复合材料及其成型技术
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碳纤维复合材料的成型工艺一、碳纤维复合材料概述碳纤维复合材料是一种由碳纤维增强体和树脂基体组成的新型高性能材料。
它以其轻质、高强度、高刚度、耐疲劳、耐腐蚀等优异性能,在航空航天、汽车制造、体育器材、建筑结构等领域得到了广泛的应用。
本文将探讨碳纤维复合材料的成型工艺,分析其重要性、挑战以及实现途径。
1.1 碳纤维复合材料的特点碳纤维复合材料的特点主要包括以下几个方面:- 轻质高强:碳纤维具有很高的比强度和比模量,使得复合材料在保持轻质的同时,具有很高的承载能力。
- 高刚度:碳纤维复合材料的刚度远高于传统材料,可以提供更好的结构稳定性。
- 耐疲劳:碳纤维复合材料具有优异的耐疲劳性能,适用于承受反复循环载荷的应用。
- 耐腐蚀:碳纤维复合材料对多种腐蚀性介质具有很好的抵抗力,适用于恶劣环境。
1.2 碳纤维复合材料的应用领域碳纤维复合材料的应用领域非常广泛,包括但不限于以下几个方面:- 航空航天:用于飞机结构、发动机部件等,以减轻重量、提高性能。
- 汽车制造:用于车身、底盘等部件,以提高燃油效率和车辆性能。
- 体育器材:用于自行车、网球拍、高尔夫球杆等,以提供更好的运动性能。
- 建筑结构:用于桥梁、高层建筑等,以提高结构的承载能力和耐久性。
二、碳纤维复合材料的成型工艺碳纤维复合材料的成型工艺是实现其优异性能的关键环节。
不同的成型工艺会影响材料的性能和应用范围。
2.1 预浸料成型工艺预浸料成型工艺是一种常用的碳纤维复合材料成型方法。
该工艺首先将碳纤维与树脂基体预先混合,形成预浸料,然后在模具上铺设预浸料,通过热压或真空袋压等方法固化成型。
预浸料成型工艺具有成型效率高、产品质量好等优点。
2.2 树脂传递模塑成型工艺树脂传递模塑(RTM)成型工艺是一种先进的复合材料成型技术。
该工艺通过将树脂注入闭合模具中,使树脂在模具内流动并浸润碳纤维,最终固化成型。
RTM工艺可以实现复杂形状的制品成型,且具有较低的生产成本。
先进复合材料成型技术
先进复合材料成型技术是指利用先进的工艺和技术手段将复合材料制备成所需形状和尺寸的过程。
其中,复合材料是由两种或两种以上的材料组成的,以得到更优异性质或性能的材料。
常见的复合材料包括纤维增强复合材料、层状复合材料和粉末冶金复合材料等。
在先进复合材料成型技术中,主要的方法包括:
1. 压缩成型:将复合材料放入模具中,通过外部力作用使其成型。
该方法适用于具有规则形状的产品,如板材、棒材等。
2. 注塑成型:将复合材料加热至熔融状态后,通过注射机将其注入模具中,冷却后成型。
该方法适用于复杂形状的产品,如壳体、零件等。
3. 叠层成型:将预浸料或干预浸料的纤维层堆叠在一起,然后通过热压或自动化的机械压力系统将其热固化成型。
该方法适用于大型、高强度的复合材料制品。
4. 旋压成型:将预浸纤维绕在模具的表面,然后通过加热和压缩使其固化成型。
该方法适用于中小型、复杂形状的产品制造。
5. 真空吸塑成型:将预先加热的塑料片放置在模具上,然后通过真空吸取空气使其紧贴模具表面,冷却后成型。
该方法适用于薄壁、透明或有特殊形状的产品。
这些先进复合材料成型技术在航空航天、汽车、建筑等领域有广泛应用,可大幅提高产品的强度、刚度和耐用性。
复合材料成型工艺及应用引言复合材料是由两种或两种以上的材料组合而成的新材料,具有优异的性能和广泛的应用领域。
复合材料的成型工艺对于材料的性能和应用具有重要影响。
本文将深入探讨复合材料成型工艺及其应用。
成型工艺1. 碳纤维复合材料成型工艺碳纤维复合材料是一种常见的复合材料,其成型工艺有以下几个步骤:1.原材料准备–碳纤维布预浸树脂–模具2.布料叠层–将预浸树脂的碳纤维布按照设计要求叠加在一起3.真空吸气–将叠层的碳纤维布放置在真空袋内–利用真空泵抽取袋内空气,将袋与布料牢固贴合4.热固化–将真空吸气后的碳纤维布置于热压机中进行热固化–在一定的温度和压力下,树脂固化和纤维之间形成牢固的结合2. 玻璃纤维复合材料成型工艺玻璃纤维复合材料是另一种常用的复合材料,其成型工艺包括以下步骤:1.玻璃纤维制备–将原始玻璃熔融并通过喷丝机进行拉伸成细长纤维2.纤维增强–将玻璃纤维与树脂混合物浸渍,使纤维饱和3.成型–将纤维增强的玻璃纤维复合材料放置在模具中–利用压力或真空将复合材料与模具表面充分接触4.固化–在一定的温度和时间下,树脂固化并与玻璃纤维形成牢固结合应用领域复合材料因其独特的性能,广泛应用于以下领域:1. 航空航天业复合材料在航空航天业中具有重要地位。
其轻量化和高强度的特性,使其成为航空器结构中的关键材料。
例如,飞机机翼、机身和尾翼等部件都采用碳纤维复合材料制造,以提高飞行性能和燃油效率。
2. 汽车工业复合材料在汽车工业中的应用越来越广泛。
通过使用复合材料,汽车的整体重量可以降低,燃油效率可以提高。
此外,复合材料还能提供更好的碰撞安全性能和外观设计自由度。
3. 建筑业复合材料在建筑业中的应用也越来越受欢迎。
由于其轻质、高强度和耐腐蚀性能,复合材料可以用于建筑结构、墙体和屋顶等部件的制造。
同时,复合材料还能提供独特的外观效果,满足建筑设计的需求。
4. 化工工业复合材料在化工工业中的应用主要体现在储罐、管道和设备等方面。
先进金属复合材料成形技术
先进金属复合材料成形技术是指利用先进的工艺和设备对金属复合材料进行成形加工的技术。
金属复合材料是由金属基体和增强材料(如纤维增强材料)组成的复合材料。
相比于传统的单一金属材料,金属复合材料具有更高的强度、刚度和耐热性能。
然而,由于其复杂的结构和成分,金属复合材料的成形加工相对困难。
先进金属复合材料成形技术主要包括以下几个方面:
1. 粉末冶金成形技术:通过将金属粉末与增强材料混合,然后经过高温和高压的成形过程,使其熔合并固化成型。
这种成形技术适用于复杂形状和大尺寸的金属复合材料制品。
2. 金属复合材料锻造技术:利用锻机对金属复合材料进行锻造成型。
锻造可以改变材料的内部组织结构和形状,从而提高其力学性能和耐热性能。
3. 金属复合材料挤压技术:通过在金属复合材料中施加高压,使其通过模具的通道流动并成形。
挤压成形技术适用于长条形的金属复合材料制品。
4. 金属复合材料注射成型技术:利用注射机将金属复合材料融化后注入模具中进行成型。
注射成型技术可以制造出高精度和复杂形状的金属复合材料制品。
以上是几种常见的先进金属复合材料成形技术,通过这些技术的应用,可以制造出更高性能、更复杂的金属复合材料制品,满足不同领域对于材料强度和耐热性能的要求。
复合材料的成型工艺图1:热固性复合材料最基本的制备方法是手糊,通常包括将干层或半固化片层用手铺设到模具上,形成一个积层。
图中展示的是自由宇航公司的技术员(佛罗里达州墨尔本)正在通过手糊工艺加工一个碳/环氧预浸料,将用于制造通用航空飞机部件。
资料来源:自由宇航公司在复合材料的加工成型过程中会使用一系列模具,用来给未成形的树脂及其纤维增强材料提供一个成型的平台。
手糊(hand layup)成型是热固性复合材料最基本的制备方法,即通过人工将干层或半固化片层铺设到模具上,形成一个积层。
铺层方式分为两种:一种称为干法铺层,是先铺层后将树脂浸润(例如,通过树脂渗透方式)到干铺层上的方式,另一种方式是湿法铺层,即先浸润树脂后铺层的顺序。
现在普遍使用的固化方式可以分为以下几种:最基本的是室温固化。
不过,如果提高固化温度的话,固化进程也会相应加快。
比如通过烤箱固化,或使用真空袋(vacuum ba g)通过高压釜固化。
如果采用高压釜固化的话,真空袋内通常会包含透气膜,被放置在经手糊的半成型制品上,再连接到高压釜上,等最终固化完成后再将真空袋撤去。
在固化过程中,真空袋的作用是将产品密封在模具和真空袋之间,通过抽真空对产品均匀加压,将产品中汇总的气体排出,从而使产品更加密实、力学性能更好。
图2:热压釜独有的高温和高压条件使其成为完成热固性树脂零部件的固化的重要工具。
控制软件的改进则能够帮助经营者提高35-40%的生产量。
同时,一些新的树脂配方正在开发当中,将通过低压固化处理。
图中是Helicomb国际公司(俄克拉荷马州塔尔萨)的一名操作人员正在使用高压釜进行固化处理。
来源:Helicomb国际公司许多高性能热固性零件都需要在高热高压的条件下完成固化。
但是高压釜(Autocl aves)的设备成本和操作成本都较昂贵。
采购高压釜设备的制造商通常会一次性固化一定数量的部件。
对于高压釜的温度,压力,真空和惰性气体(inert atmosphere)等一系列参数,计算机系统能帮助实现远程甚至无人监控和检测,并最大限度地提高该技术的利用效率。
复合材料的成型工艺复合材料的成型工艺主要包括以下几种:1. 手糊成型工艺:是一种湿法铺层成型法,通过涂刷胶液和铺设纤维织物,在模具上形成一定厚度的层片,然后进行固化。
2. 喷射成型工艺:是将树脂和纤维混合后,通过喷射的方式在模具表面形成一定厚度的层片,再进行固化。
3. 树脂传递模塑技术(RTM技术):将纤维织物放入模具中,然后注入树脂,经过一定的温度和压力条件进行固化,形成复合材料制品。
4. 袋压法成型:是将纤维织物放入密封的袋子里,然后通过压力使纤维织物紧密结合在一起,再经过固化得到复合材料制品。
5. 真空袋压成型:是在袋压法的基础上,通过抽真空的方式排除纤维织物内的空气和水分,提高制品的密实度和质量。
6. 热压罐成型技术:是将预浸料放入金属模具中,通过热压罐的高温高压作用,使预浸料粘结成复合材料制品。
7. 液压釜法成型技术:是将预浸料放入密封的液压釜中,通过液体介质的压力使预浸料紧密结合在一起,再经过固化得到复合材料制品。
8. 热膨胀模塑法成型技术:是将纤维织物放入模具中,利用热膨胀原理使纤维织物紧密结合在一起,再经过固化得到复合材料制品。
9. 夹层结构成型技术:是将两层或更多层预浸料之间夹入一层泡沫材料或其他材料,通过加热加压或抽真空的方式使其粘结成复合材料制品。
10. 模压料生产工艺:是将纤维织物和树脂混合后,经过一定温度和压力条件进行固化,形成模压料,然后将其加工成制品。
11. ZMC模压料注射技术:是将ZMC模压料加热后注入模具中,经过一定的温度和压力条件进行固化,形成复合材料制品。
12. 层合板生产技术:是将多层预浸料按照一定的顺序叠放在一起,然后经过热压或冷压的方式使其粘结成复合材料层合板。
13. 卷制管成型技术:是将纤维织物和树脂混合后,通过卷制机卷制成管状制品。
14. 纤维缠绕制品成型技术:是将纤维织物缠绕在芯模上,然后注入树脂或进行热处理,形成复合材料制品。
15. 连续制板生产工艺:是将预浸料连续通过加热和加压装置,使其连续地粘结成复合材料板材。
复合材料的模压成型技术复合材料是由两种或两种以上的不同材料组成的材料,具有比单一材料更优越的性能。
模压成型是一种常用的复合材料制备技术,通过在模具中对复合材料进行加热和压力处理,使其固化成特定形状的产品。
下面将详细介绍复合材料的模压成型技术。
模压成型技术是一种传统且成熟的复合材料制备方法,适用于各种复材的生产。
其基本工艺包括:制备模具、预热模具、预切制复材、层堆压、模热固化、冷却脱模、再加工等步骤。
下面将分别介绍每个步骤的具体操作方法。
首先是制备模具。
模具是模压成型技术中非常重要的一部分,其质量和精度会直接影响最终产品的质量。
制备模具时,需要根据产品的要求设计和制造成型模具,通常采用金属材料制作,如铝合金、钢材等。
接下来是预热模具。
模具在使用前需要对其进行预热处理,以提高产品成型效果和减少模具损耗。
预热温度一般根据复合材料的热固化温度来确定,通常在50-100摄氏度之间。
然后是预切制复材。
复合材料通常是由纤维增强材料和树脂基体组成的,为了方便模压成型,需要将复材事先切成与产品形状相近的形状。
预切制复材时要注意保持纤维的方向和层间粘接质量,以确保最终产品的强度和性能。
层堆压是模压成型的核心步骤,也是影响成型质量的关键环节。
层堆压时,将预切制好的复材层叠放在模具中,注意纤维方向和树脂基体的均匀分布。
并在每一层复材之间涂上树脂胶水,以增强层间粘接力。
接着是模热固化。
层堆压好的复材在模具中进行加热和压力处理,以使树脂基体固化成型。
模具的温度和压力要根据树脂基体的热固化曲线和产品要求来确定。
一般情况下,模具温度在120-180摄氏度之间,压力在0.5-2.0MPa之间。
冷却脱模是使产品从模具中取出的最后一个步骤。
脱模时要注意避免产品变形和破损,可以采用自然冷却或水冷却的方法。
同时,也可以根据产品的要求进行一些后续处理,如修磨、修边、打孔等工艺。
最后是再加工。
模压成型的产品可能会因为形状和尺寸的要求不完全符合而需要进行一些再加工。
航空复合材料成型与加工技术摘要:复合材料通常是指由高分子材料、无机非金属材料或金属材料复合而成的一种新材料。
复合材料可定义为出两种或两种以上具有不同的化学或物理性质的组分材料组成的一种与组分材料性质不同的新材料,且各组分材料之间具有明显的界面。
具有重量轻、设计制造性能好、复合效应高等特点,以及比强度和比模量高、疲劳寿命长、抗腐蚀性能好等优点。
关键词:航空复合材料;成型;加工技术一、复合材料成型技术1.1自动铺放技术自动铺放技术主要有自动铺丝和自动铺带两种技术,这两种技术的共同点是都采用了预浸料,并能实现全自动化与数字化制造,高速高效。
自动铺放技术非常适用于制造大型复合材料结构件,在各种飞行器,尤其是大型民用飞机结构的制造中所占比重越来越大。
自动铺带技术的原材料是带隔离衬纸的单向预浸带。
切割、定位、堆叠和轧制均采用数控技术自动完成,并由自动铺带机实现。
多轴龙门机械手可用于完成胶带铺设位置的自动控制,核心部件——铺带头配备有预浸带输送和切割系统,可根据待铺设工件的轮廓自动完成预浸带预定形状的切割。
加热后,预浸料带在压辊的作用下铺设在模具表面。
该方法具有高质量、高效率、高可靠性和低成本的特点。
主要用于平面或低曲率弯曲部件或准平面复合材料部件的层压制造。
特别适用于大型复杂零部件的制造,减少了组装件的数量,节约了制造和组装成本,大大降低了材料的废品率和制造时间。
1.2热压罐成型热压罐成型工艺是目前复合材料结构件制造过程中应用最广泛的方法之一。
它利用热压罐内的高温压缩气体对复合材料坯料进行加热和加压,以完成固化目的。
热压罐主要由罐门及罐体、风机系统、加热系统、冷却系统、真空系统、压力系统、控制系统和安全系统等机械辅助设施组成。
在复合材料结构制品的固化过程中,按照工艺和技术要求完成制品的抽真空、加热和加压,以达到制品固化的目的。
热压罐成型具体工艺流程如下:第一步是材料准备,主要是预浸料,根据设计要求裁剪预浸料;第二步是模具准备,在铺放预浸料前需要用甲乙酮或丙酮等溶剂清洗模具的表面。
复合材料成型技术及应用复合材料成型技术及应用,听起来就像个高大上的话题,但别担心,我来给你讲讲。
复合材料,这名字听上去挺复杂,其实就是把两种或者更多材料组合起来,打造出更强大、性能更优越的新材料。
就像把可乐和冰淇淋混在一起,成就了经典的可乐浮冰。
你说,这样的东西不受欢迎才怪呢!说到成型技术,咱们可以想象一下,复合材料就像面团,得经过一番捏、揉,才能变成好吃的面包。
各种成型工艺都各有千秋。
有些像是高温烘烤,温度一高,材料就紧紧粘在一起,强度可不是盖的。
而有些则是低温慢炖,慢慢地让材料融合,这样做出来的东西就有了一种独特的韧性。
想想看,那种感觉就像是把老母鸡炖得软糯无比,汤汁浓郁,回味无穷。
要说复合材料的应用,那真是五花八门,简直是无所不能。
比如在航空航天领域,飞行器的机身、叶片都用得上。
这样的材料轻巧又结实,飞起来就像老鹰一样,简直是畅快飞翔,毫无负担。
再看看汽车行业,复合材料用来做车身,减少了车重,提升了燃油效率。
谁不想开着轻快的车,飘然而过,连风都追不上呢?而在体育装备方面,复合材料也是大展身手,像是羽毛球拍、网球拍、甚至高尔夫球杆,都是用这玩意儿做的。
轻便又耐用,挥动起来就像是舞蹈,简直是一种享受!难怪现在运动爱好者个个都喜欢追逐这些科技感满满的装备,真的是装备到位,实力在线。
复合材料还有一个好处,那就是能根据需求定制,想要什么样的特性,直接告诉厂家,他们就能为你量身打造。
就像裁缝为你量身定做的西装,穿上去真是倍儿有面子。
想要耐高温、耐腐蚀的材料?没问题!想要轻便易携的材料?也行!这就好比你去餐厅点菜,服务员一听就明白,立刻为你准备好美味的佳肴。
不过,复合材料也不是万能的,使用过程中难免会遇到一些挑战。
比如说,材料的成本,哎,往往让人头疼。
高性能材料背后,得花费不少银子。
谁能忍受钱包瘦得像纸片呢?还有环境问题,生产过程中如果不注意,可能会造成污染,真是让人心痛。
要说,这也得靠科技的发展来解决,大家齐心协力,才能让复合材料在未来更加环保、更加经济。
复合材料液体模塑成型技术1. 什么是复合材料液体模塑成型技术?你知道吗,复合材料这玩意儿可是当今制造业的明星!它结合了多种材料的优点,既轻便又强韧,堪称材料界的“海陆空”全能选手。
今天我们要聊的液体模塑成型技术,简单来说,就是把复合材料的液体状态进行成型的过程。
这就像给你的咖啡加奶,搅拌后再倒进漂亮的杯子里,瞬间变得好看又好喝。
这样一来,原本呆板的材料变得生动活泼,仿佛有了灵魂。
1.1 液体模塑成型的基本原理液体模塑成型其实也不复杂。
首先,我们得把复合材料的成分调配成液体状态,这就像厨师准备美味的汤底。
接着,把这个液体倒进模具里,等它慢慢固化,最终就能得到我们想要的形状。
这过程中的关键点在于控制温度和压力,就像烤蛋糕时要掌握好火候,否则就会变成“黑乎乎”的灾难。
1.2 为什么要用液体模塑成型?你可能会问,为什么不直接用其他传统的方法呢?好问题!传统的方法往往费时费力,结果还不尽人意。
液体模塑成型的好处在于,它能创造出更复杂的形状,甚至是一些设计师脑海中的奇思妙想。
而且,工艺的灵活性极高,可以根据客户的需求量身定制。
说白了,这就是个为你量体裁衣的好方法。
2. 液体模塑成型的应用领域哎呀,说到这里,液体模塑成型的应用那可是遍地开花!从汽车、航空航天到运动器材,几乎无处不在。
想想看,现代汽车的车身材料,越来越多的都是用复合材料来制作的,不仅减轻了车重,还提高了安全性,真是两全其美。
2.1 在汽车工业中的应用在汽车工业中,复合材料的使用可谓如鱼得水。
那些轻巧的车身,不仅能提高燃油经济性,还能在碰撞时保护乘客的安全。
想想当年那些笨重的金属车身,现在的车就像是现代版的“轻骑兵”,既灵活又强悍。
对于车主来说,油费省下来的钱可够吃几顿大餐了!2.2 在航空航天领域的应用而在航空航天领域,复合材料更是大显身手。
飞行器的外壳一般都采用复合材料,这样不仅能降低重量,还能提高飞行效率。
谁能想到,空中的巨无霸也是用这么轻便的材料打造的呢?这就像给飞行器穿上了一件“隐形斗篷”,在空中飞得更快更稳,真是太酷了!3. 未来的发展趋势未来,复合材料液体模塑成型技术可谓大有可为!随着科技的发展,材料的性能会越来越好,模塑工艺也会更加精细。
一、实习背景随着科技的不断发展,复合材料作为一种具有优异性能的新型材料,在航空航天、汽车制造、建筑、体育器材等领域得到了广泛应用。
为了深入了解复合材料成型技术,提高自己的实践能力,我于近期在XX公司进行了为期一个月的实习。
二、实习目的1. 了解复合材料的种类、性能和特点;2. 掌握复合材料成型技术的原理、方法和设备;3. 熟悉复合材料成型过程中的质量控制与检验;4. 提高自己的动手操作能力和团队协作能力。
三、实习内容1. 复合材料基础知识实习期间,我首先学习了复合材料的种类、性能和特点。
复合材料主要由基体材料和增强材料组成,基体材料主要包括树脂、橡胶、陶瓷等,增强材料主要包括玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维等。
复合材料具有质量轻、强度高、耐腐蚀、可设计性强等优点。
2. 复合材料成型技术实习期间,我了解了复合材料成型技术的原理、方法和设备。
常见的成型方法有模压成型、缠绕成型、喷射成型、拉挤成型等。
其中,模压成型是最常用的成型方法之一,其原理是将预浸料放入模具中,在高温、高压条件下使材料发生流动,填充模具型腔,从而获得所需的复合材料制品。
3. 复合材料成型设备实习期间,我熟悉了复合材料成型设备,如模压机、缠绕机、喷射机等。
这些设备在复合材料成型过程中发挥着重要作用,确保了成型质量和效率。
4. 复合材料成型过程中的质量控制与检验在复合材料成型过程中,质量控制与检验至关重要。
我学习了如何通过检测原材料、监控成型过程、检验成品等方法,确保复合材料制品的质量。
5. 实践操作在实习期间,我参与了多个复合材料制品的成型过程。
在师傅的指导下,我学会了如何进行原材料准备、模具准备、预浸料制备、成型、脱模等操作。
通过实践,我掌握了复合材料成型的基本技能。
四、实习收获1. 理论知识与实践相结合,提高了自己的动手操作能力;2. 深入了解了复合材料成型技术的原理、方法和设备;3. 学会了如何进行复合材料制品的质量控制与检验;4. 增强了团队协作能力,提高了自己的综合素质。
复合材料的成型工艺与技术创新在当今科技飞速发展的时代,复合材料凭借其优异的性能在众多领域得到了广泛的应用。
从航空航天的高精尖设备到日常生活中的常见用品,复合材料的身影无处不在。
而复合材料的广泛应用,离不开其多样且不断创新的成型工艺。
复合材料,简单来说,是由两种或两种以上不同性质的材料,通过物理或化学的方法组合在一起形成的一种新型材料。
其性能通常优于组成它的单一材料,具有高强度、高刚度、耐腐蚀、耐高温等诸多优点。
而要将这些原材料转变为具有实用价值的复合材料制品,成型工艺起着至关重要的作用。
常见的复合材料成型工艺包括手糊成型、喷射成型、模压成型、缠绕成型、拉挤成型等。
手糊成型是一种较为传统的工艺,操作相对简单,成本较低,但生产效率不高,且制品的质量和性能一致性较差。
操作人员将增强材料铺放在模具表面,然后用刷子或喷枪将树脂涂覆在增强材料上,使其浸润,经过固化后得到复合材料制品。
这种工艺常用于制作形状复杂、尺寸较大的制品,如船体、储罐等。
喷射成型则是在手糊成型的基础上发展而来的,它将树脂和短切纤维同时喷射到模具表面,然后固化成型。
与手糊成型相比,喷射成型的生产效率有所提高,制品的性能也更为均匀。
模压成型是一种高效、高精度的成型工艺。
将预浸料或模塑料放入预热的模具中,然后在压力和温度的作用下,使其固化成型。
模压成型制品的尺寸精度高、表面质量好,适用于生产大批量的中小型制品,如汽车零部件、电器外壳等。
缠绕成型主要用于制造圆柱形或球形的制品,如管道、储罐等。
将连续的纤维或带材经过浸胶后,按照一定的规律缠绕在芯模上,然后经过固化得到制品。
这种工艺能够充分发挥纤维的强度,制品的强度和刚度较高。
拉挤成型则是将连续纤维通过浸胶装置浸渍树脂后,在牵引力的作用下通过成型模具,经过固化得到连续的型材。
拉挤成型制品的性能稳定,生产效率高,适用于生产各种截面形状的型材,如工字梁、槽钢等。
随着科技的不断进步和市场需求的不断变化,复合材料的成型工艺也在不断创新。
1.什么是复合材料?简述复合材料的特点与应用。
复合材料是由两种或两种以上的不同材料组合而成的机械工程材料。
各种组成材料在性能上能互相取长补短,产生协同效应,使复合材料的综合性能优于原组成材料,从而满足各种不同的要求。
复合材料的组成包括基体和增强材料两个部分。
复合材料中以纤维增强材料应用最广、用量最大。
其特点是比重小、比强度和比模量大。
例如碳纤维与环氧树脂复合的材料,其比强度和比模量均比钢和铝合金大数倍,还具有优良的化学稳定性、减摩耐磨、自润滑、耐热、耐疲劳、耐蠕变、消声、电绝缘等性能。
石墨纤维与树脂复合可得到膨胀系数几乎等于零的材料。
纤维增强材料的另一个特点是各向异性,因此可按制件不同部位的强度要求设计纤维的排列。
以碳纤维和碳化硅纤维增强的铝基复合材料,在500℃时仍能保持足够的强度和模量.碳化硅纤维与钛复合,不但钛的耐热性提高,且耐磨损,可用作发动机风扇叶片.碳化硅纤维与陶瓷复合,使用温度可达1500℃,比超合金涡轮叶片的使用温度(1100℃)高得多。
碳纤维增强碳、石墨纤维增强碳或石墨纤维增强石墨,构成耐烧蚀材料,已用于航天器、火箭导弹和原子能反应堆中。
非金属基复合材料由于密度小,用于汽车和飞机可减轻重量、提高速度、节约能源。
用碳纤维和玻璃纤维混合制成的复合材料片弹簧,其刚度和承载能力与重量大5倍多的钢片弹簧相当。
复合材料的成型方法按基体材料不同各异.树脂基复合材料的成型方法较多,有手糊成型、喷射成型、纤维缠绕成型、模压成型、拉挤成型、RTM成型、热压罐成型、隔膜成型、迁移成型、反应注射成型、软膜膨胀成型、冲压成型等。
金属基复合材料成型方法分为固相成型法和液相成型法。
前者是在低于基体熔点温度下,通过施加压力实现成型,包括扩散焊接、粉末冶金、热轧、热拔、热等静压和爆炸焊接等。
后者是将基体熔化后,充填到增强体材料中,包括传统铸造、真空吸铸、真空反压铸造、挤压铸造及喷铸等、陶瓷基复合材料的成型方法主要有固相烧结、化学气相浸渗成型、化学气相沉积成型等。