热固性复合材料成型工艺学习教案

1、会计学1热固性复合材料热固性复合材料(f h ci lio)成型工艺成型工艺第一页，共78页。面层短切毡短切毡或粗砂布短切毡表面毡胶衣层脱模剂模具典型的手糊成型(chngxng)复合材料结构第1页/共78页第二页，共78页。实例(shl)1 餐桌椅手糊成型第2页/共78页第三页，共78页。实例(shl)2 张家界景区游览车复合材料车体的手糊成型第3页/共78页第四页，共78页。第4页/共78页第五页，共78页。第5页/共78页第六页，共78页。第6页/共78页第七页，共78页。不饱和聚酯树脂(j zh sh zh)工艺性能制品(zhpn)性能价格(jig)便宜黏度小，浸润性好胶液的使用期调节范

2、围广力学性能低，耐酸性好固化收缩率大，表面质量较差环氧树脂黏度较大，使用时要加入稀释剂固化剂用量变动范围小，胶液使用期不易调整用胺类化合物作固化剂时毒性较大力学性能、耐腐蚀性能好固化收缩率低脆性较大较贵酚醛树脂黏度小，浸润性好在较低温度下，固化周期长阻燃性能好，燃烧时烟密度低，毒性小便宜第7页/共78页第八页，共78页。脱模剂脱模剂 脱模剂应具备脱模剂应具备(jbi)的条件：的条件：（1）不腐蚀模具，不影响固化，与树脂粘附力小；）不腐蚀模具，不影响固化，与树脂粘附力小；（2）成膜迅速、均匀、光滑；）成膜迅速、均匀、光滑；（3）使用简便、安全，价格便宜。）使用简便、安全，价格便宜。脱模剂按用途分

3、为脱模剂按用途分为 按性状分为按性状分为内脱模剂 用于模压(my)和热固化 外脱模剂 用于手糊和冷固化 薄膜型脱模剂混合(hnh)溶液型脱模剂油蜡型脱模剂辅助材料第8页/共78页第九页，共78页。1 薄膜型脱模剂薄膜型脱模剂 最常用的有：聚酯薄膜、玻璃纸、聚氯乙烯薄膜、聚最常用的有：聚酯薄膜、玻璃纸、聚氯乙烯薄膜、聚乙烯薄膜等。乙烯薄膜等。 其中聚酯薄膜应用最普遍，使用厚度一般为其中聚酯薄膜应用最普遍，使用厚度一般为0.04 mm 、0.02 mm。使用方法：铺在模具上，或用凡士林贴在模具上。使用方法：铺在模具上，或用凡士林贴在模具上。优点：脱模效果好，使用方便，材料优点：脱模效果好，使用方便

4、，材料(cilio)易得。易得。缺点：薄膜的柔韧性、帖服性差，不能用于形状缺点：薄膜的柔韧性、帖服性差，不能用于形状 复杂的制品。复杂的制品。第9页/共78页第十页，共78页。2 混合溶液型脱模剂混合溶液型脱模剂（1）聚乙烯醇）聚乙烯醇(j y x chn)脱模剂的配制脱模剂的配制 在搅拌状态下，用水将聚乙烯醇在搅拌状态下，用水将聚乙烯醇(j y x chn)加热溶解（水温加热溶解（水温约约95），冷却到室温，往里滴加乙醇或丙酮（边加边搅拌）。），冷却到室温，往里滴加乙醇或丙酮（边加边搅拌）。 加入甘油可增加膜的柔韧性；加入甘油可增加膜的柔韧性； 加入少量洗衣粉，可使成膜均匀；加入少量洗衣粉，

5、可使成膜均匀； 加入少量蓝、红墨水可防止漏涂；加入少量蓝、红墨水可防止漏涂； 需要干燥快则适当多加乙醇或丙酮。需要干燥快则适当多加乙醇或丙酮。第10页/共78页第十一页，共78页。（2）过氯乙烯脱模剂）过氯乙烯脱模剂 配方：过氯乙烯粉配方：过氯乙烯粉510份份 甲苯甲苯(ji bn)丙酮（丙酮（1：1）9590份份 按比例将物料与溶剂混和搅拌，放入密闭容器中（不按比例将物料与溶剂混和搅拌，放入密闭容器中（不能用塑料容器）等完全溶解后即可使用。能用塑料容器）等完全溶解后即可使用。（3）聚苯乙烯溶液脱模剂）聚苯乙烯溶液脱模剂 配方：聚苯乙烯粉配方：聚苯乙烯粉 5份份 甲苯甲苯(ji bn) 95份

6、份 称量混合，搅拌均匀后，密封放置称量混合，搅拌均匀后，密封放置7天左右，若完全溶天左右，若完全溶解，搅拌均匀即可使用。解，搅拌均匀即可使用。缺点：甲苯缺点：甲苯(ji bn)有毒有毒优点：脱模容易，成模速度快优点：脱模容易，成模速度快第11页/共78页第十二页，共78页。3 蜡类、油酯类脱模剂蜡类、油酯类脱模剂（1）蜡类脱模剂（蜡型脱模剂）蜡类脱模剂（蜡型脱模剂） 使用方便、省工省时、价格便宜，脱模效果好，使用广使用方便、省工省时、价格便宜，脱模效果好，使用广泛。泛。 （2）油酯类脱模剂）油酯类脱模剂 a、硅酯脱模剂、硅酯脱模剂 硅酯硅酯 100份份 甲苯甲苯(ji bn) 100份份 b、

7、其他油脂脱模剂、其他油脂脱模剂 耐热机油，硅油，凡士林油，变压器油等。耐热机油，硅油，凡士林油，变压器油等。第12页/共78页第十三页，共78页。4 脱模剂复合脱模剂复合(fh)使用使用 对大型制品或外型复杂的制品，多采用几种对大型制品或外型复杂的制品，多采用几种脱模剂复合脱模剂复合(fh)使用，效果较好。使用，效果较好。第13页/共78页第十四页，共78页。性常用填料：碳酸钙（最普遍，赋予体系触变性）石棉(shmin)、铝粉（提高冲击强度）石英粉、氧化铝（提高压缩强度）氧化铝、氧化钛（提高黏附力）三氧化二锑（提高阻燃性）金属粉、石墨粉（提高导热性和导电性）滑石粉、石膏粉（降低成本）第14页/

8、共78页第十五页，共78页。散性好、透明度高n无机颜料(ynlio)：耐候性、耐氧化性和耐溶剂性好第15页/共78页第十六页，共78页。n作用：在立面上成型时防止树脂流挂、滴落、麻面n使成型操作容易(rngy)进行n第16页/共78页第十七页，共78页。第17页/共78页第十八页，共78页。单模 对模 拼装(pn zhun)模 阳模 阴模(yn m) 模具的结构模具的结构第18页/共78页第十九页，共78页。v模具材料选择：v（1）木材v 要求均质、无节。常用红松、银杏、枣木等。木材模具表面需要封孔处理。其特点是质轻、易加工；但不耐久。适合于小批量生产小型制品。v（2）石膏v 用半水石膏成型。

9、制造简便，造价低；不耐用，怕冲击，适合于小批量生产形状复杂的制品。v（3）水泥v 制造方便，成本低，有一定强度，适合于制造形状简单，表面要求不高的制品。v（4）石蜡v 适合于制作(zhzu)难以取出的型心，一次性使用，成型后融化掉。第19页/共78页第二十页，共78页。 （5 5）泡沫塑料：不取出的模芯部分）泡沫塑料：不取出的模芯部分 （6 6）低熔点合金：）低熔点合金：58%58%铋和铋和42%42%锡，熔点锡，熔点135oC135oC 可溶性盐：可溶性盐：6070%6070%磷酸铝，磷酸铝，3040%3040%碳酸钠，碳酸钠，58%58%偏硼酸钠，偏硼酸钠，2%2%石英粉，用于不易取出的复

10、杂模具石英粉，用于不易取出的复杂模具 （7 7）金属）金属 常用常用(chn yn)(chn yn)钢材、铸铝等。耐久、不易变形；但加工费钢材、铸铝等。耐久、不易变形；但加工费用高。适合于小型、大批量生产的高精度制品。用高。适合于小型、大批量生产的高精度制品。 （8 8）玻璃钢）玻璃钢 由木模或石膏模翻制。质轻、耐久、制造方便。适合于中小型由木模或石膏模翻制。质轻、耐久、制造方便。适合于中小型制品的批量生产。制品的批量生产。第20页/共78页第二十一页，共78页。第21页/共78页第二十二页，共78页。n脱模剂种类及用法n制品的成型条件n模具的保管方法n模具的大小和形状n模具承受过大的机械力导

11、致模具寿命缩短第22页/共78页第二十三页，共78页。第23页/共78页第二十四页，共78页。 增强材料增强材料(cilio)准备准备a.纤维表面纤维表面(biomin)处理（热处理或化学处理）；处理（热处理或化学处理）；b.使用使用(shyng)前烘干处理；前烘干处理；c.按样板下料。按样板下料。下料时应注意以下几点：下料时应注意以下几点：1、布的方向性、布的方向性2、拼缝应各层错开、拼缝应各层错开 3、对圆形制品，布的、对圆形制品，布的45方向变形能力好，方向变形能力好， 可沿此方向裁成布条糊制。可沿此方向裁成布条糊制。4、注意经济使用、注意经济使用 手糊成型工艺原材料的准备原材料的准备第

12、24页/共78页第二十五页，共78页。胶液准备胶液准备(zhnbi)胶液的主要胶液的主要(zhyo)工艺指标是：胶液粘度；凝胶时间。工艺指标是：胶液粘度；凝胶时间。胶液粘度胶液粘度(zhn d)： 表征流动特性，粘度控制在表征流动特性，粘度控制在0.2之之间，间，一般用稀释剂调节一般用稀释剂调节 粘度过高不易涂刷和浸透增强材料，粘度过粘度过高不易涂刷和浸透增强材料，粘度过低，在树脂凝胶前发生胶液流失，使制品出低，在树脂凝胶前发生胶液流失，使制品出现缺陷。现缺陷。第25页/共78页第二十六页，共78页。凝胶时间凝胶时间(shjin)(shjin)： 指在一定温度条件下，树脂中加入定量的引发指在一

13、定温度条件下，树脂中加入定量的引发剂、促进剂或固化剂，从粘流态到失去流动性，剂、促进剂或固化剂，从粘流态到失去流动性，变成软胶状态变成软胶状态(zhungti)(zhungti)凝胶所需的时间。凝胶所需的时间。 一般采用引发剂、促进剂用量调节。一般采用引发剂、促进剂用量调节。 凝胶过快凝胶过快来不及操作，制品交联太严重来不及操作，制品交联太严重(ynzhng)(ynzhng)、收缩大、发脆。、收缩大、发脆。 凝胶过慢凝胶过慢增加了生产周期，且易发生流胶。增加了生产周期，且易发生流胶。影响凝胶时间的主要因素：影响凝胶时间的主要因素： 引发剂、促进剂用量。引发剂、促进剂用量大，凝胶时间缩短；引发剂

14、、促进剂用量。引发剂、促进剂用量大，凝胶时间缩短； 胶液体积的影响。胶液体积越大，热量不易散失，凝结快；胶液体积的影响。胶液体积越大，热量不易散失，凝结快； 环境温度、湿度的影响环境温度、湿度的影响 气温越高，凝结越快气温越高，凝结越快 湿度越小，凝结越快湿度越小，凝结越快 制品表面积影响制品表面积影响 制品表面积大，凝结快。制品表面积大，凝结快。第26页/共78页第二十七页，共78页。n固化n脱模、修整及装配第27页/共78页第二十八页，共78页。n色斑：颜料分散不均，模具表面有灰尘n起泡：胶衣层与强度层间裹入空气或溶剂n裂纹：胶衣层太厚，树脂选择不当，苯乙烯或填料太多，树脂固化不良，制品受

15、冲击等n泛黄：湿度，树脂，引发系统，固化第28页/共78页第二十九页，共78页。不当n白化：一次糊制太厚，固化太快第29页/共78页第三十页，共78页。第30页/共78页第三十一页，共78页。第31页/共78页第三十二页，共78页。第32页/共78页第三十三页，共78页。n袋压成型工艺n装袋n固化第33页/共78页第三十四页，共78页。第34页/共78页第三十五页，共78页。n玻璃布蜂窝(fngw)芯子的制造n波纹法n展开法：手工涂胶法：工艺简单，劳动强度大，生产效率低n机械涂胶法：漏胶法：生产效率高，质量较差n印胶涂胶法：设备简单，质量容易控制，生产效率高第35页/共78页第三十六页，共78

16、页。第36页/共78页第三十七页，共78页。n泡沫塑料形成原理n气发泡沫塑料的形成（形成、增长、稳定）n组合泡沫塑料n发泡剂：碳酸铵、碳酸氢钠、AIBN等第37页/共78页第三十八页，共78页。第38页/共78页第三十九页，共78页。第39页/共78页第四十页，共78页。n预制黏结成型n浇铸成型n强芯毡夹层结构的成型工艺第40页/共78页第四十一页，共78页。第41页/共78页第四十二页，共78页。第42页/共78页第四十三页，共78页。第43页/共78页第四十四页，共78页。第44页/共78页第四十五页，共78页。n浸毡法纤维(xinwi)切割热处理混合(hnh)撕松烘干存放树脂调配玻璃纤维

17、热处理浸胶烘干切割存放树脂调配第45页/共78页第四十六页，共78页。捏合机捏合机撕松机撕松机第46页/共78页第四十七页，共78页。n溶剂(rngj)，纤维长度，浸渍时间，烘干条件，其他n模压料的存放n模压料的启用期：37天n模压料的存放期第47页/共78页第四十八页，共78页。第48页/共78页第四十九页，共78页。第49页/共78页第五十页，共78页。响树脂固化；着色效果好，分散性好；不影响树脂增稠特性；色彩的耐久性好n低收缩剂：热塑性树脂第50页/共78页第五十一页，共78页。n化学因素：树脂组成、增稠剂类型、添加剂和杂质n增稠机理第51页/共78页第五十二页，共78页。树脂(shzh

18、)固化剂增稠剂填料(tinlio)低收缩剂其他树脂糊上薄膜浸渍无捻粗纱切割沉降下薄膜树脂糊收卷稠化包装第52页/共78页第五十三页，共78页。液压机（模压液压机（模压(my)设备）设备）第53页/共78页第五十四页，共78页。模具(mj)预热 涂脱模剂模压(my)料 预热模压料预成型装模压制脱模后处理修整及辅助加工检验成品第54页/共78页第五十五页，共78页。模压制品金属制品金属制品模压制品1WW第55页/共78页第五十六页，共78页。压制温度压制温度（ ）预热情况预热情况冲击强度冲击强度（kJ/mkJ/m2 2）弯曲强度弯曲强度（MPaMPa）马丁耐热马丁耐热（ ）24h24h吸水率吸水率

19、（）（）175175未预热未预热98989.89.8100100100100预预 热热10910910.710.71101107474190190未预热未预热11111110.310.3101.7101.76161预预 热热11811811.511.5124.3124.35050预热对线型酚醛模压(my)料制品性能的影响第56页/共78页第五十七页，共78页。第57页/共78页第五十八页，共78页。模模 压压 料料 名名 称称成型压力（成型压力（MpaMpa）镁酚醛预混料镁酚醛预混料28.8-4928.8-49环氧酚醛模压料环氧酚醛模压料14.7-28.814.7-28.8环氧模压料环氧模压料4.9-19.64.9-19.6聚酯料团聚酯料团一般制品一般制品0.7-4.90.7-4.9复杂制品复杂制品4.9-9.84.9-9.8片状模塑料片状模塑料特种低压成型料特种低压成型料0.7-2.00.7-2.0一般制品一般制品2.5-4.92.5-4.9复杂深凹制品复杂深凹制品4.9-14.74.9-14.7几种模压料的成型几种模压料的成型(chngxng)(chngxng)压力压力第58页/共78页第五十九页，共78页。模压料镁酚醛模压料氨酚醛模压料环氧酚