复合材料成型工艺的发展

复合材料

第

卷第

期月

航天返回与遥感

年

复合材料成型工艺的发展赵秋艳北京空间机电研究所北京,

摘要

文章介绍了最近国内外广泛应用并有较大应用潜力的、、、。,

、

种复合材料成型工艺即,,

模压成型工艺较详细介绍了树脂传递模塑工艺述了它们的原理生产应用和发展情况

缠绕成型工艺和拉挤成型工艺概

简介了固化工艺的发展最后展望缠绕成型工艺

世纪初复合材固化工艺

料成型工艺的发展趋势关键词

。

复合材料

模压成型工艺

拉挤成型工艺

前言复合材料工艺利用和借鉴其他材料的成型工艺和设备,,

并引人不同类型复合材料及产品。,

的特点与要求已有几十种成熟的工艺方法在工业生产中广泛采用,,

复合材料工艺的关键是要在满足制品形状尺寸及表面质量的前提下强材料良好结合排除挥发的气体减少制品的空隙率,,

使增强材料能按照,

预定方向均匀配置并尽量减少其性能降级使基体材料充分完成固化反应通过结合面与增。

同时还应考虑操作方便和对操作人,

,

员的健康影响

。

所选择的设备与工艺过程应与制品的批量相适应树脂增强材料

使得单件制品的平均成本

成型模具

原料材

固化剂

纱

布毡

胶液配制准备·

处

理

模具准备

半成品加工

型工成序

成型作业业

固

化

脱图

模

复合材料成型工艺流程

收稿日期

一一

复合材料

航天返回与遥感

年

月

最低

。

经过半个多世纪的发展复合材料成型方法已经有几十种每种工艺都有各自的优缺点,

。

,

有各自的适用范围但是它们之间存在着共性从原材料到形成制品的过程可以统一用图,,,

表示

。

复合材料的发展带动了材料应用领域的革命,,,,,

。

一方面基于复合材料质轻,

,

比强度,

、

比模

量高耐疲劳易于整体成型等优点它大有取代大多数铝合金的趋势而另一方面由于复合材料成型工艺相对复杂成本过高的因素限制了它的广泛应用,

。

所以复合材料领域的首要任,

务就是改进成型工艺应用计算机辅助设计和在线监测技术等先进技术提高设计和生产的自

动化

。

有望将复合材料成型工艺难度和成本降低一个数

量级、

。

本文主要介绍最近国内外广泛应用发展较快并有广泛应用潜力的型工艺和拉挤成型工艺的原理生产应用情况及其发展、。

种成型工艺即模压,

成型工艺其中较详细的介绍了属于模压成型工艺之列的树脂传递模塑工艺

、

缠绕成

模压成型工艺,

模压成型工艺简介模压成型工艺的基本过程是将一定量的经过预处理的模压料放人预热的压模内,,,,

施加较、

高的压力使模压料充满模腔在预定的温度条件下模压料在模腔内逐渐固化然后将制品从压模中取出再进行必要的辅助加工,,

。

影响制品的最终质量的因素有模压料压模模具加压。

、

加温用的热压机等其中最重要的是压制工艺、

模压成型工艺主要适用于中小型复杂制品的批量生产、,

。

模压成型工艺的优点是生产效率高制品尺寸准确表面光洁适用于大批量生产结构复杂的制品可以一次成型无需有损于制品性能的辅助加工如车铣刨磨钳等及尺寸的重复性好。、、、、、

、

、

、

,

制品的外观、

主要缺点是模具设计与制造复杂初次投资较高易受设备限制一般只。

限于中小型制品的批量生产

模压成型工艺的发展和应用近几年来、,

以长短纤维为增强材料,

,

以热塑性热固性树脂为基体材料的各类复合材料模,,,

、

压成型工艺发展很快产品性能价格比高污染环境少生产率高正在不断适应汽车航空航天通讯等工业化的需求。

、

据导,

年。

月在巴黎召开的第犯届欧洲复合材料与先进材料与加工工程科学会议报

“

”

德国的凯瑟斯劳腾复合材料研究所研制了一种双面传送压机可以压制聚合物基复合材料

连续薄板,

该研究所用纤维布和热塑性树脂膜用连续等压工艺压制出浸渍质量良好的宽达。

的预浸带下可在不到一条龙生产线比。

压机的主要工作参数为温度

℃压力,,

。

预压带在加热条件、

的时间内模压或冲压成最终的制品形成了集预处理塑化模压和后加工,

、

双面传送压机可用于各种纤维增强各种树脂制成预制板再压成各种复杂形状的结构件、、

工艺热压罐成型法等操作

简单生产周期短是一种很有前途的工业复合材料制品,

模压工艺

。

由德国意大利西班牙瑞典几家公司合作完成的夹层板用

、

、

、

的热塑性发泡材料为

复合材料

第,

卷第

期

航天返回与遥感,

骨架用

层玻璃纤维浸渍聚酸胺树脂上压机压成体积含量为,

的,,

的板作为蒙皮防止产生层压缺陷,

,

压制前用计算机模拟三维夹层板模压工艺过程以估算其最大需用变形

。

夹层板汽车内外结构件从模压至冷却仅用了面粘接良好。

的时间抗压性能强骨架与蒙皮共固化界

技术技术简介技术是模压成型技术的一种是为适应飞机雷达罩成型发展起来的从,

。

年代起

,

英美国家开始采用此技术经过中在到,,

、

。

多年的发展现已成功的用于各种纤维增强复合材料,

。

年对西欧的

生产商设备供应商和树脂生产厂家进行的调查表明从生产的产品数量年增长率将超过的增长更快在航空航天领域,,,

、

年万。

年在欧洲应用据最新报导美国的新型,

产量将由万吨增至

吨尤其在汽车领域

也显示了极大的发展潜力

一

飞机翼梁从进气道唇缘到承载的正弦翼梁共采用了。

多,

块

部件使翼梁的成本降低了,

工艺原理是把已经过催化的树脂送人或注人其中装有增强材料的闭合式模具内

并固化成型、

。

由于它采用了闭模成型所以具有材料组分可精确控制制件空隙率低吸水率,

、

、

小工艺过程简单一次性净尺寸复合成型等优点的一种优选途径。

、

。

是当今发展先进低成本制造复合材料工艺

的树脂体系的技术关键是树脂体系的选择。

工艺要达到高效率大规模工业化生产树脂,,

体系必须满足下述要求维树脂的粘度在,,,

低粘度浸润性好便于树脂在模腔内顺利均匀地通过并浸润纤一,·

、

为最佳

固化放热峰低以,,

一

℃为最佳,

活

性高凝胶时间和固化时间短但在注射时又要有较长的适应期时无低分子物析出同时要适宜加填料

树脂体系不含溶剂固化,

收缩率低以保证制品尺寸准确所需的树脂应为

促进型皿

。

最近新,

,

公司为美国航空航天局

研制了,

种

用高性能树脂

单组分环氧树脂当树脂温度达到,< …… 此处隐藏：5467字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……