复合材料第3章 模压成型工艺ppt课件.ppt

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1、6.3模压成型工艺6.3.1概述模压成型工艺是将一定量的模压料放入金属对模中，在一定的温度和压力作用下，固化成型制品的一种方法。属于高压成型.需要能对压力进行控制的液压机，又需要高强度、高精度、耐高温的金属模具。模压成型工艺特色优点较高的生产效率，制品尺寸准确，表面光洁，多数结构复杂的制品可一次成型，无需有损制品性能的二次加工，制品外观及尺寸的重复性好，容易实现机械化和自动化。缺点模具设计制造复杂，压机及模具投资高，制品尺寸受设备限制，一般只适合制造批量大的中、小型制品。模压成型工艺分类：（1）纤维料模压将预混或者预浸的纤维模压料装在

2、金属模具中加热加压成型制品。应用广泛。（2）织物模压将预先织成所需形状的两向、三向以及多向织物浸渍树脂后，在金属对模中加热加压成型。（3）层压模压将预浸胶布或毡剪成所需形状，经过叠层后放入金属对模中加热加压成型制品。它适于成型薄壁制品。（4）碎布料模压将预浸胶布剪成碎布块放入模具中加热加压成型制品。（5）缠绕模压将予浸渍的玻璃纤维或布带缠绕在一定模型上，再在金属对模中加热加压定型。这种方法适用于有特殊要求的制品及管材。（6）SMC模压将SMC片材按制品尺寸、形状、厚度等要求裁剪下料，然后将多层片材合后放人模具加热加压成型制品。此法适于

3、大面积制品成型，目前在汽车工业、浴缸制造等方面得到了迅速发展。（7）预成型坯模压先将短切纤维制成与制品形状和尺寸相似的预成型，然后将其放入模具中倒人树脂混合物，在一定温度压力下成型。它适用于制造大型、高强、异形、深度较大、壁厚均一的制品。（8）定向铺设模压将单向预浸料（纤维或无纬布）沿制品主应力方向取向铺设，然后模压成型。制品中纤维含量可高达70％，适用于成型单向强度要求高的制品。6.3.2模压料6.3·2.1原料短纤维模压料的基本组分为；短纤维增强材料、树脂基体和辅助材料。树脂基体：应用最普遍的是各种类型的酚醛树脂和不饱和聚脂、环氧

4、树脂。短纤维增强材料多为玻璃纤维、高硅氧纤维，碳纤维、尼龙纤维以及两种以上纤维混杂材料。纤维长度多为30mm～50mm。含量一般在50％～60％范围内（质量比）。辅助材料是为了具有良好的工艺性和满足制品的特殊性能要求。如改善流动性、尺寸稳定性、阻燃性、耐化学腐蚀性等加入的助剂。6.3.3SMC成型工艺6.3.3.1SMC的特点与种类SMC即片状模塑料(SheetMoldingCompound)近30年来FRP工业最显著的成就之一。是用不饱和聚酯树脂、增调剂、引发剂、交联剂、低收缩添加剂、填料、内脱模剂和着色剂等混合成树脂糊，浸渍短切玻

5、璃纤维粗纱或玻璃纤维毡，并在两面用聚乙烯或聚丙烯薄膜包覆起来形成的片状模压成型材料。使用时，只需将两面的薄膜撕去，按制品的尺寸裁切、叠层、放人模具中加温加压、即得所需制品。SMC是干法生产FRP制品的一种中间材料。与其它成型材料的根本区别在于其增稠作用。在浸渍玻璃纤维时体系黏度较低，浸透后黏度急速上升，达到并稳定在可供模压的程度。（1）SMC特点：重现性好，制造不易受操作者和外界条件的影响。还有：操作处理方便作业环境清洁可成型带有筋条河凸部的制品质量均匀SMC成型品表面光洁度高生产率高，成型周期短，易于实现机械化自动化。BMC即块状模

6、塑料（BulkMoldingCompound)TMC即厚片状模塑料SMC厚0.63cm，TMC厚5.08cm结构SMC高强SMCLS-SMC低收缩SMCITP-SMC渗透增稠片状模塑料耐热SMC阻燃SMC（2）SMC的种类6.3.3.2SMC的组分及其性能SMC由树脂糊（基体材料）加玻纤（增强材料）组成。其中树脂糊由不饱和聚酯树脂、增调剂、低收缩添加剂、填料、颜料、内脱模剂等组分构成。不饱和聚酯树脂、玻璃纤维和填料在通用SMC中占95%以上。·（1）基体材料不饱和聚酯树脂不饱和聚酯树脂是SMC的主要组分,要求:1）低粘度，便于浸渍玻璃

7、纤维2）易同增稠剂反应，3）固化迅速，4）热强度较高，5）有足够的韧性（2）交联剂、引发剂、阻聚剂1）交联剂:常用交联剂有苯乙烯，以及甲基丙烯酸甲酯、乙烯基甲苯和邻苯二甲酸二丙烯酯等2）引发剂:室温下不分解,制得的SMC贮藏期长,达到某一温度时，分解速度快，交联效率高；价格低。3）阻聚剂：为了防止过早聚合，延长贮存期而加入的。必须在引发剂和所用树脂的临界温度内不失效，又不能影响交联固化和成型周期。（3）增稠剂SMC在制备时要求树脂的粘度低，以利于树脂对玻璃纤维及填料的浸渍。而在贮运和模压成型时，又要求坯料粘度较高。1）常用的增稠剂氧化

8、镁、氧化钙、氢氧化钙。此外有氧化钡、氢氧化钡、氧化铅等。氧化镁增稠特性与MgO的活性和加入量密切相关。混合增稠剂的效果更为理想。例如，用CaO／Ca（OH）2、MgO／CaO、CaO／Mg（OH）2。等2）影响增稠效果的