復(fù)合材料預(yù)浸料極其加工設(shè)備

復(fù)合材料預(yù)浸料極其加工設(shè)備

2021/5/91復(fù)合材料預(yù)浸料極其加工設(shè)備概覽搓管工藝預(yù)浸料真空袋熱壓罐壓力袋壓模工藝1、預(yù)浸料制造設(shè)備與工藝2、真空袋工藝與設(shè)備3、熱壓罐工藝與設(shè)備2021/5/921、預(yù)浸料1.1預(yù)浸料定義用樹脂基體在嚴(yán)格控制的條件下浸漬連續(xù)、短切纖維或織物，制成樹脂基體與增強(qiáng)體的組合物；制造復(fù)合材料的中間材料。是進(jìn)行鋪層設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，是直接用來制造各種復(fù)合材料構(gòu)件的原料。預(yù)浸料真空袋熱壓罐壓力袋壓模工藝2021/5/931、預(yù)浸料概述1.2商用預(yù)浸料性能要求具有較長的適用期（室溫>1個(gè)月，－18℃>6個(gè)月）；可準(zhǔn)確控制增強(qiáng)材料的含量和排列方向；成型時(shí)應(yīng)有適當(dāng)?shù)恼承院弯佋O(shè)性；揮發(fā)分含量盡可能?。ㄒ话?lt;2%，主承力構(gòu)件預(yù)浸料<0.8%）2021/5/94單向預(yù)浸帶窄預(yù)浸帶2021/5/95碳纖維織物預(yù)浸料玻璃纖維織物預(yù)浸料2021/5/961.3預(yù)浸料制備工藝及設(shè)備1.3.1熱固性樹脂基體預(yù)浸料制備技術(shù)SMC連續(xù)長纖維溶液浸漬法熱熔法1.3.2熱塑性樹脂基體預(yù)浸料制備技術(shù)2021/5/971.3.1.1溶液浸漬法（濕法）設(shè)備：臥式或立式浸膠機(jī)過程收卷

熱處理爐(除去水分或石蠟浸潤劑)浸膠槽(浸膠)

纖維(紗或織物)

烘干爐(除去溶劑、揮發(fā)分)(樹脂預(yù)固化)存貯2021/5/981.輥筒纏繞法2021/5/99玻璃纖維無緯布碳纖維無緯布2021/5/9102、陣列式連續(xù)排鋪法2021/5/911北京航空材料研究院自行研制48英寸熱熔預(yù)浸機(jī)2021/5/912北京航空材料研究院窄帶預(yù)浸機(jī)2021/5/9131.3.1.2熔融法優(yōu)點(diǎn)：生產(chǎn)現(xiàn)場和環(huán)境無污染；節(jié)約溶劑；預(yù)浸料揮發(fā)分含量低缺點(diǎn)：不適合浸漬厚纖維或織物，高粘度樹脂難于浸漬。1、直接熱熔法2021/5/9142、膠膜法2021/5/9151.3.2增強(qiáng)熱塑性塑料片材制造1.3.2.1熔融浸漬工藝層合切割玻璃氈樹脂薄膜片材冷卻預(yù)熱熱壓浸漬熱固結(jié)2021/5/916混合懸浮助劑樹脂粉末熱壓玻纖懸浮液流漿箱成形網(wǎng)脫水干燥粘接片材卷材樹脂、玻纖均勻分散1.3.2.2懸浮沉積工藝2021/5/9171.3.2.3硫化床法短切樹脂粉末玻纖輸送網(wǎng)帶熱壓冷卻

電加熱遠(yuǎn)紅外加熱片材2021/5/9181.3.2.4靜電吸附法短切玻纖

3~50mm層合塑料薄膜

0.01~1mm熱壓冷卻片材帶靜電玻纖靜電摩擦輥靜電發(fā)生器中長玻纖2021/5/9192預(yù)浸料加工工藝和設(shè)備預(yù)浸料真空袋熱壓罐搓管工藝壓力袋壓模工藝浸漬-----------------〉賦形---------------------〉固化2021/5/9202.1.1過程2.1真空袋成型制品毛坯真空袋密封抽真空固化制品2021/5/9212.1.2特征1）工藝簡單，不需要專用設(shè)備；2）壓力較小，最大為0.1MPa，只適用厚度1.5mm以下復(fù)合材料制品2021/5/9222.1.3真空袋成型設(shè)備和工具浸漬--------〉賦形--------〉固化預(yù)浸料1、模具2、壓力(真空系統(tǒng))3、溫度（控制系統(tǒng)）

真空系統(tǒng)：真空袋真空泵、管路密封材料

4、脫模材料2021/5/923真空袋裝2021/5/9242021/5/9252021/5/9262.2壓力袋成型壓力為0.25~0.5MPa2021/5/9272.2壓力袋成型設(shè)備和工具浸漬--------〉賦形--------〉固化預(yù)浸料1、模具2、壓力(壓力系統(tǒng))3、溫度（控制系統(tǒng)）

壓力系統(tǒng)：加壓設(shè)備、管路密封材料

4、脫模材料2021/5/928方案設(shè)計(jì)樹脂基體采用耐低溫、低粘度環(huán)氧樹脂；

為了滿足動(dòng)載疲勞性、提高層間剪切采用正交三維；真空浸漬、內(nèi)氣囊加壓工藝。內(nèi)補(bǔ)強(qiáng)法蘭內(nèi)加壓2021/5/929真空浸漬+氣囊加壓2021/5/9302.3真空袋-熱壓罐成型2021/5/931熱壓罐2021/5/9322.3.1熱壓罐成型復(fù)合材料制品的優(yōu)點(diǎn)制品表面與內(nèi)部質(zhì)量最佳（浸漬最佳）；大尺寸型面復(fù)雜的復(fù)合材料構(gòu)件（受限于熱壓罐型腔尺寸）（成型最佳）；預(yù)浸料鋪層，制品質(zhì)量易控（固化最佳，工藝可控性好）。

“熱壓罐成型是一種廣泛用于成型先進(jìn)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的工藝方法。當(dāng)前要求高承載的絕大多數(shù)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)依然采用熱壓罐成型”摘自《聚合物復(fù)合材料及工藝》220頁王汝敏等科學(xué)出版社2021/5/9332.3.2工藝過程預(yù)浸料下料、鋪疊封裝抽真空加熱加壓固化2021/5/934加壓作用：壓實(shí)預(yù)浸料，制備結(jié)構(gòu)均勻、致密復(fù)合材料加壓時(shí)機(jī)：粘流態(tài)與高彈態(tài)區(qū)間加壓太早：樹脂流失過多加壓太遲：樹脂已進(jìn)入高彈態(tài)，樹脂結(jié)構(gòu)不致密2.3.3.加熱、加壓工藝順序加熱預(yù)浸料熔融粘流態(tài)高彈態(tài)固化玻璃態(tài)2021/5/935固化溫度、時(shí)間：取決于樹脂體系和制件厚度；升溫速率固化壓力：排除過剩樹脂，使制件密實(shí)；加壓時(shí)機(jī)真空度：排除夾雜空氣和揮發(fā)物2021/5/936時(shí)間溫度壓力真空度2021/5/9372.3.4壓力罐成型設(shè)備和工具浸漬--------〉賦形--------〉固化預(yù)浸料高壓高溫流膠1、模具2、真空系統(tǒng)3、溫度（熱壓罐系統(tǒng)）

真空系統(tǒng)：真空袋真空泵、管路密封材料3、熱壓罐系統(tǒng)

4、脫模材料2021/5/9382021/5/9392021/5/9402.3.5熱壓罐系統(tǒng)

壓力真空加熱2021/5/9412021/5/9422.3.5熱壓罐系統(tǒng)三大部分1、機(jī)械部分包括：密封腔體（由罐體、罐門機(jī)構(gòu)、密封電機(jī)和隔熱層等形成一個(gè)耐高壓、高溫的容器腔體）底板與小車；

罐體：為圓筒形壓力容器，封頭采用壓制成型，筒身采用鋼板卷筒焊制。筒身由內(nèi)外筒組成，加熱與冷卻裝置安裝在內(nèi)外筒之間。罐體內(nèi)裝有風(fēng)機(jī)，使空氣通過內(nèi)外筒涵道強(qiáng)制循環(huán)流動(dòng)。內(nèi)筒焊有底板，上置軌道和小車，制品可由小車進(jìn)出罐體。2021/5/9432、功能及控制部分包括：

1壓力系統(tǒng)（由壓縮機(jī)、儲(chǔ)氣罐、壓力調(diào)節(jié)閥、管路、變送器和壓力表等組成壓力傳送與調(diào)控系統(tǒng)）；

2加熱、冷卻系統(tǒng)（電熱管均布在罐體尾部，加熱功率滿足腔體的最高溫度要求及升溫速率的要求）；

3均風(fēng)系統(tǒng)（由攪拌風(fēng)機(jī)、導(dǎo)風(fēng)筒和導(dǎo)流罩組成，加速熱流傳導(dǎo)，形成均勻溫度場）；

4真空系統(tǒng)(由真空泵、管路、真空表和真空閥組成，給封裝的