第六章成型工艺
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第6章、缠绕成型工艺§6—1、概述定义:将浸过树脂胶液的连续玻璃纤维或布带,按照一定规律缠绕到芯模上,然后固化脱模成为增强材料制品的工艺过程。
因此三大过程:预浸、缠绕、固化脱模.细节见图7—1§6—1-1、缠绕工艺分类及特点1、干法缠绕预浸纱带(布带),加热粘流后缠绕。
特点:严格控制纱带含胶量和尺寸,质量稳定,速度快,劳卫条件好,投资大。
2、湿法缠绕浸渍无捻粗纱直接缠绕.特点:材料经济,质量不稳。
3、半干法缠绕预浸渍粗纱(或布带)随即缠绕到芯模上。
特点:无需整套设备,烘干快,室温操作。
§6—1-2、缠绕制品特点1、比强度高F:3Ti,4Steel.原因:(1)表面缺陷小(2)避免纵横交织点和末端的应力集中(3)可控方向与数量,实现等强(4)纤维含量高80%2、可靠性高克服材料的韧性不够及缺口带来的可靠性降低.3、生产率高机械化,大批量.4、成本低无捻减少了纺织等其它工费。
缺点:形状限制,投资大,必须大批量。
§6—1—3、原材料纤维增强材料,树脂基体选择原则:满足设计性能指标,工艺性参数及经济性要求.1、增强材料玻纤(无碱,中碱无捻粗纱,高强纤维),碳纤维,芳纶纤维等.纤维要求:(1)高档产品:碳纤维,芳纶纤维(2)制品性能要求(3)表面处理(4)与树脂浸渍性好(5)各股张力均匀(6)成带性好2、树脂基体指合成树脂与各种助剂组成的基体体系.选用要求:(1)工艺性好,粘度与适用期最重要,适用量>4小时,η=0。
35~1Pa·S. (2)树脂基体的断裂伸长率与增强材料相匹配,方能获得满意效果。
(3)固化收缩率低和毒性刺激小(4)来源广、价格低§6-1-4、应用航天、导弹、军用飞机、水下装置,高强度、质量轻的高压容器,壳体。
民用管道,贮罐,质轻,耐腐,费低.形成缠绕工艺的两部分-—空间技术及民用部分.§6—2、缠绕规律§6—2-1、缠绕规律的内容由导丝头(绕丝嘴)和芯模的相对运动实现。
第六章注塑成型一、简答题1.简单描述一个完整的注塑过程。
塑化物料,注塑,保压冷却,开模,脱模,合模2.注塑制品有何特点。
壁厚均匀;制品上有凸起时,要对称,这样容易加工;为加强凸台的强度.要设筋,并在拐角处加工出圆角;倾斜的凸台或外形会使模具复杂化,而且体积变大,应该设计为和分型面垂直的形状;深的凹进部分.尽可能的集中在制品的同一侧;对于较薄的壁.为避免出现侧凹,可将制品上的凹孔设计成v形槽;所有的拐角处都应有较大的圆角。
3.注塑机有几种类型,包括哪些组成部分。
按传动方式:机械式注塑机,液压式注塑机,机械液压式注塑机按操纵方式:手动注塑机、半自动注塑机、全自动注塑机按塑化方式:柱塞式注塑机、预塑式注塑机、橡胶注塑机包括以下:注射装置、合模装置、液压电气控制系统4.柱塞在柱塞式注塑机中的作用。
柱塞将注塑力传递至聚合物,并将一定的熔料快速注射入模腔。
5.挤出机和注塑机的螺杆有何异同。
注塑机的螺杆存在前进、后退运动,多为尖头,压缩比较小6.为了防止“流涎”现象,喷嘴可采用哪几种形式,描述每种形式的工作原理。
小孔型:孔径小而射程长。
料压闭锁型:利用预塑时熔料的压力,推动喷嘴芯达到防止“流涎”弹簧锁闭式:用弹簧侧向压合顶针。
可控锁闭式:用液(或电、气)动控制顶针开闭7.锁模系统有哪几种型式,描述每种型式的工作原理。
液压式,轴杆式8.注塑机料筒清洗要注意哪些问题。
1.首先使用上要注意操作的问题。
2.如果加工的物料有腐蚀性,且停机后需要一定时间才开机,则要及时对料筒进行清洗。
清洗工作应在料筒加热情况下进行,一般用聚苯乙烯作为清洗料。
在清洗结束后,立即关闭加热开关,并做结束工作。
3.如果是一般物料,清洗时一定要升温到上次实验物料的熔点之上进行清洗,否则螺杆会扭断。
后在降温到所需温度进行实验。
4.清洗时可采用高低不同转速进行清洗,容易洗净。
最后在所需转速清洗,后进行实验。
9.嵌件预热有何意义。
为了装配和使用强度的要求,理解塑件内常常嵌入金属嵌件。
第六章挤出成型工艺第一节热塑性塑料工艺特性(一)收缩率热塑性塑料加工成型中产生的热收缩产生原因:宏观:材料的热胀冷缩行为-微观:分子间自由体积发生变化。
通常高分子材料的热膨胀系数远大于金属材料、陶瓷材料。
影响热塑性塑料成形收缩的因素如下:第六章挤出成型工艺第六章挤出成型工艺1、塑料品种热塑性塑料成形过程中由于还存在结晶化形起的体积变化,内应力强,冻结在塑件内的残余应力大,分子取向性强等因素,因此与热固性塑料相比则收缩率较大,收缩率范围宽、方向性明显。
另外成形后的收缩、退火或调湿处理后的收缩一般也都比热固性塑料大。
第六章挤出成型工艺2、塑件特性成形时融料与型腔表面接触外层立即冷却形成低密度的固态外壳。
由于塑料的导热性差,使塑件内层缓慢冷却而形成收缩大的高密度固态层。
所以壁厚、冷却慢、高密度层厚的则收缩大。
另外,有无嵌件及嵌件布局,数量都直接影响物料流动方向,密度分布及收缩阻力大小等,所以塑件的特性对收缩大小,方向性影响较大。
第六章挤出成型工艺3、进料口形式、尺寸、分布这些因素直接影响物料流动方向、密度分布、及成形时间。
直接进料口、进料口截面大(尤其截面较厚的)则收缩小但方向性大,进料口宽及长度短的则方向性小。
距进料口近的或与物料流动方向平行的则收缩大。
4、成形条件模具温度高,融料冷却慢、密度高、收缩大,尤其对结晶料则因结晶度高,体积变化大,故收缩更大。
另外,保持压力及时间对收缩也影响较大,压力大、时间长的则收缩小但方向性大。
第六章挤出成型工艺(二)流动性1、热塑性塑料流动性大小,一般可从分子量大小、熔融指数、表现粘度及流动比(流程长度/塑件壁厚)等一系列指数进行分析。
分子量小,分子量分布宽,分子结构规整性差,熔融指数高、表现粘度小;流动比大的则流动性就好。
按模具设计要求我们大致可将常用塑料的流动性分为三类:第六章挤出成型工艺(1)流动性好:尼龙、聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、醋酸纤维素;(2)流动性中等改性:聚苯乙烯(例ABS·AS)、PMMA、聚甲醛、聚氯醚;(3)流动性差:聚碳酸酯、硬聚氯乙烯、聚苯醚、聚砜、聚芳砜、氟塑料。