推荐-121复合材料手煳成型工艺及设备1 精品
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手糊成型工艺及设备概述引言手糊成型工艺是一种常用的制造工艺,广泛应用于各个行业,包括建筑、汽车、航空航天等。
本文将对手糊成型工艺及其相关设备进行概述。
手糊成型工艺的基本原理手糊成型工艺是一种手工制作产品的工艺,通过将纤维材料与树脂材料混合,手工涂抹在具体的模具上,并进行涂层的加固和硬化过程。
手糊成型的主要目的是制造出高强度、耐腐蚀和耐磨损的复合材料。
手糊成型的步骤手糊成型的步骤可以概括为以下几个方面:1.模具准备:选择适合产品形状和尺寸的模具,并进行清洁和涂层处理。
2.纤维材料准备:选择适合产品性能的纤维材料,如玻璃纤维、碳纤维等,并进行切割和排列。
3.树脂材料准备:选择适合产品性能的树脂材料,并按比例混合。
4.涂抹纤维材料:将纤维材料搭配模具,并使用刷子或刮刀将树脂材料涂抹在纤维上,确保均匀和完全浸润。
5.加固过程:通过压实或挤出等方式,增强产品的力学性能和表面质量。
6.硬化过程:将涂层的产品置于适当的温度和湿度条件下,使其树脂材料硬化并固化。
手糊成型工艺的设备手糊成型工艺需要一些基本的设备来进行操作和控制,以下是常用的设备:1.刷子或刮刀:用于将树脂材料均匀涂抹在纤维材料上。
2.模具:塑造产品的形状和尺寸的工具。
3.压实设备:可以通过压力将纤维材料固定在模具上,并提高产品的密度和强度。
4.硬化设备:提供适当的温度和湿度条件,加速树脂材料的硬化和固化过程。
5.切割设备:用于将成型后的产品切割成所需的尺寸和形状。
手糊成型工艺的优点和应用领域手糊成型工艺具有以下优点:1.灵活性高:可以制造各种形状和尺寸的产品,适应不同的需求。
2.低成本:相对于其他制造工艺,手糊成型工艺的设备和材料成本较低。
3.适用性广:手糊成型工艺适用于多种材料,包括玻璃纤维、碳纤维、有机玻璃等。
手糊成型工艺在以下行业有广泛的应用:1.建筑业:制造混凝土构件、温室、屋顶等。
2.汽车工业:制作车身和车内的复合材料零件。
3.航空航天工业:制造飞机和航天器的各种结构件。
毕业设计报告(论文)报告(论文)题目:聚合物基复合材料手糊成型工艺作者所在系部:材料工程系作者所在专业:高分子材料应用技术作者所在班级: 07841 作者姓名:赵向男作者学号: 20073084128 指导教师姓名:彭燕完成时间: 2010年5月25日北华航天工业学院教务处制随着社会科技与经济的飞速发展,复合材料在国内外有很大的应用与发展,并且在各个领域占据了越来越重要的地位。
复合材料的成型工艺方法很多,本文着重介绍手糊成型工艺方法的特点、工艺流程以及成型过程中遇到的问题和解决方法等。
关键字:复合材料手糊成型工艺流程。
Along with the social economy and the rapid development of science and technology, composite materials at home and abroad, has great development and application in different fields and occupy a more and more important role. Composites forming process, this paper introduces many methods to hand lay-up molding method, process and molding process problems and solving methods.Key words: composite materials molding paste hand process.目录摘要................................................................ I Abstrct ........................................................... I I前言聚合物基复合材料的应用与发展 (1)1.1复合材料的定义 (1)1.2复合材料的分类 (1)1.3聚合物基复合材料的应用与发展 (1)1.3.1复合材料在航空航天工业中的应用与发展 (1)1.3.2在交通运输方面的应用 (2)1.3.3在建筑工业中的应用 (3)1.3.4在电子工业中的应用 (3)1.3.5在其他方面的应用 (3)1.4复合材料成型工艺 (3)1.5本文研究方向 (5)第二章复合材料手糊成型工艺 (6)2.1手糊成型工艺定义 (6)2.2手糊成型工艺方法分类 (6)2.3手糊成型工艺特点 (6)2.4手糊成型工艺原材料 (6)2.4.1 选用的原材料必须满足的要求: (6)2.4.2 手糊成型工艺的原材料 (7)2.5手糊成型工艺流程 (14)第三章影响手糊成型制品质量的因素 (17)3.1施工人员因素 (17)3.2施工工艺的影响 (17)3.3原材料的影响 (18)4.4含胶量的影响 (19)3.5施工环境的影响 (19)第四章手糊成型工艺中常见的缺陷及解决方法 (21)4.1气泡 (21)4.2流胶 (21)4.3分层 (21)4.4裂纹 (21)结论............................................... 错误!未定义书签。
10种最常见的复合材料成型工艺!复合材料的原材料包括树脂、纤维和芯材等有多种选择,各种材料又有其独特的强度、刚度、韧性和热稳定性等性能,成本和产量也不尽相同。
然而,复合材料作为一个整体,其最终性能不仅与树脂基体和纤维(以及夹芯材结构中的芯材)有关,而且与结构中材料的设计方法和制造工艺有密切联系。
本文将对常用的复合材料制造方法、每种方法的主要影响因素和不同工艺如何选择原材料进行介绍。
一、喷涂成型方法描述:把短切纤维增强材料与树脂体系同时喷涂在模具内,然后在常压下固化成热固性复合材料制品的一种成型工艺。
材料选择:树脂:主要为聚酯纤维:粗玻璃纤维纱芯材:无,需要单独与层合板结合主要优点:1) 工艺历史悠久2) 低成本、可快速铺覆纤维和树脂3) 模具成本低廉主要缺点:1) 层合板易形成树脂富集区,重量偏高2) 只能使用短切纤维,严重限制了层合板的力学性能3) 为了便于喷涂,树脂粘度需足够低,损失了复合材料的力学和热学性能4) 喷涂树脂中的高苯乙烯含量意味着对操作人员的潜在危害较高,低粘度则意味着树脂易渗透员工的工作服从而直接接触皮肤5) 空气中挥发的苯乙烯浓度很难达到法律规定要求典型应用:简易围栏,低载荷结构板,如敞篷车车身、卡车整流罩、浴缸和小型船艇二、手糊成型方法描述:手动将树脂浸润纤维,纤维可以为机织、编织、缝合或粘结等增强方式,手糊成型通常用滚轮或刷子完成,然后用胶滚挤压树脂使之渗入纤维。
层合板置于常压下固化。
材料选择:树脂:无要求,环氧、聚酯、聚乙烯基酯、酚醛树脂均可纤维:无要求,但是基重较大的芳纶纤维难以手糊浸润芯材:无要求主要优点:1) 工艺历史悠久2) 简单易学3) 如果使用室温固化树脂,模具成本低廉4) 材料和供应商选择空间大5) 高纤维含量,所用纤维比喷涂工艺长主要缺点:1) 树脂混合、层合板树脂含量和品质与操作人员的熟练程度密切相关,难以获得低树脂含量且低孔隙率的层合板2) 树脂的健康和安全隐患,手糊树脂分子量越低,潜在的健康威胁就越大,粘度越低意味着树脂越容易渗透员工的工作服从而直接接触皮肤3) 如果没有安装良好的通风设备,从聚酯和聚乙烯基酯挥发到空气中的苯乙烯浓度很难达到法律规定的要求4) 手糊树脂的黏度需要非常低,因此苯乙烯或其他溶剂的含量必须较高,这样就损失了复合材料的机械/热性能典型应用:标准风电叶片,批量制作的船艇,建筑模型三、真空袋工艺方法描述:真空袋工艺是上述手糊工艺的延伸,即在模具上封一层塑料膜将手糊好的层合板抽真空,给层合板施加一个大气压的压力,达到排气紧实的效果,以提高复合材料的品质。
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。