预浸料成型工艺

罐内压力均匀，产品密实度高，力学性能较好 热压罐成型压力和温度均匀，孔隙率低，树脂含量均匀 缺点：热压罐成本较高，辅料的耗费较大 产品大小要基于热压罐的容积，一般不能制作大型产品
图 3 世界上最大的热压罐
图 4 热压罐内部运行系统
热压罐工艺流程图
剪裁预浸料
清理模具
积层
装模 封真空袋 连接真空系统 升温加压 保压固化 降至室温
脱模
后处理
打磨毛刺及 加工
出厂检验
成品
三、模压工艺 模压成型（又称压制成型或压缩成型）是先将一定量的纤维预浸料放入金属对模中，在一 定温度和压力作用下，固化成型制品的方法。
其基本原理是：热固性树脂在模压成型加工中所表现的流变行为，要比热塑性塑料复杂 得多，在整个模压过程中始终伴随着化学反应，加热初期物料呈现低分子粘流态，流动性尚 好，随着官能团的相互反应，部分发生交联，物料流动性逐步变小，并产生一定程度的弹性， 使物料呈胶凝态，再继续加热使分子交联反应更趋完善，交联度增大，物料由胶凝态变为玻 璃态，树脂体内呈体型结构，成型即告结束。
图 2 湿法制备预浸料示意图
预浸料的成型工艺 预浸料可用不同的成型方法，根据不同应用选择较为合适的成型方案。目前我们先进复合材 料事业部使用预浸料成型工艺主要有真空袋压工艺、热压罐工艺、缠绕成型工艺、模压工艺。 其中真空袋工艺主要应用在车辆，船舶，高铁等内饰件，热压罐工艺主要应用在航天、军工 等高质量复合材料，模压工艺主要应用在平板，管件等高质量，高精度的军工产品。 一、真空袋工艺 真空袋成型工艺就是将产品密封在模具和真空袋之间，通过抽真空对产品进行加压，加热， 使产品更加密实、力学性能更好的成型工艺。目前应用的预浸料主要有环氧玻纤（碳纤）预 浸料、酚醛玻纤预浸料、改性树脂预浸料、短纤维预混料 优点： 均匀加压，产品性能均匀 有效控制产品厚度和含胶量 减少产品中的气泡 可以成型复杂、大型制件 减少挥发对人员的损伤 缺点： 压力小，产品密实度差 只能一面光滑，且光滑面沙眼较多 力学性能相对较差 对劳动者操作技能要求高
预浸料制备 预浸料的制备方法有干法和湿法两种。 干法有粉末法和热溶法之分。粉末预浸料是指树脂粉末附着于纤维，经过部分融化，形成树 脂不连续，纤维未被树脂充分浸透的一种复合物。热溶法预浸料将树脂体系加热熔融成为流 动状态,用其浸渍纤维或织物而制备的预浸料。
图 1 干法制备预浸料示意图 湿法预浸料是通过树脂溶液浸渍纤维束或者织物制备的预浸料。 比较由干法预浸料和湿法预浸料制成的复合材料，一般前者外观更好，材料内树脂含量的控 制精度更高。就目前航空用先进复合材料而言，常表现出热溶法复合材料的湿热稳定性优于 溶液法复合材料：同在沸水中煮 48h,前者的力学性能（如弯曲模量与强度、层间剪切强度 等）保持率，特别是高温力学性能的保持率，明显高于后者。
下为真空袋工艺流程图：
原材料采购
剪裁
清理模具 产品积层 铺脱模布 铺隔离膜 铺通气毡 粘贴密封胶条 封真空袋膜 安装真空阀、真空管 检验真空度
出厂检验 抽真空
升温固化 产品脱模 产品精修 检验出厂
二、热压罐成型工艺 热压罐成型工艺与真空袋工艺相似，但由于热压罐内压力以及空气温度均匀，可生产高精度， 高质量的产品。 优点：适用范围广泛，可成型各种复杂构建
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模压成型工艺的优点： 1、所得制品的内应力小，不易变形，稳定性较好； 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、模腔的磨损很小，模具的维护费用较低； 模压工艺的缺点： 1、前期投入成本较高，（金属模具、热压机、烘箱） 2、模具的升温及降温时间较长 3、对劳动者操作技能要求高 模压工艺的应用非常广泛：广泛应用于工业、农业、交通运输、电气、化工、建筑、 机械等领域。由于模压制品质量可靠，在兵器、飞机、导弹、卫星上也都得到了应用。
预浸料成型工艺在复合材料产业中的应用 预浸料简介
预浸料是树脂基体在严格控制条件下浸渍连续纤维或者纤维织物，制备成树脂基体与增强体 的一种组合物，是制造复合材料的中间材料。 预浸料按物理状态，化学性能有很多种分类方法：按物理状态分类，预浸料分成单向预浸料、 单向织物预浸料、织物预浸料；按树脂基体不同，预浸料分成热固性树脂预浸料和热塑性树 脂预浸料；按增强材料不同，分成碳纤维(织物)预浸料、玻璃纤维(织物)预浸料、芳纶(织物) 预浸料；根据纤维长度不同，分成短纤维预浸料、预浸料和连续纤维预浸料；按固化温度不 同，分成中温固化(120℃)预浸料、高温固化(180℃)预浸料以及固化温度超过 200℃的预浸 料等。我司事业部在预浸料方面应用也很广泛，根据不同的产品以及性能应用不同种类的材 料，常用的预浸料有单向碳纤预浸料，玻纤织物预浸料，碳纤织物预浸料，酚醛玻纤织物预 浸料等等。
在经济高速发展的今天，预浸料工艺在复合材料市场上扮演着越来越重要的角色，在复合 材料的成型，尤其在一些高端的产品方面方面也占了越来越大的比重。我们也应该紧跟市场 潮流，既要弘扬传统工艺，也要接触并发展新工艺，为我们双一大家庭创造更美好的明天而 努力。