树脂复合材料成型工艺
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复合材料成型工艺及应用一、复合材料的概念复合材料是由两种或两种以上的材料组成,具有不同的物理和化学性质,经过一定的工艺方法制成一种新型材料。
常见的复合材料包括玻璃钢、碳纤维、芳纶纤维等。
二、复合材料成型工艺1.手工层叠法手工层叠法是最基本的复合材料成型方法,通常用于制作小批量产品。
该方法需要将预先剪裁好的纤维与树脂依次层叠,再通过压力和温度进行固化。
2.真空吸塑法真空吸塑法是将预先剪裁好的纤维与树脂放置在模具内,然后通过抽气将模具内外产生压差,使树脂浸润纤维,并在高温高压下进行固化。
3.自动化层叠法自动化层叠法是利用机器自动完成纤维和树脂的层叠,提高了生产效率和产品质量。
4.注塑成型法注塑成型法是将树脂加热至熔点后注入模具中,再通过高压将树脂注入纤维中,最后在高温下固化成型。
5.压缩成型法压缩成型法是将预先剪裁好的纤维和树脂放置在模具内,再通过压力将其压实,并在高温下进行固化。
三、复合材料的应用1.航空航天领域复合材料具有轻质、高强度、耐腐蚀等优点,在航空航天领域得到广泛应用。
如飞机机身、翼面等部件都采用了复合材料制造。
2.汽车工业汽车工业也是复合材料的重要应用领域。
复合材料可以减轻汽车自重,提高汽车性能和燃油经济性。
3.建筑领域建筑领域也开始采用复合材料作为建筑结构材料,如玻璃钢屋面、墙板等。
4.体育器材体育器材如高尔夫球棒、网球拍等也采用了碳纤维等复合材料制造,提高了器材的性能和使用寿命。
5.医疗领域复合材料在医疗领域也得到了广泛应用,如人工关节、牙科修复等。
四、复合材料的优缺点1.优点:(1)轻质高强:比同体积的钢材强度高5-10倍,比重只有铝的1/4。
(2)耐腐蚀:不易受化学物质侵蚀。
(3)设计灵活:可以根据需要设计成各种形状和尺寸。
2.缺点:(1)制造成本较高:制造过程需要较高的技术和设备投入。
(2)易受损伤:复合材料容易产生微裂纹,一旦受到外力撞击,就会导致破坏。
五、结语复合材料作为一种新型材料,在各个领域得到了广泛应用。
树脂基复合材料成型工艺的发展树脂基复合材料是一种由树脂基体和增强材料组成的高性能材料。
它具有轻质、高强度、耐腐蚀、耐磨损等优点,被广泛应用于航空、航天、汽车、建筑等领域。
而树脂基复合材料的成型工艺则是影响其性能和质量的关键因素之一。
随着科技的不断进步和工艺的不断创新,树脂基复合材料的成型工艺也在不断发展。
下面将从几个方面介绍树脂基复合材料成型工艺的发展。
一、手工层叠法手工层叠法是最早的树脂基复合材料成型工艺之一。
它的原理是将预先切好的增强材料层叠在一起,再用树脂浸润,最后压缩成型。
虽然这种工艺简单易行,但由于操作工艺的不稳定性,导致成品质量不稳定,且生产效率低下。
二、手工涂覆法手工涂覆法是将树脂涂覆在增强材料上,再将其压缩成型。
这种工艺虽然比手工层叠法效率高,但由于树脂涂布不均匀,导致成品质量不稳定。
三、自动化层叠法自动化层叠法是将预先切好的增强材料通过机器自动层叠,再用树脂浸润,最后压缩成型。
这种工艺具有生产效率高、成品质量稳定等优点,但由于机器设备的成本较高,导致生产成本较高。
四、自动化涂覆法自动化涂覆法是将树脂通过机器自动涂覆在增强材料上,再将其压缩成型。
这种工艺具有生产效率高、成品质量稳定等优点,但由于机器设备的成本较高,导致生产成本较高。
五、注塑成型法注塑成型法是将树脂和增强材料混合后,通过注塑机器将其注入模具中,最后压缩成型。
这种工艺具有生产效率高、成品质量稳定等优点,但由于模具成本较高,导致生产成本较高。
综上所述,树脂基复合材料成型工艺的发展经历了从手工到自动化的演变过程。
随着科技的不断进步和工艺的不断创新,树脂基复合材料的成型工艺将会更加智能化、高效化和环保化。
浅谈树脂基复合材料的成型工艺摘要:树脂基复合材料作为新型复合材料得到了广泛的应用,在许多行业都发挥了重要的作用。
树脂基复合材料的成型工艺日趋完善,各种新的成型方法不断出现,为树脂基复合材料的发展起到了积极的推动作用。
本文对树脂基复合材料的成型工艺做了简单介绍,分别探讨了几种成型工艺,并分析了聚氨酯树脂基成型工艺的影响因素,以供大家参考。
材料是社会发展人类进步的物质基础,材料的革新将会推动产业进步,从而带动人类生活不断提高。
由于具有比强度、耐疲劳、各向异性和可设计性等诸多优点,树脂基复合材料已经被广泛应用与多个行业,并成为衡量某些行业发展水平的指标之一。
1 树脂基复合材料成型工艺简要分析树脂基复合材料成型工艺就是将增强材料在预定的方向上进行均与铺设,使其能够符合制品的表面质量、外部形状以及尺寸。
同时还应尽量降低孔隙率,将制品中的气体彻底排净,确保制品性能不会受到较大影响。
与此同时,在进行相关操作时,还应选择与制品生产相符合的制造工艺和生产设备,降低单件生产制品的生产成本,提高相关人员的操作便捷性以及身体健康。
总的来说,树脂基复合材料的成型工艺可以分为三个阶段,第一个阶段就是原材料准备阶段,包括了树脂基材料、增强材料和成型模具;第二个阶段是准备阶段,包括了胶液配制、增强材料处理和模具准备;第三个阶段是成型工序阶段,包括了成型作业、固话和脱模三个步骤。
2 几种树脂基复合材料成型工艺分析2.1 拉挤成型工艺分析复合材料拉挤成型工艺的研究开始于上世纪五十年代,到了六十年代中期,在实际生产中逐渐运用了拉挤成型工艺。
经过将近十年的发展,拉挤技术又取得了重大研究进展,树脂胶液连续纤维束在湿润化状态下,通过牵引结构拉力,在成型模中成型,最后在固化设备中进行固化,常用的固化设备有固化模和固化炉。
拉挤成型工艺的制品质量十分稳定,制造成本也很低;生产效率也很高能够进行批量化的生产。
2.2 模压成型工艺分析模压成型工艺是一种较为老旧的工艺,但是又充满不断创新的可能,具有良好的未来发展潜力。
树脂基复合材料成型工艺书本
《树脂基复合材料成型工艺》是一本介绍树脂基复合材料成型工艺的专业书籍,该书涵盖了复合材料成型工艺的基本原理、工艺流程、材料选择、设备使用、质量控制等方面的内容。
这本书通常会包括以下几个方面的内容:
1. 基本原理,介绍树脂基复合材料的基本原理,包括树脂基复合材料的组成、性能特点、应用领域等方面的内容。
2. 工艺流程,详细介绍树脂基复合材料的成型工艺流程,包括预处理、成型、固化、表面处理等各个环节的具体步骤和要点。
3. 材料选择,介绍在树脂基复合材料成型过程中常用的树脂、增强材料以及辅助材料的选择原则和性能要求。
4. 设备使用,介绍在树脂基复合材料成型过程中所需的设备和工具的选择、使用和维护方法。
5. 质量控制,介绍树脂基复合材料成型过程中的质量控制方法和质量检测手段,确保最终产品的质量符合要求。
这本书通常会针对不同类型的树脂基复合材料,例如热固性树脂基复合材料和热塑性树脂基复合材料等,进行详细的讲解和案例分析,以帮助读者更好地理解和掌握树脂基复合材料成型工艺。
同时,该书可能还会介绍一些最新的技术进展和发展趋势,以及在实际生产中常见的问题和解决方法,帮助读者更好地应用于实际工程中。
总的来说,这本书将会全面系统地介绍树脂基复合材料成型工艺的理论和实践,对于从事相关领域的工程技术人员、研究人员以及学生都将具有一定的参考价值。
复合材料模压成型工艺过程复合材料模压成型工艺是一种常见的制造工艺,在航空航天、汽车、船舶等领域都有广泛应用。
该工艺通过将不同材料进行层叠组合,然后加热和压缩,使之形成具有优异性能的复合材料制品。
下面将介绍复合材料模压成型工艺的过程。
第一步:预处理在进行复合材料模压成型之前,首先需要对原材料进行预处理。
一般来说,原材料包括树脂基体以及增强材料,如碳纤维、玻璃纤维等。
在预处理阶段,要确保原材料的表面清洁,去除杂质和水分,以保证最终制品的质量。
第二步:层叠组合在预处理完成后,根据设计要求将树脂基体和增强材料进行层叠组合。
通常采用的方式是交替叠放树脂基体和增强材料,以增强材料为主,树脂基体为粘合剂。
这样可以有效提高复合材料制品的强度和硬度。
第三步:放入模具层叠组合完成后,将其放入事先设计好的模具中。
模具的形状和尺寸应与最终产品保持一致。
模具的表面通常需要做防粘处理,以便后续脱模。
第四步:加热放入模具后,通过加热的方式使原材料变软熔化并充分流动。
加热的温度和时间需要根据原材料的种类和厚度来确定,以确保完全固化。
第五步:压缩在原材料充分加热后,施加高压力,将原材料与模具内壁充分接触,使其形成预定形状。
压力的大小和持续时间也需要经过精确控制,以防止产生气泡或松动现象。
第六步:冷却经过加热和压缩后,复合材料开始冷却固化。
在这个过程中,保持模具的压力不变,直至完全固化为止。
冷却时间的长短取决于原材料的性质和厚度。
第七步:脱模当复合材料完全固化后,打开模具,将制成的复合材料制品取出。
在脱模的过程中,需要小心操作,以避免损坏制品表面或内部结构。
通过以上步骤,复合材料模压成型工艺完成。
这种工艺具有制作周期短、成本低、制品质量高等优点,因此在工业生产中得到广泛应用。
复合材料制品具有重量轻、强度高、耐腐蚀等特点,在现代制造业中发挥着重要作用,也在未来的发展中将有更广阔的应用前景。
复合材料树脂渗透成型工艺随着行业发展对生产速度提出更高的需求,单依靠传统的手糊成型工艺已经难以满足日益增长的市场需求,因此,加工工艺的自动化是顺应这一潮流的必然趋势。
最常见的自动化成型工艺是树脂传递模塑工艺(-ResinTransferMolding),有时也被称为液体成型工艺(LiquidMolding)。
树脂传递模塑工艺是一种十分简单的成型工艺:其原理是首先在金属或复合材料制成的闭合模具中铺放干增强材料预成型体(preform),然后将树脂和催化剂按照一定比例计量并充分混合,再采用注射设备通过注射口(injectionports)利用压力注入到模具中,使树脂按照预先设计的路径浸润到增强材料上的过程。
树脂传递模塑工艺要求极低粘度的树脂,特别是当预成型体较厚时,较好的树脂的流动性能够确保更及时和更充分的浸润效果。
如有需要,模具和树脂可以进行加热,但是成型工艺的固化无需使用热压釜。
但是,一部分应用于高温的制品通常在脱模后还要进行后固化(postcure)。
大多数的应用程序都采用双组分环氧树脂配方(two-partepoxyformulation):双马来酰亚胺(Bismaleimideresin)和聚酰亚胺树脂(polyimideresin)。
组分的配方过程不会提前太早,通常在注射前进行。
轻型树脂传递模塑工艺(Light)是近年来发展较快的低成本成型工艺,是树脂传递模塑工的变体工艺。
轻型树脂传递模塑工艺不仅具备工艺的所有特点,还降低了成型工艺对一系列指标的要求,例如,注射压力,真空耦合(coupledwithvacuum),和模具的造价和刚性指标。
树脂传递模塑工艺具有许多显著的优点。
一般来说,在树脂传递模塑工艺过程中所使用的干预成型体和树脂材料的价格都比预浸料便宜,而且还可以在室温下存放。
利用这种工艺可以生产较厚的净成形零件,同时免去许多后续加工程序。
该工艺还能帮助生产尺寸精确,表面工艺精湛的复杂零件。
史上最全树脂基复合材料成型⼯艺,详解复合材料成型⼯艺是复合材料⼯业的发展基础和条件。
随着复合材料应⽤领域的拓宽,复合材料⼯业得到迅速发展,⼀些成型⼯艺⽇臻完善,新的成型⽅法不断涌现,⽬前聚合物基复合材料的成型⽅法已有20多种,并成功地⽤于⼯业⽣产,如:⼀、接触低压成型⼯艺接触低压成型⼯艺的特点是以⼿⼯铺放增强材料,浸清树脂,或⽤简单的⼯具辅助铺放增强材料和树脂。
接触低压成型⼯艺的另⼀特点,是成型过程中不需要施加成型压⼒(接触成型),或者只施加较低成型压⼒(接触成型后施加0.01~0.7MPa压⼒,最⼤压⼒不超过2.0MPa)。
接触低压成型⼯艺过程,是先将材料在阴模、阳模或对模上制成设计形状,再通过加热或常温固化,脱模后再经过辅助加⼯⽽获得制品。
属于这类成型⼯艺的有⼿糊成型、喷射成型、袋压成型、树脂传递模塑成型、热压罐成型和热膨胀模塑成型(低压成型)等。
其中前两种为接触成型。
接触低压成型⼯艺中,⼿糊成型⼯艺是聚合物基复合材料⽣产中最先发明的,适⽤范围最⼴,其它⽅法都是⼿糊成型⼯艺的发展和改进。
接触成型⼯艺的最⼤优点是设备简单,适应性⼴,投资少,见效快。
根据近年来的统计,接触低压成型⼯艺在世界各国复合材料⼯业⽣产中,仍占有很⼤⽐例,如美国占35%,西欧占25%,⽇本占42%,中国占75%。
这说明了接触低压成型⼯艺在复合材料⼯业⽣产中的重要性和不可替代性,它是⼀种永不衰落的⼯艺⽅法。
但其最⼤缺点是⽣产效率低、劳动强度⼤、产品重复性差等。
1、原材料接触低压成型的原材料有增强材料、树脂和辅助材料等。
(1)增强材料接触成型对增强材料的要求:①增强材料易于被树脂浸透;②有⾜够的形变性,能满⾜制品复杂形状的成型要求;③⽓泡容易扣除;④能够满⾜制品使⽤条件的物理和化学性能要求;⑤价格合理(尽可能便宜),来源丰富。
⽤于接触成型的增强材料有玻璃纤维及其织物,碳纤维及其织物,芳纶纤维及其织物等。
(2)基体材料接触低压成型⼯艺对基体材料的要求:①在⼿糊条件下易浸透纤维增强材料,易排除⽓泡,与纤维粘接⼒强;②在室温条件下能凝胶,固化,⽽且要求收缩⼩,挥发物少;③粘度适宜:⼀般为0.2~0.5Pa·s,不能产⽣流胶现象;④⽆毒或低毒;⑤价格合理,来源有保证。
酚醛树脂及复合材料成型工艺的研究进展酚醛树脂(Phenolic resin)是一种广泛应用于复合材料制造的热固性树脂。
它具有优异的耐热性、耐化学腐蚀性和机械性能,因此在航空航天、汽车、电子等工业领域得到了广泛的应用。
酚醛树脂及其复合材料的成型工艺经过多年的研究和发展,取得了重要的进展。
首先,酚醛树脂的成型工艺主要包括压模成型、注塑成型和复合材料预浸料成型。
压模成型是将树脂和填料混合均匀后,放入预热的金属模具中,在高温高压下固化成型。
注塑成型是将树脂熔融后注入金属模具中,经冷却固化后取出成型。
复合材料预浸料成型是将纤维材料与树脂预浸料进行层状叠加后,经过层压成型和热固化得到复合材料。
在酚醛树脂的成型过程中,研究人员主要关注以下几个方面的问题。
首先是树脂的改性,通过添加改性剂和填料,可以改善树脂的热稳定性、流动性和机械性能。
例如,添加玻璃纤维、石墨等填料,可以提高复合材料的强度和刚度。
其次是成型工艺的优化,包括固化温度和时间的控制、模具设计的改进等。
对于注塑成型,还需要考虑注射压力、注射速度等参数的选择。
此外,还需要考虑树脂和纤维之间的界面相容性,以提高复合材料的耐热性和耐化学腐蚀性。
近年来,研究人员也在探索新的成型工艺,以满足不同领域对复合材料的需求。
例如,采用3D打印技术可以实现复材的快速成型。
研究人员使用可溶性支撑材料和酚醛树脂预浸料,在3D打印过程中逐层叠加,然后通过加热处理和去除支撑材料来获得最终的复合材料。
此外,还有研究人员致力于提高成型工艺的自动化程度和生产效率。
他们使用模具自动化系统、机器人和传感器等设备,实现树脂混合、注塑和固化等过程的自动化控制。
这不仅可以提高产品的质量和一致性,还可以降低生产成本。
总的来说,酚醛树脂及复合材料成型工艺的研究进展丰富多样,不断推动着该材料在各个领域的应用。
随着科技的不断进步和工艺的不断创新,相信酚醛树脂及其复合材料在未来会有更广阔的发展空间。
热固性树脂基复合材料成型工艺Hot-melt resin-based composite material molding process热固性树脂基复合材料成型工艺,是一种在高温下,将原料树脂熔化,采用注射成型的一种复合材料加工工艺。
热固性树脂基复合材料成型工艺的优点:1、注射成型速度快,成型效率高,操作简便;2、成型精度高,可以得到精度较高的件型;3、模具调试和更换装配快捷;4、模具更换后,件型可与原件型相同,利于大批量生产;5、产品造型美观、表面光洁,成型品质稳定。
缺点是:1、材料消耗量高,注塑机需要较大的吨位;2、一些脆性材料在加工过程中容易断裂;3、注射时的温度要求较高,影响了设备自动化程度。
Hot melt resin-based composite material molding process is a kind of composite material processing technology which melts the raw material resin at high temperature and injects molding. Advantages of hot-melt resin-based composite material molding process: 1. Injection molding is fast, with high molding efficiency and simple operation; 2. High molding accuracy, high precision parts can be obtained; 3. The mold debugging and replacement is fast; 4. After the mold replacement, the parts can be the same as the original parts, which is conducive to mass production; 5. The product has beautiful shape and smooth surface, and the molding quality is stable. The disadvantages are: 1. The material consumption is high, and the tonnage of the injection machine is relatively large; 2. Some brittle materialsare easy to break in processing; 3. The temperature requirements for injection are high, which affects the automation level of the equipment.。
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手工层叠成型是树脂基复合材料最基础的一种成型工艺。
树脂基复合材料模压成型的工艺流程是什么树脂基复合材料是一种常用于制备轻质、高强度产品的材料,广泛应用于航空航天、汽车、船舶等领域。
模压成型是树脂基复合材料制备过程中常用的一种工艺方法,通过模具将预先混合好的树脂基材料和增强材料进行加热、加压,使其在模具中固化成型。
以下是树脂基复合材料模压成型的工艺流程。
原料准备与预处理在开始模压成型工艺之前,首先需要准备树脂基材料和增强材料。
树脂基材料通常是热固性树脂,如环氧树脂、酚醛树脂等,而增强材料可以选择玻璃纤维、碳纤维等。
原料需要按照一定的配比进行混合,并根据具体要求进行表面处理,如去除氧化物、提高增强材料的粘附性等。
模具准备选择合适的模具是模压成型的关键。
模具的设计应考虑产品的形状、尺寸等因素,同时也要考虑材料的流动性、热传导等特性。
在模具表面可以添加一层防粘涂层,以便于模具脱模。
模压工艺1.预热模具:在开始模压之前,需要对模具进行预热,以确保树脂基材料在进入模具时能够快速固化。
2.充模:将预先混合好的树脂基材料和增强材料装入模具中,并确保充填均匀。
3.封模:将模具关闭,形成封闭的空间。
4.加热压实:通过加热和加压的方式促使树脂基材料固化,通常在一定的温度和压力条件下进行。
5.冷却固化:待树脂基材料充分固化后,停止加热,让产品在模具中自然冷却。
6.脱模:打开模具,取出固化成型的树脂基复合材料制品。
后处理模压成型后的产品可能需要进行修整、打磨等后处理工序,以保证产品表面光滑、尺寸精确。
同时还要进行质量检验,确保产品符合设计要求。
综上所述,树脂基复合材料模压成型是一项较为复杂的工艺过程,需要严格控制各个环节的参数,以确保最终产品的质量和性能。
在实际生产过程中,操作人员需要具备丰富的经验和技能,才能顺利完成模压成型工艺,并生产出优质的树脂基复合材料制品。
复合材料复合成型工艺研究及工艺参数优化复合材料是由多种不同材料组合而成的复合材料,具有轻质、高强度、高刚性、耐高温等优良性能,被广泛应用于航空、航天、汽车、建筑等工业领域。
复合材料的复合成型工艺研究及工艺参数优化,是提高复合材料制备质量和性能的重要环节。
一、复合材料的复合成型工艺研究复合材料的复合成型工艺研究主要包括预浸工艺、自动化布料、层压成型等方面。
1. 预浸工艺预浸工艺是将纤维材料浸渍于树脂固化剂中,形成浸渍纤维材料的过程。
预浸工艺要求纤维材料在浸渍过程中均匀分布树脂固化剂,并保持一定的固化时间。
通过优化预浸工艺的浸渍时间和浸渍厚度,可以提高复合材料的力学性能和热稳定性。
2. 自动化布料自动化布料是指利用机器人或自动化设备将纤维材料按照一定的规律布置在模具中的过程。
通过自动化布料,可以实现纤维材料的均匀布局,减少纤维材料间的空隙,并提高复合材料的强度和刚度。
自动化布料的关键是控制纤维材料的层压顺序和布料角度,通过优化布料工艺可以得到复合材料的最佳力学性能。
3. 层压成型层压成型是将浸渍纤维材料按照一定的层次和顺序排列,经过一定的压力和温度条件下进行加热固化的过程。
层压成型工艺的关键是控制加热温度和固化时间,以及模具的设计和压力的施加方式。
通过优化层压成型工艺,可以得到复合材料的理想结构和性能。
二、工艺参数的优化复合材料的工艺参数包括浸渍时间、浸渍厚度、布料顺序、布料角度、加热温度、固化时间等。
通过优化这些工艺参数,可以提高复合材料的力学性能和热稳定性。
1. 工艺参数优化的方法工艺参数的优化可以采用试验设计方法,通过设计并进行一系列试验,收集不同参数下的复合材料性能数据,利用统计分析方法寻找最佳的工艺参数组合。
常用的试验设计方法包括正交试验设计和响应面法等。
2. 工艺参数优化的影响因素工艺参数的优化受到多个影响因素的综合作用,主要包括纤维材料的性质、树脂固化剂的特性、模具的设计和加热设备的性能等。
浅析树脂基复合材料成型工艺摘要:随着社会经济的发展,在工业领域中,复合材料也得到了广泛应用,无论是国家的科研技术,还是经济实力,都是衡量国家发展的标志。
先进复合材料不仅强度高,而且耐热性能和抗疲劳性能优良,在航空航天、交通运输、机械化工等领域得到广泛应用。
树脂基复合材料即以有机聚合物为基体的纤维增强材料,其纤维增强体通常选择玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维等,现阶段在航空、汽车、海洋工业中得到较广泛的应用。
关键词:树脂基;复合材料;成型工艺复合材料是由有机高分子、无机非金属材料或金属等几类不同材料通过复合工艺组合而成的新型材料,至少包括两种以上的独立化学相,按性能要求人为设计和制造,它既能保留原组分材料的主要特色,又通过复合效应获得各单一组元所没有的综合优良性能,可以通过材料设计使各组分的性能相互补充,并彼此关联,从而获得新的优越性能,与一般材料的简单混合有本质区别。
按基体的性质,复合材料分为金属基复合材料、树脂基复合材料和陶瓷基复合材料。
因此复合材料在航天航空、交通运输和运动器材等多个领域广泛应用,复合材料制品种类繁多,复合材料工业得到迅速发镇,成型工艺和方法也不断完善。
一、复合材料树脂基现状树脂基纤维增强复合材料是根据树脂基化学特性,添加玻璃纤维、碳纤维等纤维增强相,经过一系列加工成形的一种现代工程材料,可分为热固性树脂基复合材料与热塑性树脂基复合材料。
复合材料阀门具有耐疲劳、成型密实、尺寸可控等优异的性能,可满足现代工业对阀门的各种要求,因此广泛应用于化工、航空、军工等行业。
热固性树脂基复合材料与热塑性树脂基复合材料相比,具有制品尺寸精准、强度高、机械性能强、工艺简单等优点,同时,热固性树脂基复合材料的材料成本更低。
热固性复合材料树脂基通常采用环氧、酚醛、不饱和聚酯等树脂。
1、不饱和聚酯树脂。
不饱和聚酯树脂 UPR通常由饱和二元酸与不饱多元醇,或不饱和二元酸与多元醇缩聚而成的具有酯键和不饱和双键的高分子聚合物。
树脂传递模塑-复合材料成型新工艺
1 随着科技的不断发展,复合材料在工程领域中得到了广泛应用。
树脂传递模塑成型技术是一种新型的复合材料成型工艺,其特点是质轻耐用,性能稳定,经济实惠。
2 树脂传递模塑,即RTM工艺,是在关闭模具中对树脂流动特性进行注射后,再加压、加热复合,将环氧树脂和纤维织物流动,使复合材料的每一层均匀的夹紧料块,以达到复合材料的成型功能。
3 树脂传递模塑成型技术的应用受到了越来越多的重视,因其配料固定、注射灵活,能够满足不同的材料长宽比和形状要求,还能减少加工用料和过程构件多,使复合材料成型更轻、更薄,实现重量轻、节约能源。
4 同时,树脂传递模塑成型工艺具有热固性及气密性好,具有良好的机械性能,并具有很高的可控性,易于复杂的结构件的制造,可满足复杂的结构要求,适用于许多运动拉应力较高的零件或性能要求苛刻的复合材料零件制造。
5 树脂传递模塑成型工艺在航空航天、汽车、机械等行业具有广泛的应用,由于其巨大的制造潜力,也得到了越来越多企业及研究机构的关注。
它既可以满足复杂先进零部件的生产要求,也可以提高整体生产效率,为企业制造提供了新的空间。
总之,树脂传递模塑成型技术受到越来越多的重视,它的应用可以更有效地利用资源、提高性能,优化制造工艺,并为生产环节带来更多的精心安排,更好的应对环境压力,是可持续发展的重要动力来源。
树脂基复合材料成型工艺读本以人为本,树脂基复合材料成型工艺读本以可持续发展为准则的生态规划设计成为树脂基复合材料成型工艺读本园林景观设计的发展趋势,而树脂基复合材料成型工艺读本又将是城市可持续发展的必由之路。
有人说:“树脂基复合材料成型工艺读本的终生目标和工作就是帮助人类,使人、建筑物、社区、城市以及他们的生活同生活的地球和谐共处。
”久居高楼如林、车声嘈杂、空气污染的城市之后,树脂基复合材料成型工艺读本又企盼着亲近自然和返回自然,于是返朴归真成为时尚。
树脂基复合材料成型工艺读本随着席卷全球的生态主义浪潮,树脂基复合材料成型工艺读本不得不站在科学的视角上重新审视园林景观行业,树脂基复合材料成型工艺读本也开始将树脂基复合材料成型工艺读本的使命与整个地球生态系统联系起来。
树脂基复合材料成型工艺读本已不再停留在树脂基复合材料成型工艺读本的狭小天地或是图纸上的空谈,而开始介入更为广泛的树脂基复合材料成型工艺读本设计领域。
对树脂基复合材料成型工艺读本生态发展过程的尊重、对树脂基复合材料成型工艺读本的循环利用、对树脂基复合材料成型工艺读本自我维持和可持续处理技术的倡导,具体到每个树脂基复合材料成型工艺读本,都体现了浓厚的树脂基复合材料成型工艺读本。
在设计中对生态的追求已经与对功能和形式的追求同等重要,有时甚至超越后两者,占据首要位置。
树脂基复合材料成型工艺读本已成为景观设计师内在和本质的考虑,其创造的是一种可持续发展的景观。
一、树脂基复合材料成型工艺读本设计理念1、树脂基复合材料成型工艺读本以人为本。
在树脂基复合材料成型工艺读本设计时要本着“以人为本”的原则,在树脂基复合材料成型工艺读本设计中充分考虑人们的多维感觉。
树脂基复合材料成型工艺读本内的休憩、娱乐设施,诸如亭、沙发、亲水平台以及花架等均以人性化设计为本,树脂基复合材料成型工艺读本兼顾功能与美观,体现出树脂基复合材料成型工艺读本的现代化要求。
充分考虑树脂基复合材料成型工艺读本的气候特征,并评估周边地区环境特征,实现人与自然环境的和谐共生。
复合材料成型工艺树脂基复合材料成型工艺介绍(1):模压成型工艺模压成型工艺是复合材料生产中最古老而又富有无限活力的一种成型方法。
它是将一定量的预混料或预浸料加入金属对模内,经加热、加压固化成型的方法。
模压成型工艺的主要优点:①生产效率高,便于实现专业化和自动化生产;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因为批量生产,价格相对低廉。
模压成型的不足之处在于模具制造复杂,投资较大,加上受压机限制,最适合于批量生产中小型复合材料制品。
随着金属加工技术、压机制造水平及合成树脂工艺性能的不断改进和发展,压机吨位和台面尺寸不断增大,模压料的成型温度和压力也相对降低,使得模压成型制品的尺寸逐步向大型化发展,目前已能生产大型汽车部件、浴盆、整体卫生间组件等。
模压成型工艺按增强材料物态和模压料品种可分为如下几种:①纤维料模压法是将经预混或预浸的纤维状模压料,投入到金属模具内,在一定的温度和压力下成型复合材料制品的方法。
该方法简便易行,用途广泛。
根据具体操作上的不同,有预混料模压和预浸料模压法。
②碎布料模压法将浸过树脂胶液的玻璃纤维布或其它织物,如麻布、有机纤维布、石棉布或棉布等的边角料切成碎块,然后在金属模具中加温加压成型复合材料制品。
③织物模压法将预先织成所需形状的两维或三维织物浸渍树脂胶液,然后放入金属模具中加热加压成型为复合材料制品。
④层压模压法将预浸过树脂胶液的玻璃纤维布或其它织物,裁剪成所需的形状,然后在金属模具中经加温或加压成型复合材料制品。
⑤缠绕模压法将预浸过树脂胶液的连续纤维或布(带),通过专用缠绕机提供一定的张力和温度,缠在芯模上,再放入模具中进行加温加压成型复合材料制品。
⑥片状塑料(SMC)模压法将SMC片材按制品尺寸、形状、厚度等要求裁剪下料,然后将多层片材叠合后放入金属模具中加热加压成型制品。
⑦预成型坯料模压法先将短切纤维制成品形状和尺寸相似的预成型坯料,将其放入金属模具中,然后向模具中注入配制好的粘结剂(树脂混合物),在一定的温度和压力下成型。
树脂复合材料的生产工艺
树脂复合材料的生产工艺包括以下几个主要步骤:
1. 材料准备:包括树脂基体、增强材料和填充剂等的准备工作。
树脂基体可以选择热固性树脂(如环氧树脂、聚酯树脂等)或热塑性树脂(如聚丙烯、尼龙等),增强材料可以是玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维等,填充剂可以是硅酸盐、碳酸钙等。
2. 制备增强材料:将增强材料根据设计要求进行切割、针织、编织等处理,得到所需形状和尺寸的增强材料。
3. 预处理增强材料:一般通过浸渍、涂布等方式将树脂基体浸渍到增强材料中,使其充分渗透,并去除气泡和水分。
4. 成型:根据产品要求和制造方法的不同,采用压塑、挤出、注塑、层叠等技术进行成型。
其中的成型工艺可以分为手工成型和自动化成型两种。
5. 固化:对于热固性树脂基体,需要进行固化工艺,即通过热压、自然固化、紫外光固化等方式使树脂基体达到硬化或交联的状态。
而热塑性树脂基体则不需要固化工艺。
6. 后处理:包括修剪、修磨、打磨、清洗等工序,使最终产品达到设计要求的
外观和尺寸精度。
以上是树脂复合材料的一般生产工艺,具体工艺会根据产品类型、要求和生产线设备的不同而有所差异。
树脂基复合材料成型工艺发展进程研究第一篇:树脂基复合材料成型工艺发展进程研究树脂基复合材料成型工艺发展进程研究摘要:本文介绍了树脂基复合材料成型工艺的发展进程及目前树脂基复合材料主要使用的成型工艺方法:手糊成型工艺、喷射成型工艺、模压成型工艺、RTM成型工艺、注射成型工艺、纤维缠绕成型工艺、拉挤成型工艺进行了介绍,并对主要的成型工艺方法进行了比较;对树脂基复合材料成型工艺的发展情况及趋势进行了叙述。
关键词:树脂基复合材料;成型工艺;发展进程背景介绍树脂基复合材料于1932年在美国诞生,至今已有80多年的发展历史。
二战期间,美国首次以玻璃纤维增强聚酯树脂,以手糊成型工艺制造军用雷达罩和远航飞机油箱,为树脂基复合材料在工业中的应用开辟了道路。
1950年,真空袋和压力袋压成型工艺研制成功,并试制成功直升飞机的螺旋桨;1949年,研制成果玻璃纤维预混料,利用传统的对模法压制成表面光洁的玻璃钢零件;60年代美国用纤维缠绕工艺研制成功“北斗星A”导弹发动机壳体,此后高压容器和压力管道相继问世。
为了提高手糊成型的生产率,在此期间,玻璃纤维聚酯树脂喷射成型工艺得到了发展和应用,使生产率提高了2~4倍。
1961年德国研制成功片状模塑料(SMC),使模压成型工艺达到了新水平;1963年,玻璃钢板材开始工业化生产;1965年,美国和日本用SMC压制汽车部件、浴盆、船上构件等。
拉挤成型工艺始于50年代,60年代中期实现连续化生产;70年代,树脂反应注射成型(RIM)和增强树脂反应注射成型(RRIM)研究成功,产品俩面光,广泛用于卫生洁具和汽车零件的生产。
60年代,热塑性复合材料得到发展,其成型工艺主要是注射成型和挤出成型,并只用于生产短纤维增强塑料。
树脂基复合材料成型工艺发展现状目前,世界各国已经形成了从原材料、成型工艺、机械设备、产品种类及性能检验等较完整的工业体系,与其他工业相比,发展速度很快。
树脂基复合材料的成型工艺也从最初的手工操作工艺逐步向技术密集,高度自动化、高生产率、高稳定性的成型方法上发展,并随着应用领域的广泛开拓,出现了多种成型工艺并存,并不断衍生出新生工艺的发展态势。
成型工艺复合材料成型工艺是复合材料工业的发展基础和条件。
随着复合材料应用领域的拓宽,复合材料工业得到迅速发镇,其老的成型工艺日臻完善,新的成型方法不断涌现,目前聚合物基符合材料的成型方法已有20多种,并成功地用于工业生产,如:(1)手糊成型工艺--湿法铺层成型法;(2)喷射成型工艺;(3)树脂传递模塑成型技术(RTM技术);(4)袋压法(压力袋法)成型;(5)真空袋压成型;(6)热压罐成型技术;(7)液压釜法成型技术;(8)热膨胀模塑法成型技术;(9)夹层结构成型技术;(10)模压料生产工艺;(11)ZMC模压料注射技术;(12)模压成型工艺;(13)层合板生产技术;(14)卷制管成型技术;(15)纤维缠绕制品成型技术;(16)连续制板生产工艺;(17)浇铸成型技术;(18)拉挤成型工艺;(19)连续缠绕制管工艺;(20)编织复合材料制造技术;(21)热塑性片状模塑料制造技术及冷模冲压成型工艺;(22)注射成型工艺;(23)挤出成型工艺;(24)离心浇铸制管成型工艺;(25)其它成型技术。
视所选用的树脂基体材料的不同,上述方法分别适用于热固性和热塑性复合材料的生产,有些工艺两者都适用。
复合材料制品成型工艺特点:与其它材料加工工艺相比,复合材料成型工艺具有如下特点:(1)材料制造与制品成型同时完成一般情况下,复合材料的生产过程,也就是制品的成型过程。
材料的性能必须根据制品的使用要求进行设计,因此在造反材料、设计配比、确定纤维铺层和成型方法时,都必须满足制品的物化性能、结构形状和外观质量要求等。
(2)制品成型比较简便一般热固性复合材料的树脂基体,成型前是流动液体,增强材料是柔软纤维或织物,因此,用这些材料生产复合材料制品,所需工序及设备要比其它材料简单的多,对于某些制品仅需一套模具便能生产。
接触低压成型工艺接触低压成型工艺的特点是以手工铺放增强材料,浸清树脂,或用简单的工具辅助铺放增强材料和树脂。
接触低压成型工艺的另一特点,是成型过程中不需要施加成型压力(接触成型),或者只施加较低成型压力(接触成型后施加0.01~0.7MPa压力,最大压力不超过2.0MPa)。
接触低压成型工艺过程,是先将材料在阴模、阳模或对模上制成设计形状,再通过加热或常温固化,脱模后再经过辅助加工而获得制品。
属于这类成型工艺的有手糊成型、喷射成型、袋压成型、树脂传递模塑成型、热压罐成型和热膨胀模塑成型(低压成型)等。
其中前两种为接触成型。
接触低压成型工艺中,手糊成型工艺是聚合物基复合材料生产中最先发明的,适用范围最广,其它方法都是手糊成型工艺的发展和改进。
接触成型工艺的最大优点是设备简单,适应性广,投资少,见效快。
根据近年来的统计,接触低压成型工艺在世界各国复合材料工业生产中,仍占有很大比例,如美国占35%,西欧占25%,日本占42%,中国占75%。
这说明了接触低压成型工艺在复合材料工业生产中的重要性和不可替代性,它是一种永不衰落的工艺方法。
但其最大缺点是生产效率低、劳动强度大、产品重复性差等。
1、原材料接触低压成型的原材料有增强材料、树脂和辅助材料等。
(1)增强材料接触成型对增强材料的要求:①增强材料易于被树脂浸透;②有足够的形变性,能满足制品复杂形状的成型要求;③气泡容易扣除;④能够满足制品使用条件的物理和化学性能要求;⑤价格合理(尽可能便宜),来源丰富。
用于接触成型的增强材料有玻璃纤维及其织物,碳纤维及其织物,芳纶纤维及其织物等。
(2)基体材料接触低压成型工艺对基体材料的要求:①在手糊条件下易浸透纤维增强材料,易排除气泡,与纤维粘接力强;②在室温条件下能凝胶,固化,而且要求收缩小,挥发物少;③粘度适宜:一般为0.2~0.5Pa·s,不能产生流胶现象;④无毒或低毒;⑤价格合理,来源有保证。
生产中常用的树脂有:不饱和聚酯树脂,环氧树脂,有进也用酚醛树脂,双马来酰亚胺树脂,聚酰亚胺树脂等。
几种接触成型工艺对树脂的性能要求:(3)辅助材料接触成型工艺中的辅助材料,主要是指填料和色料两类,而固化剂、稀释剂、增韧剂等,归属于树脂基体体系。
2、模具及脱模剂(1)模具模具是各种接触成型工艺中的主要设备。
模具的好坏,直接影响产品的质量和成本,必须精心设计制造。
设计模具时,必须综合考虑以下要求:①满足产品设计的精度要求,模具尺寸精确、表面光滑;②要有足够的强度和刚度;③脱模方便;④有足够的热稳定性;⑤重量轻、材料来源充分及造价低。
模具构造接触成型模具分为:阴模、阳模和对模三种,不论是哪种模具,都可以根据尺寸大小,成型要求,设计成整体或拼装模。
模具材料造反模具材料时,应满足以下要求:①能够满足制品的尺寸精度,外观质量及使用寿命要求;②模具材料要有足够的强度和刚度,保证模具在使用过程中不易变形和损坏;③不受树脂侵蚀,不影响树脂固化;④耐热性好,制品固化和加热固化时,模具不变形;⑤容易制造,容易脱模;⑥昼减轻模具重量,方便生产;⑦价格便宜,材料容易获得。
能用作手糊成型模具的材料有:木材,金属,石膏,水泥,低熔点金属,硬质泡沫塑料及玻璃钢等。
脱模剂基本要求:①不腐蚀模具,不影响树脂固化,对树脂粘接力小于0.01MPa;②成膜时间短,厚度均匀,表面光滑;③使用安全,无毒害作用;④耐热、能以受加热固化的温度作用;⑤操作方便,价格便宜。
接触成型工艺的脱模剂主要有薄膜型脱模剂、液体脱模剂和油膏、蜡类脱模剂。
夹层结构制造技术夹层结构一般是由三层材料制成的复合材料。
夹层复合材料的上下面层是高强度、高模量材料,中间层是较厚的轻质材料,玻璃钢夹层结构实际上是复合材料与其它轻质材料的再复合。
采用夹层结构方式是为了提高材料的有效利用率和减轻结构重量,以梁板构件为例,在使用过程中,一要满足强度要求,二要满足刚度的需要,玻璃钢材料的特点是强度高,模量低。
因此,用单一的玻璃钢材料制造梁板,满足强度要求时,挠度往往很大,如果按允许挠度进行设计,则强度大大超过,造成浪费。
只有采用夹层结构形式进行设计,才能合理的解决这一矛盾。
这也是夹层结构得以发展的主要原因。
由于玻璃钢夹层结构的强度高,重量轻,刚度大,耐腐蚀,电绝缘及透微波等,目前已广泛用于航空工业和宇航工业的飞机、导弹、飞船及样板、屋面板,能大幅度的减轻建筑物的重量和改善使用功能。
透明玻璃钢夹层结构板,已广泛用于寒冷地区的工业厂房、大型公用建筑及温室的采光屋顶。
在造船和交通领域,玻璃钢夹层结构广泛用于玻璃钢潜艇、扫雷艇、游艇中的许多构件。
我国设计制造的玻璃钢过街人行桥、公路桥、汽车和火车保温泠藏车等,均采用了玻璃钢夹层结构,满足了重量轻、强度高、刚度大、隔热、保温等多性能要求。
在要求透微波的雷过罩中,玻璃钢夹层结构已成为其它材料不能与之相比的专用材料。
1、玻璃钢夹层结构的种类与特点根据夹层结构所用的芯材种类和形式不同,玻璃钢夹层结构分为:泡沫夹层结构,蜂窝夹层结构,梯形板夹层结构,矩形夹层结构和圆形夹层结构。
(1)泡沫塑料夹层结构泡沫塑料夹层结构是采用玻璃钢薄板作蒙皮(面板),泡沫塑料做夹芯层,泡沫塑料夹层结构的最大特点是蒙皮和泡沫塑料夹芯层粘接牢固、受力不大和保温隔热性能要求高的部件,如飞机尾翼、保温通风管道及样板等。
(2)蜂窝夹层结构蜂窝夹层结构是采用玻璃钢薄板作蒙皮,蜂窝材料(玻璃布蜂窝、纸蜂窝或其它棉布及铝蜂窝等)做夹芯层。
蜂窝夹层结构的重量轻,强度高,刚度大,多用作结构尺寸大、强度要求高的结构件,如玻璃钢桥的承重板、球形屋顶结构、雷达罩、反射面、冷藏车地板及箱体结构等。
(3)梯形和矩形带头作用层结构这种带头作用层结构的面板(蒙皮)为玻璃钢薄板,夹芯层是玻璃钢梯形板或矩形板。
这种夹层结构方向性强,仅适用于做高强平板,不宜用于弯曲形状的制品。
(4)圆环形夹层结构它是用玻璃钢薄板作蒙皮,用玻璃钢圆环做夹芯层。
这种夹层结构的特点是芯材耗量少,强度比较高,平板受力无方向性,最适宜做采光用的透明玻璃钢夹层结构板材,具有遮挡少、透光率高的特点。
模压成型工艺模压成型工艺是复合材料生产中最古老而又富有无限活力的一种成型方法。
它是将一定量的预混料或预浸料加入金属对模内,经加热、加压固化成型的方法。
模压成型工艺的主要优点:①生产效率高,便于实现专业化和自动化生产;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因为批量生产,价格相对低廉。
模压成型的不足之处在于模具制造复杂,投资较大,加上受压机限制,最适合于批量生产中小型复合材料制品。
随着金属加工技术、压机制造水平及合成树脂工艺性能的不断改进和发展,压机吨位和台面尺寸不断增大,模压料的成型温度和压力也相对降低,使得模压成型制品的尺寸逐步向大型化发展,目前已能生产大型汽车部件、浴盆、整体卫生间组件等。
模压成型工艺按增强材料物态和模压料品种可分为如下几种:①纤维料模压法是将经预混或预浸的纤维状模压料,投入到金属模具内,在一定的温度和压力下成型复合材料制品的方法。
该方法简便易行,用途广泛。
根据具体操作上的不同,有预混料模压和预浸料模压法。
②碎布料模压法将浸过树脂胶液的玻璃纤维布或其它织物,如麻布、有机纤维布、石棉布或棉布等的边角料切成碎块,然后在金属模具中加温加压成型复合材料制品。
③织物模压法将预先织成所需形状的两维或三维织物浸渍树脂胶液,然后放入金属模具中加热加压成型为复合材料制品。
④层压模压法将预浸过树脂胶液的玻璃纤维布或其它织物,裁剪成所需的形状,然后在金属模具中经加温或加压成型复合材料制品。
⑤缠绕模压法将预浸过树脂胶液的连续纤维或布(带),通过专用缠绕机提供一定的张力和温度,缠在芯模上,再放入模具中进行加温加压成型复合材料制品。
⑥片状塑料(SMC)模压法将SMC片材按制品尺寸、形状、厚度等要求裁剪下料,然后将多层片材叠合后放入金属模具中加热加压成型制品。
⑦预成型坯料模压法先将短切纤维制成品形状和尺寸相似的预成型坯料,将其放入金属模具中,然后向模具中注入配制好的粘结剂(树脂混合物),在一定的温度和压力下成型。
模压料的品种有很多,可以是预浸物料、预混物料,也可以是坯料。
当前所用的模压料品种主要有:预浸胶布、纤维预混料、BMC、DMC、HMC、SMC、XMC、TMC及ZMC等品种。
1、原材料(1)合成树脂复合材料模压制品所用的模压料要求合成树脂具有:①对增强材料有良好的浸润性能,以便在合成树脂和增强材料界面上形成良好的粘结;②有适当的粘度和良好的流动性,在压制条件下能够和增强材料一道均匀地充满整个模腔;③在压制条件下具有适宜的固化速度,并且固化过程中不产生副产物或副产物少,体积收缩率小;④能够满足模压制品特定的性能要求。
按以上的选材要求,常用的合成树脂有:不饱和聚酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂、乙烯基树脂、呋喃树脂、有机硅树脂、聚丁二烯树脂、烯丙基酯、三聚氰胺树脂、聚酰亚胺树脂等。