注射成型、拉挤成型、真空成型

1、聚合物基复合材料成型工艺聚合物基复合材料成型工艺 注射成型、拉挤成型、真空压力成型注射成型、拉挤成型、真空压力成型 1高分子高分子1402吴仲良吴仲良0707140203注射成型工艺2 注射成型法是先将注射成型法是先将底膜固定底膜固定、预热预热，然后利用然后利用注射机械注射机械在一定的压力条件下，在一定的压力条件下，通过一通过一注入口注入口将增强材料的纤维和树脂将增强材料的纤维和树脂等一起挤压入模型内使之成型。因此，等一起挤压入模型内使之成型。因此，也称其为也称其为挤压成型法挤压成型法。注射成型3 注射成型工艺过程注射成型工艺过程 包括包括 加料加料 、 熔化熔化 、 混合混合 、注射注射 、

2、 冷却硬化冷却硬化 和和 脱模脱模等步骤。等步骤。 加工加工热固性树脂热固性树脂时，一般是将时，一般是将温度较温度较低的树脂体系低的树脂体系( 防止物料在进入模具之前防止物料在进入模具之前发生固化发生固化)与与短纤维短纤维混合均匀后注射到模混合均匀后注射到模具，然后再具，然后再加热模具加热模具使其固化成型。使其固化成型。注射成型4 在加工过程中在加工过程中,由于由于熔体混合物的流熔体混合物的流动动会使纤维在树脂基体中的分布有一定会使纤维在树脂基体中的分布有一定的的各向异性各向异性。 如果制品形状比较复杂，则容易如果制品形状比较复杂，则容易出现出现局部纤维分布不均匀局部纤维分布不均匀或或大量树脂

3、大量树脂富集区富集区，影响材料的性能。，影响材料的性能。注射成型5 因此，因此， 注射成型注射成型工艺要求工艺要求树脂树脂与短纤维的混合均匀与短纤维的混合均匀 ，混合体系有，混合体系有良好的流动性良好的流动性 ，而，而纤维含量不宜过纤维含量不宜过高高 ，一般在，一般在20-50 左右，多数左右，多数在在20-40 .注射成型6 注射成型法注射成型法 所得制品的所得制品的精度高精度高、生生产周期短产周期短、效率较高效率较高、容易实现自动控容易实现自动控制制，除氟树脂外，几乎所有的，除氟树脂外，几乎所有的热塑性树热塑性树脂脂都可以采用这种方法成型。都可以采用这种方法成型。拉挤成型工艺7 拉挤成型是

4、一种拉挤成型是一种连续生产连续生产固定截固定截面型材面型材的成型方法。主要过程是将浸的成型方法。主要过程是将浸有树脂的纤维连续通过一定型面的加有树脂的纤维连续通过一定型面的加热口模，挤出多余树脂，在牵引条件热口模，挤出多余树脂，在牵引条件下进行固化。下进行固化。拉挤成型8送纱送纱浸胶浸胶预成型预成型固化成型固化成型牵引牵引切割切割产品产品1. 工艺过程工艺过程1纤维粗纱；纤维粗纱；2浸渍槽；浸渍槽；3预成型模；预成型模；4固化模；固化模；5拉拔牵引。拉拔牵引。拉挤成型92. 原材料原材料（1）树脂（）树脂（基体基体）：）：热固性树脂：拉挤成型要求树脂黏度低，浸润性好，适用热固性树脂：拉挤成型要

5、求树脂黏度低，浸润性好，适用期长，固化快，常采用期长，固化快，常采用不饱和聚酯树脂、乙烯基树脂、环氧不饱和聚酯树脂、乙烯基树脂、环氧树脂等树脂等。树脂可加入内脱模剂，成型时自动迁移到制件表面。树脂可加入内脱模剂，成型时自动迁移到制件表面减少牵引阻力。采用预浸纱、织物的干法拉挤成型，则省出减少牵引阻力。采用预浸纱、织物的干法拉挤成型，则省出树脂浸渍工序。固化可分段进行，先在模腔内固化到一定程树脂浸渍工序。固化可分段进行，先在模腔内固化到一定程度，在进入固化炉内完全固化。度，在进入固化炉内完全固化。热塑性树脂：热塑性树脂：ABS、PA、PC、PEEK等。等。（2）纤维（）纤维（增强材料增强材料）：

6、无捻玻璃纤维粗纱、连续纤维毡）：无捻玻璃纤维粗纱、连续纤维毡及聚酯纤维毡、碳纤维、芳纶及其混杂纤维、双向或三向编及聚酯纤维毡、碳纤维、芳纶及其混杂纤维、双向或三向编织物。织物。作用：提高拉挤制品的横向或层间力学性能。作用：提高拉挤制品的横向或层间力学性能。拉挤成型103. 型材类型型材类型工字形、槽形、角形、异型截面以及这些截面构成的组工字形、槽形、角形、异型截面以及这些截面构成的组合截面等。合截面等。4. 工艺特点工艺特点连续成型，制品长度不受限制；连续成型，制品长度不受限制；产品纵向力学性能突出，结构效率高；产品纵向力学性能突出，结构效率高；制造成本低，自动化程度高，生产效率高，原材制造成

7、本低，自动化程度高，生产效率高，原材料利用率高，不需要辅助材料。料利用率高，不需要辅助材料。u拉挤成型是制造高纤维含量、高性能、低成本拉挤成型是制造高纤维含量、高性能、低成本复合材料的一种重要方法！复合材料的一种重要方法！拉挤成型115.应用应用(1)耐腐蚀领域耐腐蚀领域，上、下水装置。，上、下水装置。(2)电工领域电工领域，主要用于高压电阻保护管、电缆架、绝缘梯、，主要用于高压电阻保护管、电缆架、绝缘梯、绝缘杆、电杆、灯柱、变压器和电机的零部件等。绝缘杆、电杆、灯柱、变压器和电机的零部件等。(3)建筑领域建筑领域，主要用于门、窗结构用型材，桥梁、栏杆、帐，主要用于门、窗结构用型材，桥梁、栏杆

8、、帐蓬支架、天花板吊架等。蓬支架、天花板吊架等。(4)运输领域运输领域，主要用于卡车构架、冷藏车箱、汽车簧板、刹，主要用于卡车构架、冷藏车箱、汽车簧板、刹车片、行李架、保险杆、船舶甲板、电气火车轨道护板等车片、行李架、保险杆、船舶甲板、电气火车轨道护板等(5)运动娱乐领域运动娱乐领域，主要用于钓鱼杆、弓箭杆、滑雪板、撑杆，主要用于钓鱼杆、弓箭杆、滑雪板、撑杆跳杆、曲辊球辊、活动游泳池底板等。跳杆、曲辊球辊、活动游泳池底板等。(6)能源能源开发领域，太阳能收集器、支架、风力发电机叶片和开发领域，太阳能收集器、支架、风力发电机叶片和抽油杆等。抽油杆等。(7)航空航天领域航空航天领域。宇宙飞船天线绝

9、缘管、飞船用电机零部件。宇宙飞船天线绝缘管、飞船用电机零部件。真空压力成型工艺12 真空压力成型真空压力成型是一种用于是一种用于先进长纤维先进长纤维复合材料的成型法。它使用未固化的复合材料的成型法。它使用未固化的碳纤碳纤维维/树脂树脂等等预制片预制片作为原材料，然后经过作为原材料，然后经过铺层铺层、真空包袋真空包袋、抽真空抽真空、加热加热等过程使等过程使产品固化成型。由此可见，与其他的成型产品固化成型。由此可见，与其他的成型法不同，真空热压成型法是一种将法不同，真空热压成型法是一种将纤维的纤维的树脂浸渍过程树脂浸渍过程和和复合材料的成型复合材料的成型完全分开完全分开的一种成型法。的一种成型法。

10、真空压力成型131.工艺过程工艺过程预制片的预制片的制作制作底模的制作底模的制作（平板以外（平板以外的产品）的产品）不粘处理不粘处理铺层铺层真空包装真空包装热压成型热压成型固化固化脱模脱模真空压力成型14 用用真空热压成型法真空热压成型法制造平板以外的产品，如制制造平板以外的产品，如制造有曲线等部分的产品时，需要先制造底模。底模造有曲线等部分的产品时，需要先制造底模。底模与复合材料制品之间一般用与复合材料制品之间一般用防粘薄膜防粘薄膜（如聚四氟乙（如聚四氟乙烯薄膜），防止底模与复合材料制品粘连。在铺层烯薄膜），防止底模与复合材料制品粘连。在铺层的过程中，应尽可能保持周围环境的清洁，以免灰的过程

11、中，应尽可能保持周围环境的清洁，以免灰尘等混入层间引起层间强度的下降。真空包袋过程尘等混入层间引起层间强度的下降。真空包袋过程要保持达到成型所要求的真空度，以保证产品的质要保持达到成型所要求的真空度，以保证产品的质量。如果真空度达不到要求，层间的空气排不出来，量。如果真空度达不到要求，层间的空气排不出来，由此在产品中会产生较多的由此在产品中会产生较多的空洞空洞。真空压力成型152.加热、加压过程加热、加压过程 真空热压成型法的加热、加压过程主要根据基真空热压成型法的加热、加压过程主要根据基体材料体材料树脂的种类树脂的种类而定，图而定，图5 - 30是碳纤维是碳纤维/环氧树环氧树脂的加热、加压过程。脂的加热、加压过程。真空压力成型163.加热、加压的设备加热、加压的设备 加热、加压设备主要有两种：一种是加热、加压设备主要有两种：一种是加热、加压釜加热、加压釜，另一种是另一种是热压机热压机。加热、加压容器是利用蒸汽和压缩空。加热、加压容器是利用蒸汽和压缩空气加热、加压的，也有一种简易的加热、加压容器是利气加热、加压的，