂分散均匀。
2.2 热塑性塑料拉挤模具的特点
热塑性塑料拉挤模具是整个生产线的核心部件。制品硬化、成型和冷却等工艺步骤都在模具内通过压力和温度传递进行。对热塑性塑料拉挤模具的要求一般源于对热固性塑料拉挤模具的基本要求，如较好的耐磨性、模腔表面高光洁度、尺寸稳定性、易操作性和分区温度控制等。这些目标目前可通过以下方法达到：使用镀铬工具钢、双层设计和电加热元件等。
通常要求模具模腔应抛光并镀硬铬，模具硬度应达hrc70 ，粗糙度rz<0 .4。硬化区的长度取决于热补偿过程或必需的硬化时间。根据文献报道，模具硬化区可从50、500到1000mm 不等。
已有研究证明，从300至500mm 的模具长度能赋予拉挤型材最佳的形状和力学性能。
通常热塑性拉挤模具内应分隔成不同的温度区（如图5所示），其主要分为加热与冷却两部分。加热部分是为了保证纤维与树脂均匀分布，较长的
加热段可以保证产生足够的压力使树脂/ 玻纤充分流动混合，而冷却部分则是为了混保证产品的尺寸稳定性。这种热隔离能保证模具长度方向上有适宜的温度梯度，并可采用不同直径的芯轴来适应不同熔体的不同收缩性。
图5 热塑性树脂拉挤模具结构示意图热塑性树脂基的拉挤成型在国外已经进入实用阶段，而在我国尚处于初步的探索应用阶段，要加快这一成型技术的开发应用，关键点就是要充分掌握增强纤维的浸渍与工艺参数的正确选择，并能力提高生产设备的稳定性。
金属液态成形——液态金属在铸型中冷却、凝固形成零件。液态成形是机械制造中生产机器零件或毛坯的主要方法之一。常用的铸造。 一 铸造定义 铸造（最广泛）：将液态合金浇注到与零件的形状、尺寸相适应的铸型空腔中，使其冷却凝固，得到毛坯或零件的成形工艺（生产方法）。 二 铸造分类 1.按铸型材料来分：砂型铸造、金属型铸造、石墨型铸造、陶瓷铸造； 2.按充型方式来分：重力充型、高压充型、低压充型、离心力充型； 3.按液态成形工艺方法的作用力不同又可分为两类： 重力作用下的液态成形工艺方法：砂型铸造、金属型铸造、熔模铸造、气化模铸造、陶瓷型铸造等； 外力作用下的液态成形工艺方法：离心铸造、压力铸造、低压铸造、挤压铸造等。 三 其铸造工艺如图所示 四 铸造的特点 1．能制成形状复杂、特别是具有复杂内腔的毛坯：如阀体、泵体、叶轮、螺旋浆等。 2．铸件的大小几乎不受限制，重量从几克到几百吨。 3．常用原材料来源广泛，价格低廉，成本较低，其应用及其广泛。如机床、内燃机中铸件70~80%；农业机械40~70%。 4.但铸造生产过程较复杂，废品率一般较高，易出现浇不足，缩孔，夹渣、气孔、裂纹等缺陷。 五 铸造常见的主要问题 组织疏松、晶粒粗大，铸件内部常有缩孔、缩松、气孔等缺陷产生，导致铸件力学性能，特别是冲击性能较低。 基本工艺过程 制作模样 配制型砂 制作芯盒 制作芯砂
锻压： 对坯料施加外力，使其产生塑性变形、改变尺寸、形状及改善性能，用以制造机械零件、工件或毛坯的成形加工方法。 主要方法： 锻造:将坯料加热到高温状态后进行加工. 冲压:将坯料在常温下进行加工. 特点: (1)改善金属组织、提高力学性能 (2)节约金属材料 (3)较高的生产率 (4)毛坯或零件的精度较高 (5)不能加工脆性材料 (6)不能获得形状复杂的毛坯或零件 一自由锻： 1.定义：利用冲击力或压力，使金属在上、下砧铁之间，产生塑性变形而获得所需形状、尺寸以及内部质量锻件的一种加工方法。自由锻造时，除与上、下砧铁接触的金属部分受到约束外，金属坯料朝其它各个方向均能自由变形流动，不受外部的限制，故无法精确控制变形的发展。 2.分类：手工锻造和机器锻造两种。手工锻造只能生产小型锻件，生产率也较低。机器锻造是自由锻的主要方法。 3. 特点：工具简单、通用性强，生产准备周期短。自由锻件的质量范围可由不及一千克到二、三百吨，对于大型锻件，自由锻是唯一的加工方法，这使得自由锻在重型机械制造中具有特别重要的作用，例如水轮机主轴、多拐曲轴、大型连杆、重要的齿轮等零件在工作时都承受很大的载荷，要求具有较高的力学性能，常采用自由锻方法生产毛坯。 由于自由锻件的形状与尺寸主要靠人工操作来控制，所以锻件的精度较低，加工余量大，劳动强度大，生产率低。自由锻主要应用于单件、小批量生产，修配以及大型锻件的生产和新产品的试制等。 4自由锻工序 自由锻工序：基本工序、辅助工序和修整工序。 （1）基本工序
材料焊接成型方法的选择原则与依据 摘要：工程材料除切削加工以外有各种成型方法包括金属液态成型、金属塑性成形、材料连接成型、粉末冶金成型以及塑料、橡胶、陶瓷等非金属材料成型及复合材料成型等。材料成型技术主要讲述金属材料成型和非金属材料成型，现对其进行详细论述。金属液态成型又称为铸造是将液态金属在重力或外力作用下充填到型腔中，待其冷却凝固后，获得所需形状和尺寸的毛坯或零件即铸件的方法，它是成形毛坯或机器零件的重要方法之一。金属塑性成形昰利用金属材料所具有的塑性变形规律，在外力作用下通过塑性变形，获得具有一定形状、尺寸、精度和力学性能的零件或毛坯的加工方法。 关键词：材料成型金属非金属 一、材料成型方法概述金属液态成形 金属材料在液态下成形，具有很多优点：1最适合铸造形状复杂、特别是复杂内腔的铸件。2适应性广，工艺灵活性大。3成本较低。但液态成形也有很多不足，如铸态组织疏松、晶粒粗大，铸件内部常有缩孔、缩松、气孔等缺陷产生，导致铸件力学性能特别是冲击性能低于塑形成行件。 铸件涉及的工序很多，不易精确控制，铸件质量不稳定。由于目前仍以砂型铸造为主自动化程度还不够高，工作环境较差，大多数铸件只是毛坯件，需经过切削加工才能成为零件。砂型铸造是将熔融金属浇入砂质铸型中，待凝固冷却后，将铸型破坏，取出铸件的铸造方法，是应用最为广泛的传统铸造方法，它适用于各种形状、大小及各种常用合金铸件的生产。砂型铸造的工艺过程称为造型。造型是砂型铸造最基本的工序，通常分为手工造型和机器造型两大类。手工造型时，填砂、紧实和起模都用手工和手动完成。其优点是操作灵活、适应性强、工艺装备简单、生产准备时间短。但生产效率低、劳动强度大、铸件质量不易保证。故手工造型只适用于单件、小批量生产。机器造型生产率很高，是手工造型的数十倍，制造出的铸件尺寸精度高、表面粗糙度小、加工余量小，同时工人劳动条件大为改善。但机器造型需要造型机、模板以及特质砂箱等专用机器设备，一次性投资大，生产准备时间长，故适用于成批大量生产，且以中、小型铸件为主。 冲模的种类一般分为成形模、冲裁模湾曲模3种，模具结构可根据压力使用情况做更详细的划分。成形模的种类有拉延、成形、整形和压印等；冲裁模的种类有落料、冲孔、修边、切断和切废料等；弯曲模的种类有翻边、弯曲、折弯和卷边等。 二、材料成形方法选择的依据选择材料成形方法的主要依据有： （一）零件类别、功能、使用要求及其结构、形状、尺寸、技术要求等根据零件类别、用途、功能、使用性能要求、结构形状与复杂程度、尺寸大小、技术要求等，可基本确定零件应选用的材料与成形方法。而且，通常是根据材料来选
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
7.简述铸造成型的实质及优缺点。 答：铸造成型的实质是：利用金属的流动性，逐步冷却凝固成型的工艺过程。优点：1.工艺灵活生大，2.成本较低，3.可以铸出外形复杂的毛坯 缺点：1.组织性能差，2机械性能较低，3.难以精确控制，铸件质量不够稳定4.劳动条件太差，劳动强度太大。 8.合金流动性取决于哪些因素？合金流动性不好对铸件品质有何影响？ 答：合金流动性取决于 1.合金的化学成分 2.浇注温度 3.浇注压力 4.铸型的导热能力5.铸型的阻力 合金流动性不好：产生浇不到、冷隔等缺陷，也是引起铸件气孔、夹渣和缩孔缺陷的间接原因。 9.何谓合金的收缩，影响合金收缩的因素有哪些？ 答：合金的收缩：合金在浇注、凝固直至冷却到室温的过程中体积或缩减的现象 影响因素：1.化学成分 2 浇注温度 3.铸件的结构与铸型条件 11.怎样区别铸件裂纹的性质？用什么措施防止裂纹？ 答：裂纹可以分为热裂纹和冷裂纹。 热裂纹的特征是：裂纹短、缝隙宽，形状曲折，裂纹内呈氧化色。 防止方法：选择凝固温度范围小，热裂纹倾向小的合金和改善铸件结构，提高型砂的退让。 冷裂纹的特征是：裂纹细小，呈现连续直线状，裂缝内有金属光泽或轻微氧化色。 防止方法:减少铸件内应力和降低合金脆性，设置防裂肋 13.灰铸铁最适合铸造什么样的铸件？举出十种你所知道的铸铁名称及它们为什么不用别的材料的原因。 答：发动机缸体，缸盖，刹车盘，机床支架，阀门，法兰，飞轮，机床，机座，主轴箱 原因是灰铸铁的性能：[组织]：可看成是碳钢的基体加片状石墨。按基体组织的不同灰铸铁分为三类：铁素体基体灰铸铁；铁素体一珠光体基体灰铸铁；珠光体基体灰铸铁。 [力学性能]：灰铸铁的力学性能与基体的组织和石墨的形态有关。灰铸铁中的片状石墨对基体的割裂严重，在石墨尖角处易造成应力集中，使灰铸铁的抗拉强度、塑性和韧性远低于钢，但抗压强度与钢相当，也是常用铸铁件中力学性能最差的铸铁。同时，基体组织对灰铸铁的力学性能也有一定的影响，铁素体基体灰铸铁的石墨片粗大，强度和硬度最低，故应用较少；珠光体基体灰铸铁的石墨片细小，有较高的强度和硬度，主要用来制造较重要铸件；铁素体一珠光体基体灰铸铁的石墨片较珠光体灰铸铁稍粗大，性能不如珠光体灰铸铁。故工业上较多使用的是珠光体基体的灰铸铁。 [其他性能]：良好的铸造性能、良好的减振性、良好的耐磨性能、良好的切削加工性能、低的缺口敏感性 14.可锻铸铁是如何获得的？为什么它只适宜制作薄壁小铸件？ 答：制造可锻铸铁必须采用碳、硅含量很低的铁液，以获得完全的白口组织。 可锻铸铁件的壁厚不得太厚，否则铸件冷却速度缓慢，不能得到完全的白口组织。 17. 压力铸造工艺有何缺点？它熔模铸造工艺的适用范围有何显著不同？ 答：压力铸造的优点： 1.生产率高 2.铸件的尺寸精度高，表面粗糙度低，并可直接铸出极薄件或带有小孔、 螺纹的铸件 3.铸件冷却快，又是在压力下结晶，故晶粒细小，表层紧实，铸件的强 度、硬度高 4.便于采用嵌铸法 压力铸造的缺点： 1.压铸机费用高，压铸型成本极高，工艺准备时间长，不适宜单件、不批生产。 2.由于压铸型寿命原因，目前压铸尚不适于铸钢、铸造铁等高熔点合金的铸造。
热塑性复合材料成型工艺 热塑性复合材料是以玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维等增强各种热塑性树脂的总称，国外称FRTP （Fiber Rinforced Thermo Plastics）。由于热塑性树脂和增强材料种类不同，其生产工艺和制成的复合材料性能差别很大。 从生产工艺角度分析，塑性复合材料分为短纤维增强复合材料和连续纤维增强复合材料两大类：（1）短纤维增强复合材料①注射成型工艺；②挤出成型工艺；③离心成型工艺。（2）连续纤维增强及长纤维增强复合材料①预浸料模压成型；②片状模塑料冲压成型；③片状模塑料真空成型；④预浸纱缠绕成型；⑤拉挤成型。 热塑性复合材料的特殊性能如下： （1）密度小、强度高热塑性复合材料的密度为1.1～1.6g/cm3，仅为钢材的1/5～1/7，比热固性玻璃钢轻1/3～1/4。它能够以较小的单位质量获得更高的机械强度。一般来讲，不论是通用塑料还是工程塑料，用玻璃纤维增强后，都会获得较高的增强效果，提高强度应用档次。 （2）性能可设计性的自由度大热塑性复合材料的物理性能、化学性能、力学性能，都是通过合理选择原材料种类、配比、加工方法、纤维含量和铺层方式进行设计。由于热塑性复合材料的基体材料种类比热固性复合材料多很多，因此，其选材设计的自由度也就大得多。 （3）热性能一般塑料的使用温度为50～100℃，用玻璃纤维增强后，可提高到100℃以上。尼龙6的热变形温度为65℃，用30%玻纤增强后，热形温度可提高到190℃。聚醚醚酮树脂的耐热性达220℃，用30%玻纤增强后，使用温度可提高到310℃，这样高的耐热性，热固性复合材料是达不到的。热塑性复合材料的线膨胀系数比未增强的塑料低1/4～1/2，能够降低制品成型过程中的收缩率，提高制品尺寸精度。其导热系数为0.3～0.36W(㎡·K)，与热固性复合材料相似。 （4）耐化学腐蚀性复合材料的耐化学腐蚀性，主要由基体材料的性能决定，热塑性树脂的种类很多，每种树脂都有自己的防腐特点，因此，可以根据复合材料的使用环境和介质条件，对基体树脂进行优选，一般都能满足使用要求。热塑性复合材料的耐水性优于热固性复合材料。 （5）电性能一般热塑性复合材料都具有良好的介电性能，不反射无线电电波，透过微波性能良好等。由于热塑性复合材料的吸水率比热固性玻璃钢小，故其电性能优于后者。在热塑性复合材料中加入导电材料后，可改善其导电性能，防止产生静电。 （6）废料能回收利用热塑性复合材料可重复加工成型，废品和边角余料能回收利用，不会造成环境污染。 由于热塑性复合材料有很多优于热固性玻璃钢的特殊性能，应用领域十分广泛，从国外的应用情况分析，热塑性复合材料主要用于车辆制造工业、机电工业、化工防腐及建筑工程等方面。 1、注射成型工艺 注射成型是热塑性复合材料的主要生产方法，历史悠久，应用最广。其优点是：成型周期短，能耗最小，产品精度高，一次可成型开关复杂及带有嵌件的制品，一模能生产几个制品，生产效率高。缺点是不能生产纤维增强复合材料制品和对模具质量要求较高。根据目前的技术发展水平，注射成型的最大产品为5kg，最小到1g，这种方法主要用来生产各种机械零件，建筑制品，家电壳
展-囝1为现今的拉挤成型工艺流程示意图。 拉挤成型工艺及应用 黄克均张建伟 .济南250031) 内容提要概述拉挤成型工艺及其应用前景，通过对拉挤成?工艺与其它复合材料加工工艺的 比较，阐述了拉挤戋型工艺的特点和这种新的复合材料加工工艺在航空、躭天、交通、电气、化工和建 筑等领域的发展潜力。 关键词拉挤成5复合杈枰树脂材料工艺应明 1前言 拉挤成型工艺是复合材料的主要成型工艺方法 之一。用拉挤成型工艺可以全自动地生产不变截面 的棒、板,如c 型槽(板）、丨型梁、圆柱棒、j 型棒等。 最初的拉挤制品是钓鱼竿和电机檜楔等。自70年代 以来，拉挤成型工艺不断完善,拉挤成型制品应用范 围已遍及航天，航空、交通、建筑、化工和电气等各个 领域，甚至用来制造桥梁结构架、汽车和轮船传动轴 等主承力结90年代初拉挤制品的世界年产量 为复合材料总年产量的3%?5%,达9万?15万t, 其中美国占一半左右。拉挤制品的年增长率达到 10%?15%,是复合材料制品中增长最快的- 种[卜 2拉挤工艺过程 21拉挤工艺 拉挤成型工艺是指将浸溃了树脂的连续纤维粗 纱经加热模拉出形成预定截面型材的过程。在拉挤 成型 工艺的发展中，有三种同时发展起来的工艺： (1) 隧道炉拉挤工艺该工艺是把玻纤粗纱或 类似的增强材料牵引穿过树脂浴后，经过整形套管 除去包藏的空气和多余的树脂达到预定的直径，然 后牵引穿过隧道炉并悬空连续固化得到最终产品。 (2>间歜成型拉挤工艺该工艺是把增强纤维 牵引穿过树脂浸溃槽并进入对分式阴模，在脖止状 态下由模外加热固化。通常模具的进入端要冷却以 防树脂固化.当一段增强纤维上的浸溃树脂完全固 化后,打开模具再把下一段牵引到模中。 (3)高频或微波加热拉挤工艺该工艺与上述 两种方法类似,但采用高銕或微波加热，这种方法树 脂固化速度快，在模内即可固化。 由于70年代初连续纤维毡的问世解决了拉挤 型材的横向强度问题，使拉挤成型工艺获得高速发 1一纱团架>2纤维控制系统,3树脂浸溃槽； 4 加热的模具,5牵引机,6切割锯 图1拉挤成 型工艺流程图 通常拉挤过程包括纤维粗纱自纱团架经纤维控 制系统向前牵引，在浸溃槽中用适宜的浸溃树脂浸 润并整理，将合在一起的浸溃过树脂的纤维束穿过 成型模.使已成型的浸溃了树脂的预浸件穿过拉挤
材料成型方法 绪论 “材料成型方法”是材料成型及控制工程专业学生的一门重要的技术基础课程，主要研究机器零件的常用材料和材料成形方法，即从选择材料到毛坯或零件成形的综合性课程。通过本课程的学习，可获得常用工程材料及材料成形工艺的知识，培养学生工艺分析的能力，了解现代材料成形的先进工艺、技术和发展趋势，为后续课程学习和工作实践奠定必要的基础。 材料是科学与工业技术发展的基础。先进的材料已成为当代文明的主要支柱之一。人类文明的发展史，是一部学习利用材料、制造材料、创新材料的历史。如果查看一下诺贝尔物理、化学奖的获得者，不难发现20世纪的物理学家和化学家们曾对材料科学做过一系列的贡献。Laue（1914）发现X光晶体衍射，Guillaume（1920）发现合金中的反常性质，Bridgeman （1946）发现高压对材料的作用，Schockley、Bardeen、Brattain（1956）三人发现了半导体晶体管，Landau（1962）的物质凝聚态理论，Townes（1964）发现导致固体激光的出现，Neel （1970）发现材料的反铁磁现象，Anderson、Mott、van Vleck（1977）研究了非晶态中的电子性状，Wilson（1982）对相变的研究成功，Bednorz、Müller（1987）发现了30°K的超导氧化物，Smaller、Kroto（1996）发现C-60，Kilby（2000）发明第一块芯片，上述物理领域的诺贝尔获奖者的不少工作是直接针对材料的。至于化学家们，可以举出Giauque（1949）研究低温下的物性，Staudinger（1953）研究高分子聚合物，Pauling（1954）研究化学键，Natta、Ziegler（1963）合成高分子塑料，Barton、Hassel（1969）研究有机化合物的三维构象，Heegler、Mcdermild、白川英树（2000）三人发现导电高分子。 近年来，材料科学的发展极为迅速。以钢铁工业为例，2003年，我国钢产量2.2亿t，是世界钢产量9.6亿t的23％，从1890年张之洞创办汉阳铁厂，直到1949年半个多世纪，中国产钢总量只有760万t，不足现在一个大型钢铁厂的年产量。1949年，全国产钢15.8万t，占世界钢产量的0.1％，只相当于现在全国半天的产量。1996年至今，我国钢产量年年超过1亿t，成为世界第一产钢大国。从6000万t增长到1亿t钢，美国经过13年，日本经过6年，中国为7年。这对于我国立足于工业化、现代化的世界，意义重大。但是我国又是一个钢的消费大国，2003年我国钢消费2.67亿t。我国钢厂结构不合理，10%以上的钢是由规模不到50万t以下的小型钢铁企业完成的，70%以上的生产能力是由150万t以下的中小钢铁企业完成的。因此，我国钢铁企业的能耗大，产品品质不高，许多高附加值的优质钢材仍需进口，2003年就进口了3717万t的优质钢材。为此，新一代钢铁材料的主要目标是探索提高钢材强度和使用寿命。经研究证明，纯铁的理论强度应能高于8000MPa，而目前碳素钢为200MPa级，低合金钢（如16Mn）约400MPa级，合金结构钢也只有800MPa级。日本拟于2010年将钢的强度和寿命各提高1倍，2030年再翻一番（即1t钢可相当于现在的4t），这个计划展示了材料挖潜的前景。 类比钢铁，其他材料也有很大潜力可挖。现代材料逐步向高比强度、比模量方向发展。20世纪上半叶，材料科学家利用合金化和时效硬化两个手段，把铝合金的强度提高到700MPa，这样，铝的比强度（强度/密度）达到2.64×106cm，是钢的比强度（0.64×106cm）的4倍有余。要达到同样的强度，铝合金的用量只有钢的1/4，这就是铝合金作为结构材料的极大优势。 美国1980年汽车平均质量为1500kg，1990年则为1020kg。每台车的铸铁用量由225kg 降至112kg，铸铁的比例由15％减至11％；而铝合金由4％增至9％；高分子材料由6％增
第十三章材料与成形工艺的选则 ●一个机械零件要实现其应有的功能，主要由两方面的因素决定：一是零件结构（形状、尺寸、精度、表面质量等），二是零件材料。零件设计不仅是结构设计，也包括材料选用。 ●选材对零件质量和工作寿命至关重要，影响零件生产成本和产品经济效益，复杂有难度工作，必须全面综合考虑。
第一节材料与成形工艺的选择原则 ●满足使用性能要求，兼顾工艺性、经济性和环保性。 ●一、使用性能足够的原则 ●指所选用的材料制造出的零件必须满足其使用性能要求，在规定的使用期内正常工作。使用性能零件设计功能的必要条件，选材最主要因素。首要的任务要准确判断零件所要求的主要使用性能有哪些。 ●选用材料使用性能要求，是在分析零件工作条件和失效形式的基础上提出的。
●零件的工作条件包括： ●（1）受力状况，主要有受力大小，受力形式（拉伸、压缩、 弯曲、扭转以及摩擦力等），载荷类型（静载、动载、交变载荷等）及其分布特点等； ●（2）环境状况，包括工作温度和介质情况（如高温、常温、 低温、有无腐蚀等）； ●（3）特殊要求，例如要求导电性、导热性、磁性、密度、 外观等。
●当材料的使用性能不能满足零件工作条件的要求时，零件就以某种形式失去其应有的效能（即失效，如磨损失效）。 ●机械零件所要求的使用性能主要是材料的力学性能。 ●针对零件的具体工作条件和主要失效形式考虑对零件尺寸和重量的要求或限制及零件的重要程度（重要件有较高的安全系数），确定零件材料应具有的主要力学性能和分析计算将其转化为相应的力学性能指标，适当考虑物理、化学性能判据，作为选材基本依据。
●常用力学性能判据：一类直接用于设计计算如σs、σb、σ-1、E、KIC等；一类不直接用于计算，根据经验而 间接确定零件性能，如δ、ψ、ak等。 ●后一类性能判据往往是作为保证安全的性能判据，其 作用是增加零件的抗过载能力和使用安全性。 ●硬度判据（如HBS、HRC、HV等）不能直接用于计算， 但它在确定的条件与其它性能判据（如强度、塑性、 韧性、耐磨性等）密切相关，且试验方法简便、迅速、不破坏零件，习惯在零件的技术要求中以标注硬度值 来综合反映对其力学性能的要求，同时应注明材料的 处理状态。 ●注意解决好材料的强度和塑性、韧性合理配合。
无机非金属复合材料的成型工艺—纤维增强水泥基复合材料 【摘要】纤维增强水泥基复合材料作为新型工程材料已在土木工程多领域中得到广泛地应用。目前在水泥复合材料中掺加一定量的纤维，可以改善并且提高水泥复合材料的物理、力学等性能指标。 【关键词】纤维增强复合材料水泥 1、发展及应用 自60年代开始，纤维增强水泥基复合材料的研究和开发有较大进展。1964年，丹麦科学家应用复合材料理论探讨纤维增强无机与有机凝胶材料的机理。1967年英国人试制成功抗碱玻璃纤维增强波特兰水泥砂浆。随后美、日等国也相继投产。我国进入80年代用抗碱玻璃纤维增强低碱铝硅酸盐水泥，现已取得一定成效。目前广泛用于各种建筑物中以及工程装备中。 2、特点 纤维增强水泥基复合材料与普通混土相比，其显著特点是轻质高强，具有良好的断裂韧性。其拉压比一般可达1/4～1/6(普通混凝土为1/10)。 3、复合材料的组成 1、纤维增强水泥原材料 3.1.增强材料 纤维加入脆性的水泥基体中，其作用是提高水泥集体的抗拉强度和韧性，改善其冲击强度和疲劳性能。增强水泥所用纤维按其化学组成可分为金属纤维，无机纤维和有机纤维三大类。 用于增强水泥的纤维可分为短切纤维、连续纤维或纤维织物等。目前国内外使用最多的为短切纤维。 2.水泥基体材料 硅酸盐水泥、氯氧镁水泥、高铝矿渣水泥等 4、成型工艺及设备 GRC的成型方法有喷射法、预拌法、注射法、铺网法、缠绕法等多种方法。其中玻璃纤维增强水泥复合材料使用最多的方法是喷射成型法。 1、成型工艺 A：直接喷射法 用人工手动或通过机械移动装置使切割喷射机在模型上方作往复移动，将纤维水泥砂浆喷在模型表面。
拉挤玻璃钢技术的开发与应用 1．概况 拉挤玻璃钢成型工艺，早在1948年就有人研究，1951年首先在美国注册，取得专利。60年代发展缓慢，70-80年代进入快速发展阶段。 我国拉挤玻璃钢成型工艺的研究起步不算晚。1968年北京二五一厂以拉挤法生产了玻璃钢管，1974年拉制出了槽形玻璃钢型材，1982年拉制出体操器材双杠、高低杠的横杠；并试制成功以酚醛树脂为基体的电机槽楔。70年代武汉工业大学以拉挤法生产了小直径园截面拉杆与天线。以上产品都是采用国产树脂和玻璃纤维原料，自己摸索的工艺技术与装备研究开发的拉挤技术。 自1985年以来，从国外引进拉挤成型玻璃钢生产线30多条，有关单位还结合生产实际，消化吸收国外技术自行设计、加工生产线70条，全国拉挤玻璃钢成型总生产能力近3万余吨。90年代初，石油天然气总公司湖北沙市钢管厂与秦皇岛耀华玻璃钢厂分别以引进技术与自行研制相结合，开发生产石油开采抽油杆，受到石油部门的认可，已用于实际生产。90年代，我国拉挤玻璃钢业迎来了第一个春天，大小拉挤厂纷纷建立，开始研制用拉挤法生产玻璃钢门窗型材。经过近十年的刻苦研究，我国玻璃钢门窗技术已进入成熟阶段。经《国家建筑工程质量监督检验中心》和《国家建筑工程质量监督检验中心》分别对玻璃钢型材和窗户的检测结果均达到了国家门窗标准。 2．拉挤玻璃钢成型工艺 2．1原材料 拉挤是一种生产玻璃钢线性型材的工艺，它所使用的原材料是不饱和聚酯树脂和连续玻璃纤维无捻粗纱及毡片，它所生产的高性能复合材料适合各种行业的使用。 2．1．1树脂 拉挤成型玻璃钢主要采用不饱和聚酯树脂，约占拉挤成型工艺树脂用量的90%以上，另外还有环氧树脂、乙烯基树脂、热固性甲基丙酸树脂、改性酚醛树脂、阻燃性树脂等。 随着我国对不饱和聚酯树脂拉挤成型工艺的深入研究，人们对不饱和聚酯树脂拉挤成型固化系统提出了越来越高的要求，如：提高拉挤成型的速度以提高生产效率，提高树脂体系的固化度以提高产品的强度，所以国内各大树脂企业研制适合拉挤专用树脂和固化体系来满足国内市场需求。近年来，由于酚醛树脂具有防火性能等优点，现在国外开发出适合拉挤成型玻璃钢用的酚醛树脂，称第二代酚醛树脂，已推广使用。除热固性树脂外，根据需要也选用热塑性树脂。2．1．2增强材料 拉挤工艺用的增强材料，主要是玻璃纤维及其制品，如无捻粗纱、连续纤维毡等。为了满足制品的特殊性能要求，可以选用芳纶纤维、碳纤维及金属纤维等。不论是哪种纤维，用于拉挤工艺时，其表面都必须经过处理，使之与树脂基体能很好的粘接。 2．1．3辅助材料 拉挤玻璃钢的辅助材料主要有内脱模剂和粉末填料等。 2．2拉挤玻璃钢工艺模具设计的重要性 在玻璃钢型材的拉挤成型过程中，模具是各种工艺参数作用的交汇点，是拉挤工艺的核心之一。与已经相当成熟的塑料挤拉成型相比，拉挤成型与其有相似之处，但塑料挤拉成型仅是?物理变化过程，而拉挤成型还伴随着动态的化学反
高性能复合材料拉挤成型工艺技术聚氨酯拉挤技术需改进之处： 1 玻纤的处理 2 注射箱的设计 3 模具方面的特征 4工艺参数 5 机器设计 聚氨酯拉挤设备简介及运用
玻纤处理在玻纤中的水分可导致表面起泡 筒子架成形区域 灌注/钢型 辐射加热
玻纤中水分导致表面水泡的应对措施 检查下多余的水汽和溶剂是否是在混合过程中或由于不正确的加热而导致。水和溶剂在放热过程中会沸腾蒸发，造成表面的气泡或气孔。 降低线速，和/或升高模温，通过增加表面树脂硬度来更好地克服这个问题。 使用表面罩或表面毡。这将加固表层树脂，有助消除气泡或气孔。水式水蒸气会和材料起反应，改善生产环境，纱房抽湿处理。
低压注射优点: ?用尼龙或高密度聚乙烯制成?加工设计相对简单 -成本低 ?可以适用现有的模具 -适合研发用 ?质轻，方便处理
Vestibulum ante ipsum primis in faucibus orci luctus et ultrices posuere cubilia Curae; Donec velit neque, auctor sit amet aliquam vel, ullamcorper sit amet ligula. Nulla quis. 高压注射 入口 出口 优点: ?可实现增强纤维的完全浸渍?复杂的截面 ?连续毡、针织毡、复合毡等?没有多余的树脂?更长的操作窗口期 缺点: ?费用?时间?重量 ?不适合研发 设计要求 ?不锈钢 ?根据模具定型
模具特征比普通模具更严格 PU模腔尺寸的允许偏差不能超过0.001英寸。 需要镀铬后重新打磨。 在有负锥度或类似阻塞的情况下聚氨酯不能平稳穿过模具。 正锥度可能导致堵模。 加热管内部热电偶紧密公差集成散热
材料成形加工工艺与设备 复习题 一.选择题 1.为了防止铸件过程中浇不足以及冷隔等缺陷产生，可以采用的工程措施有（ A. 减弱铸型的冷却能力； B .增加铸型的直浇口高度； C. 提高合金的浇注温度； D . A B和C; E . A和Co 2?顺序凝固和同时凝固均有各自的优缺点。为保证铸件质量，通常顺序凝固适合于（）,而同时凝固适合于（）。 A.吸气倾向大的铸造合金； B .产生变形和裂纹倾向大的铸造合金； C.流动性差的铸造合金； D .产生缩孔倾向大的铸造合金。 3. 铸造应力过大将导致铸件产生变形或裂纹。消除铸件中残余应力的方法是（ 消除铸件中机械应力的方法是（）o A.采用同时凝固原则； B .提高型、芯砂的退让性； C. 及时落砂； D .时效处理。 4. 合金的铸造性能主要是指合金的（）和（）o A.充型能力；B .流动性； C .收缩； D. 缩孔倾向；E .应力大小；F .裂纹倾向。 图2-2 6 .如图2-2所示应力框铸件。浇注并冷却到室温后，各杆的应力状态为（ 用钢锯沿A-A线将0 30杆锯断，此时断口间隙将（）断口间隙变化的原因是各杆的应 力（），导致0 30杆（），0 10杆（） A.增大；B .减小；C .消失；D .伸长；E .缩短；F.不变； G. 0 30杆受压，0 10杆受拉；H. 0 30杆受拉，0 10杆受压。 ）。 A. 不存在铸造应力; B. 只存在拉应力； C. 存在残余热应力; D. 只存在压应力； E. 存在机械应力； F. C和E。）； )o若 7.常温下落砂之前，在右图所示的套筒铸件中（）o常温下落砂以后，在该铸件中 2G G
树脂基复合材料成型工艺介绍（1）：模压成型工艺 模压成型工艺是复合材料生产中最古老而又富有无限活力的一种成型方法。它是将一定量的预混料或预浸料加入金属对模内，经加热、加压固化成型的方法。模压成型工艺的主要优点：①生产效率高，便于实现专业化和自动化生产；②产品尺寸精度高，重复性好；③表面光洁，无需二次修饰；④能一次成型结构复杂的制品；⑤因为批量生产，价格相对低廉。 模压成型的不足之处在于模具制造复杂，投资较大，加上受压机限制，最适合于批量生产中小型复合材料制品。随着金属加工技术、压机制造水平及合成树脂工艺性能的不断改进和发展，压机吨位和台面尺寸不断增大，模压料的成型温度和压力也相对降低，使得模压成型制品的尺寸逐步向大型化发展，目前已能生产大型汽车部件、浴盆、整体卫生间组件等。 模压成型工艺按增强材料物态和模压料品种可分为如下几种：①纤维料模压法是将经预混或预浸的纤维状模压料，投入到金属模具内，在一定的温度和压力下成型复合材料制品的方法。该方法简便易行，用途广泛。根据具体操作上的不同，有预混料模压和预浸料模压法。 ②碎布料模压法将浸过树脂胶液的玻璃纤维布或其它织物，如麻布、有机纤维布、石棉布或棉布等的边角料切成碎块，然后在金属模具中加温加压成型复合材料制品。③织物模压法将预先织成所需形状的两维或三维织物浸渍树脂胶液，然后放入金属模具中加热加压成型为复合材料制品。④层压模压法将预浸过树脂胶液的玻璃纤维布或其它织物，裁剪成所需的形状，然后在金属模具中经加温或加压成型复合材料制品。⑤缠绕模压法将预浸过树脂胶液的连续纤维或布（带），通过专用缠绕机提供一定的张力和温度，缠在芯模上，再放入模具中进行加温加压成型复合材料制品。⑥片状塑料（SMC）模压法将SMC片材按制品尺寸、形状、厚度等要求裁剪下料，然后将多层片材叠合后放入金属模具中加热加压成型制品。⑦预成型坯料模压法先将短切纤维制成品形状和尺寸相似的预成型坯料，将其放入金属模具中，然后向模具中注入配制好的粘结剂（树脂混合物），在一定的温度和压力下成型。 模压料的品种有很多，可以是预浸物料、预混物料，也可以是坯料。当前所用的模压料品种主要有：预浸胶布、纤维预混料、BMC、DMC、HMC、SMC、XMC、TMC及ZMC等品种。 1、原材料 （1）合成树脂复合材料模压制品所用的模压料要求合成树脂具有：①对增强材料有良好的浸润性能，以便在合成树脂和增强材料界面上形成良好的粘结；②有适当的粘度和良好的流动性，在压制条件下能够和增强材料一道均匀地充满整个模腔；③在压制条件下具有适宜的固化速度，并且固化过程中不产生副产物或副产物少，体积收缩率小；④能够满足模压制品特定的性能要求。按以上的选材要求，常用的合成树脂有：不饱和聚酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂、乙烯基树脂、呋喃树脂、有机硅树脂、聚丁二烯树脂、烯丙基酯、三聚氰胺树脂、聚酰亚胺树脂等。为使模压制品达到特定的性能指标，在选定树脂品种和牌号后，还应选择相应的辅助材料、填料和颜料。 （2）增强材料模压料中常用的增强材料主要有玻璃纤维开刀丝、无捻粗纱、有捻粗纱、连续玻璃纤维束、玻璃纤维布、玻璃纤维毡等，也有少量特种制品选用石棉毡、石棉织物（布）和石棉纸以及高硅氧纤维、碳纤维、有机纤维（如芳纶纤维、尼龙纤维等）和天然纤维（如亚麻布、棉布、煮炼布、不煮炼布等）等品种。有时也采用两种或两种以上纤维混杂料作增
来源于：注塑塑料网https://www.doczj.com/doc/c62195792.html, https://www.doczj.com/doc/c62195792.html, 拉挤成型工艺参数介绍 一、国外玻璃钢拉挤成型工艺概况 随着玻璃钢拉挤制品应用领域不断扩大，国外拉挤制品的规格品种也越来越多。目前除L型、O型、U型、平板型、中空或实芯等标准拉挤制品形状外，还可生产出根据客户所要求的各种异形结构。有些多孔腔制品的芯材，现在也已实现标准化了。拉挤复合材料制品的尺寸，小的只有几个平方毫米，大的如桥梁桥面用的拉挤制品，可达几十平方米。 玻璃钢拉挤成型工艺所使用的增强材料品种也很多，如玻璃纤维无捻粗纱、毡、薄布或玻纤织物，碳纤维、芳纶纤维以及它们的织物等。拉挤成型所使用的基体树脂材料，有热塑性树脂和热固性树脂两大类。聚酯树脂、环氧树脂、乙烯基酯树脂和酚醛树脂等热固性树脂，常用于批量较大的拉挤制品的生产；而热塑性树脂基体，正处于开发生产的阶段。 目前，水平拉挤的标准型设备，一般为20～30m长，最大宽度约1.5m。这种标准型设备生产线进入端系一玻璃纤维的供纱库，其后是经干燥的或预热过的玻璃纤维纱，经过热固性树脂的浸胶槽，在模具内成型，加热后固化。 通常，在成型模具和拉引器之间有一个比较长的距离，玻璃钢制品可以在该段距离内，完成固化过程并逐渐冷却。生产线上使用夹具夹住制品从拉挤模具中，把玻璃钢制品拉引出来。最后由切割机，把拉挤制品切割成定长制品。 二、玻璃钢拉挤成型的工序及其控制参数 玻璃钢拉挤成型工艺，共有8道工序：纺捻、预浸渍、加热、制品固化及尺寸的校准测量、冷却、拉引和切割。通常，各个工序都有一个可在一定范围内调整的工艺参数。这些工艺参数，有些可以通过拉挤设备直接进行调整，例如模具的温度、拉引的速度等。但另有些工艺参数，例如拉挤制品的温度、受力状况、树脂的粘度等，则不能够直接通过设备进行调整。 显然，所有的工艺参数都将对拉挤制品的质量，包括机械性能和光学性能等，产生一定的影响。其中最主要的工序，是预浸渍、模塑成型和固化等三道工序。必须指出的是，某一个工序的工艺参数，将对其它工序产生一定的影响，例如拉引速度的快慢，就将对上述三个主要工序产生一定的影响。 由于拉挤成型工艺参数这种相互影响的结果，因而至今尚不可能建立起一套切实可行的工艺模型，以期达到拉挤产品质量的预定的目标。 三、玻璃钢拉挤工艺参数控制元件
习题《材料成形》部分 第1章铸造 填空题： 1、铸造方法从总体上可分为普通铸造和特种铸造两大类，普通铸造是指砂型铸造方法，不同于砂型铸造的其他铸造方法统称为特种铸造，常用的特种铸造方法有：（）、（）、（）、（）、（）等。 2、凝固过程中所造成的体积缩减如得不到液态金属的补充，将产生（）或（）。 3、对砂型铸件进行结构设计时，必须考虑合金的（）和铸造（）对铸件结构提出的要求。 4、（）是铸造合金本身的物理性质，是铸件许多缺陷（）产生的基本原因。 5、浇注位置是指造型时（）在铸型中所处的位置，它影响铸件的质量。 6、铸造应力按产生的原因不同，主要可分为（）和（）两种。 7、铸件上各部分壁厚相差较大，冷却到室温，厚壁部分的残余应力为（）应力，而薄壁部分的残余应力为（）应力。 8、任何一种液态金属注入铸型以后，从浇注温度冷却至室温都要经过三个联系的收缩阶段，即（）、（）和（）。 9、在低压铸造、压力铸造和离心铸造时，因人为加大了充型压力，故（）较强。提高浇铸温度是改善合金（）的重要措施。 10、铸件浇铸位置的选择必须正确，如重要加工面、大平面和薄壁部分在浇铸时应尽量（），而厚大部位应尽量（），以便安放冒口进行（）。 单项选择题： 1、下列合金流动性最好的是：（） ①普通灰铸铁；②球墨铸铁；③可锻铸铁；④蠕墨铸铁。 2、摩托车活塞应具有良好的耐热性、热膨胀系数小，导热性好、耐磨、耐蚀、重量轻等性能。在下列材料中，一般选用：（） ①铸造黄铜；②合金结构钢；③铸造铝硅合金；④铸造碳钢。 3、在下列铸造合金中，自由收缩率最小的是：（） ①铸钢；②灰铸铁；③铸造铝合金；④白口铸铁 4、图示圆锥齿轮铸件，齿面质量要求较高。材料HT350，小批生产。最佳浇注位置及分型面的方案是：( ) ①方案Ⅰ； 5）
拉挤成型工艺参数介绍-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
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54 工程塑料应用 1的7年，第25卷，第3期 ? 1994-2012 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, 展-囝1为现今的拉挤成型工艺流程示意图。 拉挤成型工艺及应用 黄克均张建伟 (第五三研究所.济南250031) 内容提要概述拉挤成型工艺及其应用前景，通过对拉挤成?工艺与其它复合材料加工工艺的 比较，阐述了拉挤戋型工艺的特点和这种新的复合材料加工工艺在航空、躭天、交通、电气、化工和建 筑等领域的发展潜力。 关键词拉挤成5!复合杈枰树脂材料工艺应明 1前言 拉挤成型工艺是复合材料的主要成型工艺方法 之一。用拉挤成型工艺可以全自动地生产不变截面 的棒、板,如c 型槽(板）、丨型梁、圆柱棒、j 型棒等。 最初的拉挤制品是钓鱼竿和电机檜楔等。自70年代 以来，拉挤成型工艺不断完善,拉挤成型制品应用范 围已遍及航天，航空、交通、建筑、化工和电气等各个 领域，甚至用来制造桥梁结构架、汽车和轮船传动轴 等主承力结构件。90年代初拉挤制品的世界年产量 为复合材料总年产量的3%?5%,达9万?15万t, 其中美国占一半左右。拉挤制品的年增长率达到 10%?15%,是复合材料制品中增长最快的- 种[卜 2拉挤工艺过程 2- 1 拉挤工艺 拉挤成型工艺是指将浸溃了树脂的连续纤维粗 纱经加热模拉出形成预定截面型材的过程。在拉挤 成型工艺的发展中，有三种同时发展起来的工艺： (1) 隧道炉拉挤工艺该工艺是把玻纤粗纱或 类似的增强材料牵引穿过树脂浴后，经过整形套管 除去包藏的空气和多余的树脂达到预定的直径，然 后牵引穿过隧道炉并悬空连续固化得到最终产品。 (2>间歜成型拉挤工艺该工艺是把增强纤维 牵引穿过树脂浸溃槽并进入对分式阴模，在脖止状 态下由模外加热固化。通常模具的进入端要冷却以 防树脂固化.当一段增强纤维上的浸溃树脂完全固 化后,打开模具再把下一段牵引到模中。 (3)高频或微波加热拉挤工艺该工艺与上述 两种方法类似,但采用高銕或微波加热，这种方法树 脂固化速度快，在模内即可固化。 由于70年代初连续纤维毡的问世解决了拉挤 型材的横向强度问题，使拉挤成型工艺获得高速发 1 一纱团架> 2 —纤维控制系统, 3 —树脂浸溃槽； 4 —加热的模具, 5 —牵引机, 6 —切割锯 图1拉挤 成型工艺流程图 通常拉挤过程包括纤维粗纱自纱团架经纤维控 制系统向前牵引，在浸溃槽中用适宜的浸溃树脂浸 润并整理，将合在一起的浸溃过树脂的纤维束穿过 成型模.使已成型的浸溃了树脂的预浸件穿过拉挤 模等过程= 2- 2 材料 拉挤成型工艺中使用的材料包括树脂、增强材 料、无机填料和内脱模剂等[14〕。 拉挤成型工艺使用的树脂与其它复合材料成型 工艺使用的树脂不同。国外已推出的可用于拉挤工 艺的树脂如表1所示。 拉挤成型工艺使用的增强材料有玻璃纤维.石 墨纤维、芳纶纤维、硼纾维和混杂纤维等。国外使用 的增强材料见表2。 在拉挤工艺中适当加入填料可提高树腊基体的 酎热性，降低树腊收缩率，改善拉挤制品表面性能和 降低成本。还可賦予拉挤制品阻燃、耐化学腐蚀或电 绝缘等功能。 对拉挤工艺使用的无机填料的要求是填料的化 学成分稳定、杂质含量少、吸水率低于0. 5 %、帄均 收稹日期： I996-U-15