复合材料拉挤成型PPT课件

7.推行自主招生改革,扩大学校的招生 自主权,有助于 高校根 据自己 的办学 定位、 育人要 求,选拔 适合本 校培养 目标的 学生。
⑤制品质量稳定，重复性好，长度可任意切断。
拉挤成型工艺的缺点
拉挤成型工艺的缺点是产品形状单调，只能生产 线形型材，而且横向强度不高。
8、2 拉挤工艺用原材料
①树脂基体 不饱和聚酯树脂、环氧树脂、乙烯基树脂、
热固性甲基丙烯酸树脂、改性酚醛树脂、阻燃性 树脂等。
热塑性树脂
不饱和聚酯树脂
②增强材料
拉挤成型的优点
①生产过程完全实现自动化控制，生产效率高； ②拉挤成型制品中纤维含量可高达80%，浸胶在张
力下进行，能充分发挥增强材料的作用，产品强 度高；
拉挤成型的优点
③制品纵、横向强度可任意调整，可以满足不同 力学性能制品的使用要求；
④生产过程中无边角废料，产品不需后加工，故 较其它工艺省工，省原料，省能耗；
第八章 拉挤成型工艺
玻 璃 钢 型 材
8、1 拉挤成型工艺概述
拉挤成型工艺是将浸渍树脂胶液的连续玻璃 纤维束、带或布等，在牵引力的作用下，通过挤 压模具成型、固化，连续不断地生产长度不限的 玻璃钢型材。
8、1 拉挤成型工艺概述
这种工艺最适于生产各种断面形状的玻璃钢 型材，如棒、管、实体型材（工字形、槽形、 方形型材）和空腹型材（门窗型材、叶片等）等。
拉挤成型示意图
拉挤成型工艺参数 1、固化温度和时间
固化体系
拉挤成型工艺参数
2、浸胶时间
浸透
拉挤成型工艺参数 3、张力及牵引力
热塑性树脂拉挤工艺流程
8、4 拉挤成型设备
立式 卧式
卧式机组
液压式拉挤设备 （右图） → Hydraulic Pultrusion Machine

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另外，在缠绕的时候，所使用的芯模应 有足够的强度和刚度，能够承受成型加工过 程中各种载荷（缠绕张力、固化时的热应力、 自重等），满足制品形状尺寸和精度要求以 及容易与固化制品分离等。
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常用的芯模材料有石膏、石蜡、金 属或合金、塑料等，也可用水溶性高分 材料，如以聚烯醇作粘结剂制成芯模。
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连续纤维缠绕技术的优点
首先，纤维按预定要求排列的规整度和精度 高，通过改变纤维排布方式、数量，可以实现等 强度设计，因此，能在较大程度上发挥增强纤维 抗张性能优异的特点，
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其次，用连续纤维缠绕技术所制得 的成品，结构合理，比强度和比模量高， 质量比较稳定和生产效率较高等。
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连续纤维缠绕技术的缺点
设备投资费用大，只有大批量生产时 才可能降低成本。
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连续纤维缠绕法适于制作承受一定 内压的中空型容器，如固体火箭发动机 壳体、导弹放热层和发射筒、压力容器、 大型贮罐、各种管材等。
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近年来发展起来的异型缠绕技术，可 以实现复杂横截面形状的回转体或断面呈 矩形、方形以及不规则形状容器的成型。
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6. 拉挤成型工艺
拉挤成型工艺中，首先将浸渍过树脂 胶液的连续纤维束或带状织物在牵引装置 作用下通过成型模而定型；
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其次，在模中或固化炉中固化，制成具有 特定横截面形状和长度不受限制的复合材料， 如管材、棒材、槽型材、工字型材、方型材 等。
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拉挤成型原理与其制造工艺
•
6、黄金时代是在我们的前面，而不在 我们的 后面。
•
7、心急吃不了热汤圆。

•
8、你可以很有个性，但某些时候请收 敛。
•
9、只为成功找方法，不为失败找借口 (蹩脚 的工人 总是说 工具不 好)。
•
10、只要下定决心克服恐惧，便几乎 能克服 任何恐 惧。因 为，请 记住， 除了在 脑海中 ，恐惧 无处藏 身。-- 戴尔． 卡耐基 。
31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克

转芯轴，纤维从纱筒外壁引出的，这样可避免扭转 现象。如采用纤维从纱筒内壁引出的，纱筒固定会 使纱发生扭曲不利于玻璃纤维的整齐排布。
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（2)树脂浸渍：
是将排布整齐的增强纤维均匀浸渍上已配制 好的不饱和树脂的过程，一般是采用将纤维 通过装有树脂胶槽时进行的。一般分为:
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(1）送纱装置
作用 将无捻粗纱从安装在纱架上的纱筒中引出， 通过导纱装置进入浸胶槽浸胶。
最简单的送纱装置是纱架。 纱架结构及大小取决于产品规格及所用纱团的
数量。纱架结构根据需要可制成整体式或组合 式。纱筒在纱架上可以纵向或横向安装. 需要精确导向时,通常使用孔板导纱器或塑料管 导纱器.
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(2） 浸胶装置
浸胶装置一般包括导向辊、树脂槽、压辊、分纱栅 板、挤胶辊等。由纱架引出的玻璃纤维粗纱，在浸胶 槽中浸渍树脂，并通过挤胶辊的加紧来控制树脂含量。 胶槽长度根据浸胶时间长短和玻璃纤维运行速度而定。 胶槽中的胶液应连续不断地循环更新，以防止因胶液 中溶剂挥发造成树脂粘度加大，胶槽一般采用夹层结 构，通过调控夹套中的水温来保持胶液的温度。挤胶 辊的作用是使树脂进一步浸渍增强材料，同时起到控 制含胶量和排气的作用。分栅板的作用是将浸渍树脂 后的玻璃纤维无捻粗纱分开。确保按设计的要求合理 分布，
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(4）固化炉
在拉挤成型中，处于一定固化度的玻璃钢型材拉出 模具后，再进入固化环境以保证制品充分固化所需 的装置。固化炉温度要严格控制并与牵引速度相适 应。固化炉的结构取决于制品形状及几何尺寸。

②成型模具：
成型模
一般采用钢镀铬，模腔表面要求光洁，耐磨， 借以减少拉挤成型的摩擦阻力和提 高模具的使用寿命。
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4、固化炉
电阻或远红外加热
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5、牵引装置
履带式牵引机 液压机械式
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6、切割装置
砂轮 其它刀具
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8、6 应用
建筑领域 运输领域 电工领域 运动娱乐领域 航空航天领域
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拉挤成型的优点
①生产过程完全实现自动化控制，生产效率高； ②拉挤成型制品中纤维含量可高达80%，浸胶在张
力下进行，能充分发挥增强材料的作用，产品强 度高；
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拉挤成型的优点
③制品纵、横向强度可任意调整，可以满足不同 力学性能制品的使用要求；
④生产过程中无边角废料，产品不需后加工，故 较其它工艺省工，成型工艺
拉挤成型示意图
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拉挤成型工艺参数 1、固化温度和时间
固化体系
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拉挤成型工艺参数
2、浸胶时间
浸透
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拉挤成型工艺参数 3、张力及牵引力
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热塑性树脂拉挤工艺流程
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8、4 拉挤成型设备
立式 卧式
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①预成型模具：
在拉挤成型过程中，增强材料浸渍树脂后 在进入成型模具前，必须经过由一组导纱元件组 成的预成型模具。
预成型模的作用是将浸胶后的增强材料， 按照型材断面配置形式，逐步形成近似成型模控 形状和尺寸的预成型体，然后进入成型模，这样 可以保证制品断面含纱量均匀。

①不受产品尺寸和形状限制，适宜尺寸 大、批量小、形状复杂产品的生产； ②设备简单、投资少、设备折旧费低。
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【材料课件】第五章复合材料的成型 工艺
③工艺简单； ④易于满足产品设计要求，可以在 产品不同部位任意增补增强材料 ⑤制品树脂含量较高，耐腐蚀性好。
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【材料课件】第五章复合材料的成型 工艺
• 缠绕工艺流程图如下图所示：
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【材料课件】第五章复合材料的成型 工艺
•胶液配 制
•纱 •集束 •浸 胶
•烘干
•络
•胶纱纱
• •
团
纱
绽
干
湿
•张力控
法
法
•张力控
制
缠
缠 绕
制
成 型
•纵、环向缠绕
•芯模
•加热粘 流
绕 成 型
•纵、环向缠绕 工
工
艺
艺
•固 化
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•脱
•打模喷
•成
模
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【材料课件】第五章复合材料的成型 工艺
• 其次，用连续纤维缠绕技术所制得 的成品，结构合理，比强度和比模量高， 质量比较稳定和生产效率较高等。
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【材料课件】第五章复合材料的成型 工艺
•连续纤维缠绕技术的缺点
• 设备投资费用大，只有大批量生产 时才可能降低成本。
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【材料课件】第五章复合材料的成型 工艺
• 连续纤维缠绕法适于制作承受一定 内压的中空型容器，如固体火箭发动机 壳体、导弹放热层和发射筒、压力容器、 大型贮罐、各种管材等。
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【材料课件】第五章复合材料的成型 工艺

注射成型工艺
注射成型工艺是将热塑性或热固 性复合材料加热至熔融状态，然 后通过注射机将其注入模具中，
冷却后脱模得到制品的工艺。
该工艺适用于制备大型、结构复 杂的制品，如家电外壳、汽车零
部件等。
注射成型工艺具有生产效率高、 自动化程度高等优点，但模具成 本较高，且对材料性能要求较高
。
层压成型工艺
层压成型工艺是将多层复合材料叠合 在一起，然后在压力和温度作用下使 其粘合在一起并成型的一种工艺。
随着科技的发展，对复合材料的 性能要求越来越高，复合材料成 型工艺正朝着高性能化的方向发
展。
智能化
智能化成型工艺能够提高生产效率 和产品质量，是复合材料成型工艺 的重要发展方向。
绿色化
环保意识的提高，对复合材料的生 产过程中的环保要求也越来越高， 绿色化成型工艺成为未来的发展趋 势。
复合材料成型工艺面临的挑战
。
体育器材领域的应用实例
总结词
轻量、高强度、耐用
VS
详细描述
体育器材领域也是复合材料应用的重要领 域，如滑雪板、羽毛球拍、自行车车架等 。这些应用主要得益于复合材料的轻量、 高强度和耐用等特性，能够提高运动器材 的性能和寿命。
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复合材料成型工艺的发展趋势与挑战
复合材料成型工艺的发展趋势
高性能化
热压成型工艺的原理与特点
热压成型工艺原理
热压成型是利用热塑性复合材料的热塑性，在加热、加压条 件下，将材料加热至熔点或软化点，然后在压力作用下使材 料塑性变形并贴合在模具表面，冷却固化后形成所需形状的 制品。
热压成型特点
热压成型工艺具有生产效率高、制品尺寸精度高、表面质量 好等优点，适用于生产形状复杂、尺寸精度要求高的复合材 料制品。

第二节 金属基复合材料(MMC)成形工艺
一、固态法
1.扩散黏结法(Diffusion Bonding) 如图9-2所示，扩散黏结是一种在较长时间、
较高温度和压力下，通过固态焊接工艺，使同类 或不同类金属在高温下互扩散而黏结在一起的工 艺方法。
2.形变法(Plastic Forming) 形变法就是利用金属具有塑性成型的工艺特点
2.复合材料的特点
(1)比强度和比刚度高 (2)抗疲劳性好 (3)高温性能好 (4)减振性能好 (5)断裂安全性高 (6)可设计性好
为 了 规 范 事 业单位 聘用关 系，建 立和完 善适应 社会主 义市场 经济体 制的事 业单位 工作人 员聘用 制度， 保障用 人单位 和职工 的合法 权益
第一节 复合材料简述
四 、 复 合 材 料 的 失 效 (Failure of Composite)
复合材料的失效一般是指其疲劳破坏过程。
1.制造加工损伤
此种损伤产生初始缺陷。，它包括：纤维铺设不 均，扭结、死扣等，树脂不均；纤维切断、错排； 固化不足；有孔隙、气泡；材质污染等。
2.使用引起的损伤
此种损伤导致缺陷发展。它包括：树脂裂纹或老 化；分层；纤维断裂；振动较大导致的纤维断裂； 温度变化较大；机加工产生内应力；碰撞等。
二、复合材料用原料
1.增强材料
(1)碳纤维(Carbon Fiber) (2)硼纤维(Boron Filament) (3)芳纶(Aramid Ring) (4)玻璃纤维(Glass Fiber) (5)碳化硅纤维(Silicon Carbide Fiber) (６)晶须(Whisker)
2.基体材料
3）基体能够很好地保护纤维表面，不产生表面 损伤、不产生裂纹。

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(1）送纱装置
• 作用 将无捻粗纱从安装在纱架上的纱筒中 引出，通过导纱装置进入浸胶槽浸胶。
• 最简单的送纱装置是纱架。 • 纱架结构及大小取决于产品规格及所用纱
团的数量。纱架结构根据需要可制成整体 式或组合式。纱筒在纱架上可以纵向或横 向安装. • 需要精确导向时,通常使用孔板导纱器或塑 料管导纱器.
• 在拉挤成型中，处于一定固化度的玻璃钢型材 拉出模具后，再进入固化环境以保证制品充分 固化所需的装置。固化炉温度要严格控制并与 牵引速度相适应。固化炉的结构取决于制品形 状及几何尺寸。
• 设计时除考虑固化炉结构、加热方式外，还要 便于拉挤操作。根据工艺要求，炉中温度分段 控制，炉体适当保温，并设有观察孔、控温装 置与排风装置的安装固定部位等。固化炉的加 热方法通常有电阻加热或远红外加热。
100份 3～5份 15～20份 10～15份 适量
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（2）增强材料
• 拉挤成型所用的增强材料绝大部分 是玻璃纤维，其次是聚酯纤维。碳纤 维等高强度纤维 主要用于宇航、体育 器材等。玻璃纤维中，用得最多的是 无捻粗纱。所用玻纤都采用增强型浸 润剂。
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6.6.4 拉挤工艺控制
• 拉挤成型工艺条件的控制对稳定生产 与制品的质量都有很大的影响，控制工 艺条件主要包括浸胶时间、树脂温度、 模腔温度、模腔压力、固化速度、固化 程度、牵引张力及速度、纱团数量等。
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卧式拉复合挤材料成应型用技过术网程- 示意图
(1)浸胶时间：
• 浸胶时间是指无捻粗纱及其织物通 过浸胶槽所用时间。时间长短应以玻 璃纤维被浸透为宜，它与胶液的粘度 与组分有关，一般对不饱与聚酯树脂 的浸胶时间控制在15～20s为宜。

高压电缆保护管
玻璃钢型材
门窗型材
雷达天线罩
运动娱乐
1.个人坠落防护系统是用来把工作人 员与固 定挂点 连接起 来所必 需的一 整套产 品，可 完全防 止出现 从高处 坠落的 情况或 是能完 全地制 止这种 情况的 发生。
2.单独使用这些产品不能对坠落提供 防护。 但是， 如果这 些构件 能够良 好的组 合在一 起，那 么它们 将形成 一种对 工作场 所的安 全和整 体的坠 落防护 计划都 极其重 要的个 人坠落 防护系 统。
拉挤成型示意图
拉挤成型工艺参数 1、固化温度和时间
固化体系
拉挤成型工艺参数
2、浸胶时间
浸透
拉挤成型工艺参数 3、张力及牵引力
热塑性树脂拉挤工艺流程
8、4 拉挤成型设备
立式 卧式
卧式机组
液压式拉挤设备 （右图） → Hydraulic Pultrusion Machine
1、送纱装置
纱架
5.老虎型给他明确方向的语言、让他 知道做 这件事 对他的 好处， 说话中 要给他 很肯定 的感觉 ，不要 怀疑他 或不放 心，直 接说明 不要拐 弯抹角 ，请他 记录彼 此沟通 的内容 。
6.孔雀型先聊轻松的话题再进入主题 、运用 图画方 式进行 沟通， 对于事 情就事 论事不 责骂当 事人， 给他赞 扬及鼓 励，多 运用一 些肢休 语言， 可到热 闹场合 进行洽 谈。
如送纱工序，可以增加连续纤维毡 或用三向织物以提高制品横向强度
2、浸胶装置
树脂槽、导向辊、压辊、分纱栅板、挤胶辊
3、 拉挤成型模具
一般由预成型模和成型模两部分组成。
①预成型模具：
在拉挤成型过程中，增强材料浸渍树脂后 在进入成型模具前，必须经过由一组导纱元件组 成的预成型模具。