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复合材料热压成型工艺
首先，原材料的准备是复合材料热压成型的第一步。
在这一步中，需
要准备复合材料的基材和增强材料。
基材可以是金属、塑料、陶瓷等材料，而增强材料通常是纤维、颗粒或薄膜等形式的材料。
根据实际需要，还可
以在基材和增强材料中添加填料、粘合剂、添加剂等组分以调整复合材料
的性能。
接下来是材料堆叠。
堆叠的方式有两种，一种是交替堆叠，即将基材
和增强材料按照一定的顺序交替叠放；另一种是单向堆叠，即将基材和增
强材料按照同一方向叠放。
堆叠的次序和方式对复合材料的性能有重要影响，需要根据实际需要进行调整和选择。
然后是热压成型。
在这一步中，将堆叠好的复合材料放入热压机中进
行加热和压制。
热压的温度和压力是关键参数，需要根据复合材料和产品
要求进行调整。
通常情况下，热压温度会使材料软化或熔化，使得基材与
增强材料更好地结合在一起，并形成所需的形状和结构。
最后是后处理。
在完成热压成型后，需要对产品进行后处理以获得最
终的性能和外观。
后处理的方式有很多种，如固化、切割、修整、表面处
理等。
这些后处理操作的目的是进一步改善产品的性能和质量，以满足实
际需求。
总结起来，复合材料热压成型工艺是一项将不同材料进行复合的工艺，通过原材料准备、材料堆叠、热压成型和后处理等环节，可以获得具有特
定功能和性能的材料。
这种工艺具有广泛的应用前景，在航空航天、汽车、电子、建筑等领域有着重要的意义。
复合材料胶接工艺
复合材料胶接工艺是一种常见的连接方法，它利用胶粘剂将两个或多个复合材料部件粘合在一起，形成牢固的接头。
该工艺通常包括以下步骤：
1. 表面处理：对要粘合的复合材料表面进行清洁和处理，以提高胶粘剂的附着力。
2. 涂胶：将胶粘剂均匀地涂敷在一个或多个复合材料表面上。
3. 粘接：将涂有胶粘剂的复合材料部件按要求进行粘接，并施加适当的压力，以确保胶粘剂与复合材料之间的紧密接触。
4. 固化：让胶粘剂在一定的温度和时间条件下固化，形成坚固的接头。
复合材料胶接工艺具有许多优点，如接头强度高、密封性好、耐腐蚀性强、疲劳寿命长等。
它广泛应用于航空航天、汽车、船舶、风能等领域。
复合材料胶接工艺也存在一些挑战，如胶粘剂的选择、表面处理的要求、粘接过程中的温度和压力控制等。
为了获得最佳的粘接效果，需要对这些因素进行仔细考虑和控制。
总之，复合材料胶接工艺是一种重要的复合材料连接技术，它为复合材料结构的设计和制造提供了更多的选择和灵活性。
复合材料的制备方法和工艺流程复合材料由两种或两种以上不同种类的材料组成，以互补和协作的方式结合在一起。
它是一种现代的、高性能的材料，因其优异的性能被广泛应用于太空、军事、汽车、航空、船舶、建筑和体育器材等领域。
本文主要介绍复合材料的制备方法和工艺流程。
一、材料的选择和设计复合材料的制备首先要遵循“材料设计”的原则，也就是根据所需的性能和用途，选取合适的材料，并进行深入的研究和设计。
选取材料时要考虑它们的成本、可用性、加工性、耐用性、强度、韧性、密度、热性能、电性能、振动等特性。
二、预制备处理预制备处理是指在复合材料制备前，对原材料进行处理。
这些处理旨在改善材料的性能，并准备加工之用。
下面是一些常规的预制备处理方法：1. 纤维的表面处理：纤维的表面处理可以使其更具有附着力、耐水性和化学稳定性。
这可以通过化学处理、表面改性、表面覆盖、氧化、电化学方法和等离子体处理等方式实现。
2. 树脂的过滤：在树脂的制备过程中，可能会产生颗粒物和杂质。
这些颗粒物和杂质会影响树脂的成型性能和强度。
因此，要在树脂制备前对其进行过滤和去除杂质。
三、复合材料的成型方法复合材料的成型方法主要有手工层压、自动层压、注塑成型、挤出成型等。
这些成型方法的选择取决于材料的性质、制备要求和加工成本等因素。
1. 手工层压：手工层压是一种较为简单的成型方法，在制备中使用的是手工制造的“模具”。
首先将纤维和树脂混合成浆状，均匀涂在模具表面。
然后将纤维放在树脂浆上，并依次加上更多的纤维和树脂，直到形成完整的复合材料。
2. 自动层压：自动层压是一种全自动化的制备方法，其原理是在制备过程中使用自动控制系统。
自动层压设备由成型模块和控制系统组成。
在制备过程中，将预处理的纤维或预浸树脂制成所需的形状，并放入模具中，再加上压板和电热片。
控制系统会自动将温度和压力调整到适当的值，以制备出所需的复合材料。
3. 注塑成型：注塑成型主要用于制备高强度、高密度和复杂形状的复合材料。
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。
复合材料的制备工艺
复合材料的制备工艺主要包括预浸料法、层叠法和注塑法等。
1. 预浸料法：将纤维材料浸泡在树脂中，使其充分吸收树脂，并去除多余的气泡，形成预浸料，然后将预浸料堆叠在一起进行热压固化。
这种方法适用于制备复杂形状的复合材料，如飞机机翼等。
2. 层叠法：将预制的纤维层片和树脂层片按一定顺序堆叠在一起，形成复合材料的层叠结构，然后通过压力和温度的作用进行固化。
这种方法适用于制备平面形状的复合材料，如板材等。
3. 注塑法：将预先加热熔融的树脂注入模具中，然后在树脂中添加纤维材料，通过压力和温度的作用使树脂固化，形成复合材料制品。
这种方法适用于制备复杂形状的复合材料制品，如零件等。
此外，还有其他的制备工艺，如自动纺织工艺、自动纺织复合工艺和自动纺织注塑复合工艺等，根据不同的复合材料和不同的应用需求选择适合的制备工艺。
复合材料(fù hé cái liào)工艺详解——热固与热塑树脂(shùzhī)热固性树脂(shùzhī)成型工艺手糊成型(chéngxíng)工艺（手糊类）手糊成型：用纤维增强材料和树脂胶液在模具上铺覆成型，室温（或加热）、无压（或低压）条件下固化，脱模制成品的工艺方法。
1.原料：①树脂：不饱和聚酯树脂，环氧树脂；②纤维增强材料：玻纤制品（无捻粗纱、短切纤维毡、无捻粗纱布、玻纤细布、单向织物），碳纤维，Kevlar纤维；③辅助材料：稀释剂，填料，色料。
2.工艺过程：2.1 原材料准备2.1.1胶液准备胶液的工艺性主要指胶液粘度和凝胶时间。
①手糊成型的胶液粘度控制在0.2Pa·s～0.8Pa·s之间为宜。
环氧树脂可加入5%～15%（质量比）的邻苯二甲酸二丁酯或环氧丙烷丁基醚等稀释剂进行调控。
②凝胶时间：在一定温度条件下，树脂中加入定量的引发剂、促进剂或固化剂，从粘流态到失去流动性，变成软胶状态的凝胶所需的时间。
手糊作业前必须做凝胶试验。
但是胶液的凝胶时间不等于制品的凝胶时间，制品的凝胶时间不仅与引发剂、促进剂或固化剂有关，还与胶液体积、环境温度与湿度、制品厚度与表面积大小、交联剂蒸发损失、胶液中杂质的混入、填料加入量等有关。
2.1.2增强材料的准备手糊成型所适用增强材料主要是布和毡。
需要注意布的排向，同一铺层的拼接，布的剪裁。
2.1.3胶衣糊准备胶衣树脂的性能指标：外观：颜色均匀，无杂质，粘稠状流体；酸值：10mgKOH/g～15mgKOH/g（树脂）；凝胶时间：10min ～15min；触变指数(zhǐshù)：5.5～6.5；贮存(zhùcún)时间：25℃ 6个月2.1.4手糊制品厚度(hòudù)与层数计算①手糊制品(zhìpǐn)厚度t:制品（铺层）的厚度；m：材料质量，Kg/m2；k：厚度常数，mm/(Kg·m-2)材料厚度常数k表材料性能玻璃纤维E型 S型 C型聚酯树脂环氧树脂填料-碳酸钙密度（Kg/m3）2.56；2.49；2.45 1.1；1.2；1.3；1.4 1.1；1.3 2.3；2.5；2.9k[mm/(Kg·m-2)]0.391；0.402；0.408 0.909；0.837；0.769；0.714 0.909；0.769 0.435；0.400；0.345②铺层层数计算A：手糊制品总厚度，mm；m f：增强纤维单位面积质量，Kg/m2；kf：增强纤维的厚度常数，mm/(Kg·m-2)；kr：树脂基体的厚度常数，mm/(Kg·m-2)；c：树脂与增强材料的质量比；n：增强材料铺层层数。
2.2 糊制2.2.1表面层（俗称胶衣层）涂刷刷两遍，方向正交；喷涂距离保持在400-600mm之间。
注意杜绝胶衣层内混入气泡和带入水，喷涂过程中尽量减少苯乙烯的挥发，防止固化不良。
2.2.2铺层控制原则：制品强度损失小，不影响外观质量和尺寸精度；施工方便。
拼接形式有搭接和对接两种，以对接为宜。
对接式铺层可保持纤维的平直性，产品外形不发生畸变，并且制品外形和质量分布(fēnbù)的重复性好。
为不致降低接缝区强度，各层的接缝必须错开，并在接缝区多加一层附加布。
多层布的铺放也可以按照一个方向(fāngxiàng)错开，形成“阶梯(jiētī)”接缝连接。
将玻纤布厚度t与接缝距s之比称为铺层锥度z，即z=t/s。
试验表明(biǎomíng)，z=1/100时，铺层强度与模量最高，可作为施工控制参数。
2.2.3铺层二次固化拼接由于各种原因不适宜一次完成铺层固化的制品，如厚度超过7mm，需要两次拼接固化（先纵向后横向，此处不多做阐述）。
2.3固化手糊成型大多是室温固化，应选择活化能和临界温度较低的引发剂。
在室温下，引发剂不能分解出游离基（低于临界温度），故必须加促进剂。
低温高湿不利于不饱和聚酯树脂的固化。
制品室温固化后，有的需要再进行加热后处理。
其作用为：使制品充分固化，从而提高其耐化学腐蚀、耐候等性能；缩短生产周期，提高生产率。
一般环氧玻璃钢的热处理常控制在150℃以内，聚酯玻璃钢控制在50℃～80℃之间。
3.手糊成型工艺流程图喷射成型工艺（手糊类）喷射成型：将混有引发剂和促进剂的两种聚酯分别从喷枪两侧（或是在喷枪内混合）喷出，同时将切断的玻纤无捻粗纱，由喷枪中心喷出，使其与树脂均匀混合，沉积到模具上，当沉积到一定厚度时，用辊轮压实，使纤维浸透树脂，排除气泡，固化后成制品。
1.工艺(gōngyì)过程：1.1 原材料准备：树脂(shùzhī)（主要用不饱和聚酯树脂）和无捻玻纤粗纱。
1.2 模具准备(zhǔnbèi) 准备工作包括清理、组装及涂脱模剂等。
1.3 喷射成型设备(shèbèi) 喷射成型机分压力罐式和泵供式两种：①泵式供胶喷射成型机，是将树脂引发剂和促进剂分别由泵输送到静态混合器中，充分混合后再由喷枪喷出，称为枪内混合型。
其组成部分为气动控制系统、树脂泵、助剂泵、混合器、喷枪、纤维切割喷射器等。
树脂泵和助剂泵由摇臂刚性连接，调节助剂泵在摇臂上的位置，可保证配料比例。
在空压机作用下，树脂和助剂在混合器内均匀混合，经喷枪形成雾滴，与切断的纤维连续地喷射到模具表面。
这种喷射机只有一个胶液喷枪，结构简单，重量轻，引发剂浪费少，但因系内混合，使完后要立即清洗，以防止喷射堵塞。
②压力罐式供胶喷射机是将树脂胶液分别装在压力罐中，靠进入罐中的气体压力，使胶液进入喷枪连续喷出。
主要由两个树脂罐、管道、阀门、喷枪、纤维切割喷射器、小车及支架组成。
工作时，接通压缩空气气源，使压缩空气经过气水分离器进入树脂罐、玻纤切割器和喷枪，使树脂和玻璃纤维连续不断的由喷枪喷出，树脂雾化，玻纤分散，混合均匀后沉落到模具上。
这种喷射机是树脂在喷枪外混合，故不易堵塞喷枪嘴。
2.喷射成型工艺控制：①纤维选用已处理的专用无捻粗纱。
制品纤维含量控制在28%-33%，纤维长度一般为25mm-50mm；②树脂含量喷射制品采用不饱和聚酯树脂，树脂含量控制在60%左右；③雾化压力当树脂粘度为0.2Pa·s，树脂罐压力为0.05～0.15MPa时，雾化压力为0.3～0.55MPa，方能保证组分混合均匀；④胶液粘度应控制在0.3Pa·s-0.8Pa·s，触变度以1.5-4为宜；⑤喷射量喷射量与喷射压力和喷嘴直径有关，喷嘴直径在1.2mm-3.5mm之间选定，可使喷胶量在8g/s-60g/s之间调变；⑥喷枪夹角不同夹角喷出来的树脂混合交距不同，一般选用20°夹角，喷枪与模具的距离为350～400mm。
改变距离，要高速喷枪夹角，保证各组分在靠近模具表面处交集混合，防止胶液飞失。
3.喷射(pēnshè)成型注意事项：①环境温度应控制(kòngzhì)在（25±5）℃，过高，易引起(yǐnqǐ)喷枪堵塞；过低，混合不均匀，固化慢；②喷射机系统内不允许有水分（要求独立管路供气，气体(qìtǐ)必须彻底除湿）存在，否则会影响产品质量；③成型前，模具上先喷一层树脂，然后再喷树脂纤维混合层；④喷射成型前，先调整气压，控制树脂和玻纤含量；⑤喷枪要均匀移动，防止漏喷，不能走弧线，两行之间的重叠富庶小于1/3，要保证覆盖均匀和厚度均匀；⑥喷完一层后，立即用辊轮压实，要注意棱角和凹凸表面，保证每层压平，排出气泡，防止带起纤维造成毛刺；⑦每层喷完后，要进行检查，合格后再喷下一层；⑧最后一层要喷薄些，使表面光滑；⑨特殊部位喷射：曲面时，喷射方向始终沿曲面法线方向；沟槽时，先喷四周和侧面，然后再底部补喷适量纤维；转角时，从夹角部位向外喷射；⑩喷射机用完后要立即清洗，防止树脂固化，损坏设备。
4.喷射成型工艺流程图树脂传递模塑成型（RTM）（手糊类）RTM工艺(gōngyì)：将液态热固性树脂（通常为不饱和聚酯树脂）及固化剂，由计量设备(shèbèi)分别从储桶内抽出，经静态混合器混合均匀，注入事先铺有玻纤增强材料的密封模内，经固化、脱模、后加工而成制品。
1.工艺(gōngyì)过程：1.1 原材料准备(zhǔnbèi)：不饱和聚酯树脂和玻璃纤维连续毡、复合毡及方格布；1.2 填料：填料对RTM工艺很重要，它不仅能降低成本，改善性能，而且能在树脂固化放热阶段吸收热量。
常用的填料有氢氧化铝、玻璃微珠、碳酸钙、云母等。
其用量为20%～40%。
1.3 成型设备：①树脂压注机由树脂泵、注射枪组成。
树脂泵是一组活塞式往复泵，最上端是一个空气动力泵。
当压缩空气驱动空气泵活塞上下运动时，树脂泵将桶中树脂经过流量控制器、过滤器定量地抽入树脂贮存器，侧向杠杆使催化剂泵运动，将催化剂定量地抽至贮存器。
压缩空气充入两个贮存器，产生与泵压力相反的缓冲力，保证树脂和催化剂能稳定的流向注射枪头。
注射枪口后有一个静态紊流混合器，可使树脂和催化剂在无气状态下混合均匀，然后经枪口注入模具，混合器后面设计有清洗剂入口，它与一个有0.28MPa压力的溶剂罐相联，当机器使用完后，打开开关，溶剂自动喷出，将注射枪清洗干净；②模具RTM模具分玻璃钢模、玻璃钢表面镀金属模和金属模3种。
玻璃钢模具容易制造，价格较低，聚酯玻璃钢模具可使用2000次，环氧玻璃钢模具可使用4000次。
表面镀金属的玻璃钢模具可使用10000次以上。
金属模具在RTM工艺中很少使用，一般来讲，RTM的模具费仅为SMC的2%～16%。
2.RTM成型选材注意：①树脂系统粘度低：250Pa·s-300Pa·s为最佳；固化放热峰低：一般为80℃-140℃；固化时间(shíjiān)短：一般凝胶时间控制在5min-30min之间，固化时间为凝胶时间的2倍。
通用型不饱和聚酯树脂是RTM工艺中使用最广泛的树脂系统(xìtǒng)。
环氧多数用于航空制品中，但其价格较高；乙烯基树脂介于聚酯和环氧之间，价格适中；其他的树脂系统，如丙烯酸树脂系统和甲基丙烯酸甲酯乙烯基树脂系统是新的树脂系统，很适合RTM工艺。
②增强(zēngqiáng)材料铺覆性好；质量(zhìliàng)均匀性好；容积压缩系数要大；耐冲刷性好；对树脂流动阻力小，机械强度高等。
连续纤维毡是目前RTM中应用最广泛的增强材料。
混合使用连续纤维毡和短切纤维毡，尤其是以短切纤维毡/连续纤维毡/短切纤维毡的排列方式可使纤维的含量提高。
