复合材料成型工艺

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1、手糊成型工艺（手糊类）手糊成型：用纤维增强材料和树脂胶液在模具上铺覆成型，室温（或加热）、无压（或低压）条件下固化，脱模制成品的工艺方法。1.原料：①树脂：不饱和聚酯树脂，环氧树脂；②纤维增强材料：玻纤制品（无捻粗纱、短切纤维毡、无捻粗纱布、玻纤细布、单向织物），碳纤维，Kevlar纤维；③辅助材料：稀释剂，填料，色料。2.工艺过程：2.1原材料准备2.1.1胶液准备胶液的工艺性主要指胶液粘度和凝胶时间。①手糊成型的胶液粘度控制在0.2Pa·s~0.8Pa·s之间为宜。环氧树脂可加入5%~15%（质

2、量比）的邻苯二甲酸二丁酯或环氧丙烷丁基醚等稀释剂进行调控。②凝胶时间：在一定温度条件下，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，变成软胶状态的凝胶所需的时间。手糊作业前必须做凝胶试验。但是胶液的凝胶时间不等于制品的凝胶时间，制品的凝胶时间不仅与引发剂、促进剂或固化剂有关，还与胶液体积、环境温度与湿度、制品厚度与表面积大小、交联剂蒸发损失、胶液中杂质的混入、填料加入量等有关。2.1.2增强材料的准备手糊成型所适用增强材料主要是布和毡。布的排向，同一铺层的拼接，布的剪裁。2.1.3

3、胶衣糊准备胶衣树脂的性能指标：外观：颜色均匀，无杂质，粘稠状流体；酸值：10mgKOH/g~15mgKOH/g（树脂）；凝胶时间：10min~15min；触变指数：5.5~6.5；贮存时间：25℃6个月2.1.4手糊制品厚度与层数计算①手糊制品厚度t:制品（铺层）的厚度；m：材料质量，Kg/m2；k：厚度常数，mm/(Kg·m-2)材料厚度常数k表材料性能玻璃纤维E型S型C型聚酯树脂环氧树脂填料-碳酸钙密度（Kg/m3）2.562.492.451.11.21.31.41.11.32.32.52.9k

4、[mm/(Kg·m-2)]0.391;0.402;0.4080.909;0.837;0.769;0.7140.9090.7690.435;0.400;0.345②铺层层数计算A：手糊制品总厚度，mm；mf：增强纤维单位面积质量，Kg/m2；kf：增强纤维的厚度常数，mm/(Kg·m-2)；kr：树脂基体的厚度常数，mm/(Kg·m-2)；c：树脂与增强材料的质量比；n：增强材料铺层层数。2.2糊制2.2.1表面层（俗称胶衣层）涂刷刷两遍，方向正交；喷涂距离保持在400-600mm之间。注意杜绝胶衣层

5、内混入气泡和带入水，喷涂过程中尽量减少苯乙烯的挥发，防止固化不良。2.2.2铺层控制原则：制品强度损失小，不影响外观质量和尺寸精度；施工方便。拼接形式有搭接和对接两种，以对接为宜。对接式铺层可保持纤维的平直性，产品外形不发生畸变，并且制品外形和质量分布的重复性好。为不致降低接缝区强度，各层的接缝必须错开，并在接缝区多加一层附加布。多层布的铺放也可以按照一个方向错开，形成“阶梯”接缝连接。将玻纤布厚度t与接缝距s之比称为铺层锥度z，即z=t/s。试验表明，z=1/100时，铺层强度与模量最高，可作为施

6、工控制参数。2.2.3铺层二次固化拼接由于各种原因不适宜一次完成铺层固化的制品，如厚度超过7mm，需要两次拼接固化（先纵向后横向，此处不多做阐述）。2.3固化手糊成型大多是室温固化，应选择活化能和临界温度较低的引发剂。在室温下，引发剂不能分解出游离基（低于临界温度），故必须加促进剂。低温高湿不利于不饱和聚酯树脂的固化。制品室温固化后，有的需要再进行加热后处理。其作用为：使制品充分固化，从而提高其耐化学腐蚀、耐候等性能；缩短生产周期，提高生产率。一般环氧玻璃钢的热处理常控制在150℃以内，聚酯玻璃钢控

7、制在50℃~80℃之间。1.手糊成型工艺流程图喷射成型工艺（手糊类）喷射成型：将混有引发剂和促进剂的两种聚酯分别从喷枪两侧（或是在喷枪内混合）喷出，同时将切断的玻纤无捻粗纱，由喷枪中心喷出，使其与树脂均匀混合，沉积到模具上，当沉积到一定厚度时，用辊轮压实，使纤维浸透树脂，排除气泡，固化后成制品。1.工艺过程：1.1原材料准备：树脂（主要用不饱和聚酯树脂）和无捻玻纤粗纱。1.2模具准备准备工作包括清理、组装及涂脱模剂等。1.3喷射成型设备喷射成型机分压力罐式和泵供式两种：①泵式供胶喷射成型机，是将树脂

8、引发剂和促进剂分别由泵输送到静态混合器中，充分混合后再由喷枪喷出，称为枪内混合型。其组成部分为气动控制系统、树脂泵、助剂泵、混合器、喷枪、纤维切割喷射器等。树脂泵和助剂泵由摇臂刚性连接，调节助剂泵在摇臂上的位置，可保证配料比例。在空压机作用下，树脂和助剂在混合器内均匀混合，经喷枪形成雾滴，与切断的纤维连续地喷射到模具表面。这种喷射机只有一个胶液喷枪，结构简单，重量轻，引发剂浪费少，但因系内混合，使完后要立即清洗，以防止喷射堵塞。②压力罐式供胶喷射机是将树脂胶液分别装在