（精選）復(fù)合材料的預(yù)浸料模壓成型工藝

1、復(fù)合材料的預(yù)浸料模壓成型工藝 預(yù)浸料模壓成型工藝基本過程是：將一定量經(jīng)一定預(yù)處理的模壓料放入預(yù)熱的模具內(nèi)，施加較高的壓力使模壓料填充模腔。在一定的壓力和溫度下使模壓料逐漸固化，然后將制品從模具內(nèi)取出，再進(jìn)行必要的輔助加工即得產(chǎn)品。    1壓制前的準(zhǔn)備    (1)裝料量的計(jì)算    在模壓成型工藝中，對(duì)于不同尺寸的模壓制品要進(jìn)行裝料量的估算，以保證制品幾何尺寸的精確，防止物料不足造成廢品，或者物料損失過多而浪費(fèi)材料。常用的估算方法有形狀、尺寸簡單估算法，將復(fù)雜形狀

2、的制品簡化成一系列簡單的標(biāo)準(zhǔn)形狀，進(jìn)行裝料量的估算：密度比較法，對(duì)比模壓制品及相應(yīng)制品的密度，已知相應(yīng)制品的重量，即可估算出模壓制品的裝料量：注型比較法，在模壓制品模具中，用樹脂、石蠟等注型材料注成產(chǎn)品，再按注型材料的密度、重量及制品的密度求出制品的裝料量。     (2)脫模劑的涂刷    在模壓成型工藝中，除使用內(nèi)脫模劑外，還在模具型腔表面上涂刷外脫模劑，常用的有油酸、石蠟、硬脂酸、硬脂酸鋅、有機(jī)硅油、硅脂和硅橡膠等。所涂刷的脫模劑在滿足脫模要求的前提下，用量盡量少些，涂刷要均勻。一般情況下，酚醛型模

3、壓料多用有機(jī)油、油酸、硬脂酸等脫模劑，環(huán)氧或環(huán)氧酚醛型模壓料多用硅脂和有機(jī)硅油脫模劑，聚酯型模壓料多用硬脂酸鋅、硅脂等脫模劑。    (3)預(yù)壓    將松散的粉狀或纖維狀的模壓料預(yù)先用冷壓法壓成重量一定、形狀規(guī)整的密實(shí)體。采用預(yù)壓作業(yè)可提高生產(chǎn)效率、改善勞動(dòng)條件，有利于產(chǎn)品質(zhì)量的提高。    (4)預(yù)熱    在壓制前將模壓料加熱，去除水分和其它揮發(fā)份，可以提高固化速率，縮短壓制周期；增進(jìn)制品固化的均勻性，提高制品的物理機(jī)械性能，提高

4、模壓料的流動(dòng)性。 (5)表壓值的計(jì)算    在模壓工藝中，首先要根據(jù)制品所要求的成型壓力，計(jì)算出壓機(jī)的表壓值。成型壓力是指制品水平投影面上單位面積所承受的壓力。它和表壓值之間存在的函數(shù)關(guān)系：復(fù)合材料的預(yù)浸料模壓成型工藝    在模壓成型工藝中，成型壓力的大小決定于模壓料的品種和制品結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度，成型壓力是選擇壓機(jī)噸位的依據(jù)。    2、壓制工藝    (1)裝料和裝模    往模具中加

5、入制品所需用的模壓料過程稱為裝料，裝料量按估算結(jié)果，經(jīng)試壓后確定。裝模應(yīng)遵循下列原則：物料流動(dòng)路程最短：物料鋪  設(shè)應(yīng)均勻；對(duì)于狹小流道和死角，應(yīng)預(yù)先進(jìn)行料的鋪設(shè)。    （2）模壓溫度制度    模壓溫度制度主要包括裝模溫度、升溫速率、成型溫度和保溫時(shí)間的選擇。    裝模溫度    裝模溫度是指將物料放入模腔時(shí)模具的溫度，它主要取決于物料的品種和模壓料的質(zhì)量指標(biāo)。一般地，模壓料揮發(fā)份含量高，不溶性樹脂含量低時(shí)，裝模溫度較低

6、。反之，要適當(dāng)提高裝模溫度。制品結(jié)構(gòu)復(fù)雜及大型制品裝模溫度一般宜在室溫-90范圍內(nèi)。    升溫速率    指由裝模溫度到最高壓制溫度地升溫速率。對(duì)快速模壓工藝，裝模溫度即為壓制溫度，不存在升溫速率問題。而慢速模壓工藝，應(yīng)依據(jù)模壓料樹脂的類型、制品的厚度選擇適當(dāng)?shù)纳郎厮俾省?#160;   成型溫度    樹脂在固化過程中會(huì)放出或吸收一定的熱量，根據(jù)放熱量可判斷樹脂縮聚反應(yīng)的程度，從而為確定成型溫度提供依據(jù)。一般情況下，先確定一個(gè)比較大的溫度范圍

7、，再通過工藝-性能試驗(yàn)選擇合理的成型溫度。成型溫度與模壓料的品種有很大關(guān)系。成型溫度過高，樹脂反應(yīng)速度過快，物料流動(dòng)性降低過快，常出現(xiàn)早期局部固化，無法充滿模腔。溫度過低，制品保溫時(shí)間不足，則會(huì)出現(xiàn)固化不完全等缺陷。  保溫時(shí)間    指在成型壓力和成型溫度下保溫的時(shí)間，其作用是使制品固化完全和消除內(nèi)應(yīng)力.保溫時(shí)間的長短取決于模壓料的品種、成型溫度的高低和制品的結(jié)構(gòu)尺寸和性能。    降溫    在慢速成型中，保溫結(jié)束后要在一定壓力下逐漸降溫，模具溫度降至

8、60以下時(shí)，方可進(jìn)行脫模操作。降溫方式有自然冷卻和強(qiáng)制降溫兩種?？焖賶褐乒に嚳刹徊捎媒禍夭僮?，待保溫結(jié)束后即可在成型溫度下脫模，取出制品。    （3)壓力制度    壓力制度包括成型壓力、合模速度、加壓時(shí)機(jī)、放氣等。    成型壓力    成型壓力是指制品水平投影面積上所承受的壓力。它的作用是克服物料中揮發(fā)物產(chǎn)生的蒸汽壓，避免制品產(chǎn)生氣泡、分層、結(jié)構(gòu)松散等缺陷，同時(shí)也可增加物料的流動(dòng)性，便于物料充滿模具型腔的各個(gè)角落，使制品結(jié)構(gòu)密實(shí)，

9、機(jī)械強(qiáng)度提高。    成型壓力的選擇取決于兩個(gè)方面的因素：a模壓料的種類及質(zhì)量指標(biāo)。如酚醛模壓料的成型壓力一般為30-50MPa，環(huán)氧酚醛模壓料的成型壓力為5- 30MPa,聚酯型模壓料的成型壓力為7-lOMPa。 b制品結(jié)構(gòu)形狀尺寸。對(duì)于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，壁厚較厚的制品，其成型壓力要適當(dāng)增加。外觀性能及平滑度要求高的制品一般也選擇較高的成型壓力。    合模速度    裝模后，上下模閉合的過程稱為合模。上模下行要快，但在與模壓料將接觸時(shí)，其速度要放慢。下行快，有利于操作和提高效率；

10、合模要慢，有利于模內(nèi)氣體的充分排除，減少氣泡、砂眼等缺陷的產(chǎn)生。    加壓時(shí)機(jī)    合模后，進(jìn)行加壓操作。加壓時(shí)機(jī)的選擇對(duì)制品的質(zhì)量有很大的影響。加壓過早，樹脂反應(yīng)程度低，分子質(zhì)量小，粘度低，樹脂在壓力下易流失，在制品中產(chǎn)生樹脂集聚或局部纖維裸露。加壓過遲，樹脂反應(yīng)程度高，粘度大，物料流動(dòng)性差，難以充滿模腔，形成廢品。通常，快速成型不存在加壓時(shí)機(jī)的選擇。    卸壓排氣    將物料中殘余的揮發(fā)物、固化反應(yīng)放出的低分子化合物及帶入物

11、料的空氣排除過程稱為排氣。其目的是為了保證制品的密實(shí)性，避免制品產(chǎn)生氣泡、分層現(xiàn)象。 (4)制品后處理    制品后處理是指將已脫模的制品在較高溫度下進(jìn)一步加熱固化一段時(shí)間，其目的是保證樹脂的完全固化，提高制品尺寸穩(wěn)定性和電性能，消除制品中的內(nèi)應(yīng)力，減少制品變形。有時(shí)也可根據(jù)實(shí)際情況，采用冷模方法，矯正產(chǎn)品變形，防止翹曲和收縮。    在模壓制品定型出模后，為滿足制品設(shè)計(jì)要求還應(yīng)建立毛邊打磨和輔助加工工序。毛邊打磨是去除制品成型時(shí)在邊緣部位的毛刺飛邊，打磨時(shí)一定要注意方法和方向，否則，很有可能把與毛邊相連

12、的局部打磨掉。    對(duì)于一些結(jié)構(gòu)復(fù)雜的產(chǎn)品，往往還需進(jìn)行機(jī)械加工來滿足設(shè)計(jì)要求。模壓制品對(duì)機(jī)械加工是很敏感的。如加工不當(dāng)，很容易產(chǎn)生破裂、分層。    3、典型配方模壓成型工藝    選定何種工藝主要取決于模壓料類型，此外還應(yīng)考慮生產(chǎn)效率及制品結(jié)構(gòu)、尺寸性能要求等。慢速成型工藝見表3.4。3.4 慢速成型工藝     4、典型預(yù)浸料和性能    國內(nèi)預(yù)浸料絕大部分用于制造體育休閑用品，基本是各公司自產(chǎn)自用，或從國外進(jìn)口。國內(nèi)已具備采用多種預(yù)浸工藝生