复台材料成型工艺ppt课件.ppt

复合材料加工工艺原预浸料/预混料制备预浸料是指定向排列的连续纤维（单向、织物）浸渍树脂后所形成的厚度均匀的薄片状半成品。

预混料是指不连续纤维浸渍树脂或与树脂混合后所形成的较厚的片（SMC、GMT）团状（BMC）或粒状半成品以及注射模塑料（IMC）。
浸渍法制备预浸料示意图热固性预浸料：

湿法：溶液浸渍法
干法：热熔预浸法
轮鼓缠绕法
热塑性预浸料：

按树脂状态不同，分为预浸渍技术和后浸渍技术两大类。
预浸渍技术：—溶液浸渍；
—熔融浸渍。
特点是预浸料中树脂完全浸渍纤维。
后浸渍技术：预浸料中树脂以粉末、纤维或包层等形式存在，对纤维的完全浸渍要在复合材料成型过程中完成。
预混料制造GMT和IMC制造：
GMT是一种类似于热固性SMC的复合材料半成品。所采用的增强剂是无碱玻璃、无纺毡或连续纤维。制造工艺有熔融浸渍法和悬浮浸渍法。IMC一般使用双螺杆挤出机制造，由切割机切断，长度一般为3–6mm。手糊成型（HandLayUp）手糊成型（HandLayUp）依次在模具表面上施加脱模剂、胶衣、一层粘度为0.3-0.4PaS的中等活性液体热固性树脂（须待胶衣凝结后）、一层纤维增强材料（玻纤、芳纶、碳纤维），纤维增强材料有表面毡、无捻粗纱布（方格布）等几种。以手持辊子或刷子使树脂浸渍纤维增强材料，并驱除气泡，压实积层。铺层操作反复多次，直到达到制品的设计厚度。
树脂因聚合反应，常温固化。可加热加速固化。树脂环氧树脂纤维玻纤、碳纤、芳纶等。虽然厚的芳纶织物难于手工
将树脂浸透，亦可用。芯材任意。适合少量生产
可室温成型，设备投资少，模具折旧费低
可制造大型制品和型状复杂产品
树脂和增强材料可自由组合，易进行材料设计
可采用加强筋局部增强，可嵌入金属件
可用胶衣层获得具有自由色彩和光泽的表面（如开模成型则一面不平滑）
玻纤含量较喷射成型高无捻粗纱布50%左右织物35%-45%短切原丝毡30%-40%属于劳动密集型生产，产品质量由工人训练程度决定
玻纤含量不可能太高；树脂需要粘度较低才易手工操作，溶剂量高，力学与热性能受限制
手糊用树脂分子量低；通常可能较分子量高的树脂有害于人的健康和安全。典型产品舰艇、风力发电机叶片、游乐设备、冷却塔壳体、建筑模型。树脂转移模塑成形法（RTM）先将增强剂置于模具中形成一定形状，再将树脂注射进入模具、浸渍并固化的一种复合材料生产工艺，是FRP的主要成型工艺之一。其最大特点是污染小，为闭模操作系统，另外在制品可设计性、可方向性增强、制品综合性能方面优于SMC、BMC。SPARTAN注射机原材料
树脂：一般多用环氧、不饱和聚酯、乙烯基脂及酚醛；当加
温时，高温树脂如双马来酰亚胺树脂亦可用。法国Vetrotex公司开发了热塑性树脂RTM。
纤维：任意。常用玻纤连续毡、缝编材料（其纤维间的缝隙
利于树脂传递）、无捻粗纱布；玻纤与热塑性塑料的
复合纱及其织物与片材（法国Vetrotex商品名
TWINTEX）。
芯材：不用蜂窝，因蜂窝空格全被树脂填满，压力会导致其
破坏。可用耐溶剂发泡材料PU、PP、CLVC等。优点
1）制品纤维含量可较高，未被树脂浸得部分非常少；2）闭模成型，生产环境好；
3）劳动强度低，对工人技术熟练程度的要求也比手糊与喷射成型低；4）制品两面光，可作有表面胶衣的制品，精度也比较高；5）成型周期较短；6）产品可大型化；7）强度可按设计要求具有方向性；8）可与芯材、嵌件一体成型；9）相对注射设备与模具成本较低。缺点
1）不易制作较小产品；2）因要承压，故模具较手糊与喷射工艺用模具要重和复杂，价位也高一些；3）能有未被浸渍的材料，导致边角料浪费。典型产品小型飞机与汽车零部件、客车座椅、仪表壳缠绕成形法（FW）缠绕成形法（FW）缠绕线成型图缠绕成形法（FW）缠绕成形法（FW）通常采用直接无捻粗纱作为增强材料。粗纱排列在纱架上。粗纱自纱架上退绕，通过张力系统、树脂槽、绕丝嘴，由小车带动其往复移动并缠绕在回转的芯轴（模）上。纤维缠绕角度与纤维排列密度根据强度设计，并由芯轴（模）转速与小车往复速度之比，精确地控制。固化后将缠绕的复合材料制品脱模。
对某些两端密闭的产品不用脱模，芯模即包在复合材料产品内，作为内衬。原材料
树脂：任意。多用环氧、不饱和聚酯、乙烯基脂及酚醛树
脂。
纤维：任意。无捻粗纱、缝编和无纺织物。生产管罐时，常
用表面毡、短切原丝作为内衬材料。
芯材：可用。虽然复合材料制品通常是单一壳体，一般不
用。优点
1）因为纤维迳直以合理的线型铺设，承担负荷，故复合材料制品的结构特性可非常高；
2）由于同内衬层组合，可制得耐腐蚀、耐压、耐热的制品；
3）可制造两端封闭的制品；
4）铺放材料快、经济、用无捻粗纱，材料费用低；
5）可采用树脂计量，然浸胶后的纤维通过挤胶或口模，控制树脂含量；
6）可