传统喷射成型

传统喷射成型第一页，共三十一页，编辑于2023年，星期六.传统手糊成型工艺简介第二页，共三十一页，编辑于2023年，星期六第二章手糊成型工艺2.4喷射成型工艺及设备2.4.1概述是为改进手糊成型工艺而开发的一种半机械化成型工艺,是手糊工艺的变形。按喷射动力分：气动型和液压型按胶混合形式分：内混合型、外混合型、先混合型玻璃纤维无捻粗纱聚酯树脂加热引发剂促进剂静态混合切割喷枪喷射成型模具辊压固化脱模图2-7喷射成型工艺流程第三页，共三十一页，编辑于2023年，星期六第二章手糊成型工艺图2-8气动型喷射图2-9液压型喷射气动型喷射部分树脂和引发剂容易扩散到周围空气中，因此目前较少使用。2.4喷射成型工艺及设备第四页，共三十一页，编辑于2023年，星期六图2-10内混合型喷射图2-11外混合型喷射

内混合型树脂与引发剂混合后喷出，不产生引发剂蒸汽，但是喷枪必须及时用溶剂清洗，否则喷枪易堵。外混合型是引发剂与树脂在空气中混合浪费材料，并有污染。第五页，共三十一页，编辑于2023年，星期六2.4.2喷射成型机的工作原理一、压力罐供胶式喷射成型机如图2-12，两个胶罐，一个装树脂引发剂，一个装树脂促进剂。二、泵供胶式喷射成型机图2-13两种类型：树脂、辅助剂各自的泵供各自喷枪树脂、辅助剂泵入静态混合器再入喷枪三、泵罐组合供胶式喷射成型机树脂由泵供给，辅助剂由压力罐供给。泵供的供胶量较准确。第六页，共三十一页，编辑于2023年，星期六图2-12双压力罐供胶式喷射成型机示意图1-气水分离器；2-气阀门；3-调压阀；4-放气阀；5-调压阀；6，7-压力罐；8-安全阀；9，10-调压阀；11-纤维切割喷射器；12，13-树脂喷射器第七页，共三十一页，编辑于2023年，星期六2.4.3喷射成型工艺控制2.4.3.1工艺参数1、纤维含量28～33％，长度25～50mm2、树脂含量60％左右3、胶液粘度0.3～0.8Pa.s，触变度1.5～44、喷射量胶8～60g/s5、喷枪夹角20°，距模具350～400mm6、喷射压力0.3～0.35MPa第八页，共三十一页，编辑于2023年，星期六2.4.3.2喷射成型的工艺要点1、环境温度25±5℃；2、压力要稳定；3、喷射工序标准化；4、树脂应加温、保温；5、纤维切割要准确；6、准确调节胶及纤维的喷射量；7、喷射前在模具上喷一层树脂；8、喷枪移动要均匀，不能漏喷；9、每一层喷完后应立即辊压，再喷第二层；10、调整好喷枪的角度和距离；11、特殊部位应用特殊方法处理。第九页，共三十一页，编辑于2023年，星期六2.4.3.3喷射成型制品的缺陷与防治P36，表2-212.4.4喷射成型设备2.4.4.1玻璃纤维切割喷射器主要由切割辊、垫辊、牵引辊、气动马达、气缸活塞、机壳等组成。如图2-17、2－18纤维在旋转的切割辊与垫辊之间被切断并被喷射气流吹散，连续向外喷出。第十页，共三十一页，编辑于2023年，星期六4-垫辊；5－牵引辊；6－切割辊；9－玻璃纤维图2-17玻璃纤维三辊切割喷射器1-机壳；2-进气管；3-气动马达；4－喷枪第十一页，共三十一页，编辑于2023年，星期六2.4.4.2树脂胶液喷枪分类

1、单嘴、双喷嘴、多喷嘴喷枪；2、气动控制、手动控制喷枪；3、气压雾化、液压雾化喷枪；4、内混合式、外混合式喷枪（树脂与引发剂）图2-19是喷枪结构图2.4.4.3静态混合器是一种连续混合液流的新型装置，在混合物料的过程中静止不动。1、螺旋式静态混合器（见下图）2、流道式静态混合器第十二页，共三十一页，编辑于2023年，星期六

课件第二章手糊成型工艺图2-20螺旋式混合元件螺旋式混合器分为左旋式与右旋式两种元件，间隔排放，如上图。元件的作用：将中心原料翻到边缘，边缘原料翻到中心；物料过一个元件分割一次（分成2份）。分割份数与元件个数的关系：S=2nn为元件个数。2.4.4喷射成型设备第十三页，共三十一页，编辑于2023年，星期六

课件第二章手糊成型工艺2.5热压釜2.5.1概述2.5.1.1功用与要求对手糊制品进行加热、加压的专用设备。图2-23热压釜的特点和对热压釜的特殊要求：P401、压力调节要达到工艺要求精度，并有安全防爆装置；2、升、降温度速率应满足工艺要求；3、较大的热压釜应有鼓风、排风装置，使温度分布均匀。2.5热压釜第十四页，共三十一页，编辑于2023年，星期六

课件第二章手糊成型工艺2.5.1.2结构图2-24热压釜由内筒、外筒、底板、小车、轨道、气流控制装置、温控装置、加热装置、冷却装置、密封装置、安全装置等组成。2.5.2压力控制图2-25压力控制原理图2.5.3温度控制图2-26电控原理图2.5.4热压釜设计计算2.5.4.1热压釜罐体强度计算2.5热压釜第十五页，共三十一页，编辑于2023年，星期六

课件第二章手糊成型工艺筒体壁厚计算公式：

P——设计压力MPa，P＝1.05～1.1P工作；DB——筒体内径；[σ]——筒体材料许用应力MPa，3号钢[σ]=114MPa；ξ——焊缝系数，ξ=0.85；C——设计裕度mm，C＝C1＋C2＋C3；C1——钢板负公差附加量C1＝0.8；C2——腐蚀裕度C2＝1；C3——封头冲压减薄量（对筒体C3＝0，对封头C3＝0.8）；2.5热压釜第十六页，共三十一页，编辑于2023年，星期六

课件第二章手糊成型工艺封头壁厚计算公式：式中：C＝C1＋C2＋C3＝0.8＋1.0＋0.8＝2.6（mm）2.5热压釜第十七页，共三十一页，编辑于2023年，星期六

课件第二章手糊成型工艺2.5.4.2热压釜加热装置功率计算（理论计算法）热平衡计算1、加热制品所需的有效功率P1

P1＝

c1m1vc1——制品的比热KJ/kg·℃;m1——制品质量kg;V——最高升温速度℃/min。（KW）2.5热压釜第十八页，共三十一页，编辑于2023年，星期六

课件第二章手糊成型工艺2、罐体、小车及其他辅助设备蓄热所需的功率P2

P2＝

（kw）

ci——分别为罐体、小车及其他辅助设备的材料比热，KJ/kg.℃；mi——分别为罐体、小车及其他辅助设备的质量，kg。2.5热压釜第十九页，共三十一页，编辑于2023年，星期六

课件第二章手糊成型工艺3、热压釜体表面散热损失所需功率P3（kw）

4、电热管、冷却水管、电风扇等散热损失P4＝（1～1.5）P3（kw）式中：t1是热压釜内表面温度，t0是环境“最低”温度。2.5热压釜第二十页，共三十一页，编辑于2023年，星期六

课件第二章手糊成型工艺5、热压釜所需的总功率P＝P1＋P2＋P3＋P4为强化加热，需考虑一定的功率储备P总＝kP（kw）k——功率储备系数Κ=1.3～1.52.5热压釜第二十一页，共三十一页，编辑于2023年，星期六

课件第二章手糊成型工艺2.6树脂传递模塑与反应注射模塑工艺过程：将热固性树脂及固化剂混合均匀后注入事先铺有玻璃纤维增强材料的密封模内，经固化、脱模制得制品的过程称为树脂传递模塑，简称（RTM）。2.6.1.1RTM工艺过程与成型设备成型设备的三大部分：RTM成型机压机模具2.6.1、树脂传递模塑(RTM)2.6.1树脂传递模塑第二十二页，共三十一页，编辑于2023年，星期六

课件第二章手糊成型工艺（1）RTM成型机设备原理图P46，图2－30（a）储罐加压式RTM成型机包括的主要设备部分如下：P47a树脂泵和引发剂泵

由压缩空气驱动，树脂泵与引发剂泵由连杆连接以精确控制掺加比例。b清洗装置

注入完成后，用丙酮冲洗管道和注入枪。c注入枪和静态混合器

注入枪座有树脂、引发剂、溶剂三个管道接口。树脂、引发剂经不同管道进入枪座，然后进入静态混合器混合均匀，注模。d其他辅助设备（b）唧桶压送式2.6.1树脂传递模塑第二十三页，共三十一页，编辑于2023年，星期六

课件第二章手糊成型工艺（2）压机作用：控制模具的开、闭时的平行运动；并使注射时模具保持紧密闭合。（压机不需要太大压力）（3）模具性能要求：注入压力下不变形；启合模容易；保温；价格低；耐用；便于维修。ARTM模具用材料玻璃钢（聚酯或环氧）；电镀金属（钢，铝）。BRTM模具设计

耐压设计以最大注入压力为基准，注入口边缘处应刚度最大，见图2-32。2.6.1树脂传递模塑第二十四页，共三十一页，编辑于2023年，星期六

课件第二章手糊成型工艺2.6.1.2

RTM用原材料（1）树脂系统要求a.粘度低，0.25～0.30Pa·s。b.固化放热峰低，一般为80～140℃。c.固化时间短，5～30min凝胶，10～60min固化。（2）增强材料玻璃纤维。含量25～40％，多用毡、无捻布等。对性能要求见P49，1）～5）。（3）填料一般以无机材料做填料，其作用是降低成本；吸收树脂固化时放热。掺加量大，会增加黏度，一般掺加量是树脂的20～40％（质量比）。2.6.1树脂传递模塑第二十五页，共三十一页，编辑于2023年，星期六2.6.1.3

RTM成型工艺特点和基本性能（1）工艺特点a.设备投资少，用小吨位压机生产大型制品（相对模压）。b.制品双面光滑，尺寸稳定。c.可设计性好，可局部加强，甚至生产泡沫夹层结构。d.模具制作较方便（相对模压）。e.对树脂填料的适应性广。f.劳动强度低，生产效率高。g.产品后加工量少。h.环境污染小（闭模，单体苯乙烯挥发少）。

第二十六页，共三十一页，编辑于2023年，星期六2.6.1.4

RTM的应用与现状P50目前需解决的问题：预成型；模具；快速固化树脂系统；设备；（2）制品性能表2-23是RTM成型与SMC模压成型及开模