4_成型工藝特點(ppt65頁)-在線瀏覽
2025-04-08 23:10本頁面
【正文】 各類復(fù)雜構(gòu)件，零件質(zhì)量優(yōu)異 。生產(chǎn)效率低，設(shè)備投資大。 壓力 ，所以制件的質(zhì)量比較低 ，一般用在民用產(chǎn)品上。 軟模成型 適用于復(fù)雜結(jié)構(gòu)的整體化成型過程，成型工藝對模具要求高。產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，重復(fù)性好。但是對質(zhì)量要求高的產(chǎn)品不合適。 在線 浸潤 纏繞成型 產(chǎn)品強度高，易實現(xiàn)機械化和自動化生產(chǎn)，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，重復(fù)性好。 拉擠成型 適用生產(chǎn)等截面的線性型材，軸向強度大，生產(chǎn)效率高。 厚度方向滲透 RFI 樹脂膜熔滲成型工藝，在一定溫度、壓力下樹脂膜熔融沿厚度方向浸漬纖維預(yù)成型體，可利用現(xiàn)有模具在熱壓罐中成型，制件孔隙率低，質(zhì)量好，適用于大型復(fù)雜壁板和加筋結(jié)構(gòu)，成本較低。 復(fù)合材料成型工藝的分類 了解工藝性的意義 ? 確定最適宜的工藝參數(shù)，制定工藝規(guī)范。 ? 創(chuàng)造和發(fā)現(xiàn)新的、先進的工藝方法。 ? 改善現(xiàn)有 材料 ，使其具有與現(xiàn)行的工藝方法相適應(yīng)的性能。 三條途徑彼此不孤立，相互滲透、互相補充。 ? 經(jīng)濟性。 ? 對人體的危害程度。 工藝性指標(biāo)及測定 1. 熱固性樹脂工藝指標(biāo)的測定與控制 為了利于纖維被樹脂浸潤，要求樹脂有較 低 的初始粘度。 粘度計法 針入度法 濃度 比重法 測 定 控 制 樹 脂 粘 度 液流粘度計法 落球粘度計法 旋轉(zhuǎn)粘度計法 從配膠到粘度增至一定值而在工藝上失去使用價值的這一段時間，稱樹脂的 使用期 ，也稱 適用期 。 樹脂的放熱曲線 不飽和聚酯放熱曲線圖 ① 硬度法 ② 丙酮溶劑萃取法 ③ DSC法 固化度的測定 三個特征溫度點，即 峰始溫度 Ti、 峰頂溫度 Tp和 峰 終溫度 Tf DSC曲線分析 酚醛樹脂差熱分析曲線的固化部分 Ti Tp Tf γ t 已固化樹脂的比重； γ 液 溫度 t176。 液體 樹脂 ? ?1GGgGt ??? 液??已固化 樹脂 根據(jù)阿基米德原理： 樹脂收縮 率的測定 ? ? ? ? %100???已固化樹脂的比重未固化樹脂的比重已固化樹脂的比重體積收縮率根據(jù)樹脂固化前后的比重，可由下式計算樹脂在固化過程中的收縮率 ? 預(yù)浸料質(zhì)量控制的關(guān)鍵指標(biāo) ? 決定了預(yù)浸料的使用期 ? 測定有三種方法（貼粘法） 粘性 樹脂 含量 揮發(fā)分 含量 ? 空氣灼燒法 ? 計算法 ? 溶劑法 ：沸騰分離法、抽提法 ? 預(yù)浸料中適量的揮發(fā)分，可使樹脂在成型時具有一定的流動性；揮發(fā)分含量太大，會在復(fù)合材料中形成很多孔隙。 ? 單層試樣于恒溫箱中揮發(fā)的方法測揮發(fā)分含量 ? 用以表征成型時樹脂的流動性 ? 流動性小，樹脂滲透纖維難，層間接觸不良； 流動性大，工藝不便，嚴重流膠，會使復(fù)合材料貧膠。 ? 將正方形預(yù)浸料正交鋪層在一定溫度壓力下加熱，以擠出樹脂的重量百分數(shù)作為樹脂流量。 樹脂流出量 ① 凝膠 ： 微觀上，聚合物分子鏈間的交聯(lián)點迅速增加的現(xiàn)象； ② 宏觀上，膠液粘度開始迅速增大的現(xiàn)象。 ③ 凝膠時間的測定 ? 直接法 ： 將預(yù)浸料放在兩塊玻璃片間，施壓，擠出樹脂測定，以 開始加壓到樹脂不再拉成絲作為凝膠時間。 因需要去除溶劑，會容易使樹脂部分固化。 凝膠時間 a) T固化 Tgg ， 僅有玻璃化作用 b) Tgg T固化 Tg∞ ， 有凝膠作用和玻璃化作用 c) Tg∞T 固化，僅有凝膠化作用 熱固化體系 的三 T狀態(tài)圖 三類固化行為 Tgg —— 凝膠化作用和玻璃化作用同時發(fā)生的固化 溫度 Tg∞ —— 熱固化體系最大的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度 環(huán)氧固化體系的三 T狀態(tài)圖 時間（ 100分） Tg∞ Tgg 玻璃化轉(zhuǎn)變 固化溫度 （ 10176。 燃燒法 測樹脂重量含量： 基體的重量含量 2321(% ) 100WWWW????樹脂含量W1 坩堝重量（克）； W2 坩堝加試樣總重量（克）； W3 灼燒后坩堝和余渣的總重量（克） 測定方法隨復(fù)合材料中纖維及樹脂的性質(zhì)而異。 基體的體積含量 ? 測定基體體積含量，有助于了解復(fù)合材料的強度和模量。 ? 孔隙含量高，抗疲勞能力低，對水的滲透和大氣作用比較敏感，強度波動大，對層間剪切強度的影響尤為顯著。 ? 制品從熱模中取出后，因冷卻而引起尺寸縮小的現(xiàn)象稱為收縮。該值對設(shè)計模具有重要意義。 固化特性 研究制件在工藝過程中內(nèi)在的能量變化與物質(zhì)變化 。 固化工藝理論 固化過程 是指 剛配完膠，樹脂呈無定形的線型或帶有支鏈型的分子結(jié)構(gòu) 。流動的難易與分子的鏈長有關(guān)。在凝膠階段，分子量增大及分子間部分交聯(lián)，表現(xiàn)為粘度增大，使樹脂變?yōu)槟z狀態(tài) 。 流動 階段 凝膠 階段 硬固 階段 此階段是樹脂的最后定型階段。 為促進這一過程加快，往往采用 加溫后處理 。 固化工藝參數(shù) 膠液的固化，除與 樹脂本身的結(jié)構(gòu)、固化劑交聯(lián)劑等其他 組分 有關(guān)外，外界條件對復(fù)合材料制品的質(zhì)量也起到很重要 的作用，即 工藝參數(shù)的三要素 溫度、壓力、時間。 C/分）、保溫時間長短 壓力 ： 壓力大小、加壓時機、保壓時間 a. 固化工藝參數(shù)是根據(jù)工藝理論得出的對 外在過程 的描述。 含 義 研 究 手 段 i. 長期以來工藝參數(shù)的研究采用 經(jīng)驗法 ，通過大量樹脂基體體系的澆注料及制成復(fù)合材料試件的破壞性試驗，根據(jù)性能統(tǒng)計數(shù)據(jù)決定工藝參數(shù)。 熱分析技術(shù) 以及計算機技術(shù)的發(fā)展、應(yīng)用，大大推動、簡化了工藝參數(shù)，且明顯提高了質(zhì)量的可靠性。 保持時間主要與材料的 固化速度、制品形狀和厚度 有關(guān)， 溫度 的影響更大。 C脫模 T t 典型溫控曲線 ① 預(yù)熱階段 ② 中間保溫階段 （低反應(yīng)速度凝膠） ③ 升溫階段 （提高反應(yīng)速度） ④ 最后保溫階段 （充分固化） ⑤ 冷卻階段 ⑥ 后處理 ⑦ ⑧ 控溫曲線 對于加熱固化的樹脂，通常固化溫度分為五個階段 （圖中實線部分）。 一般選取 開始反應(yīng)的溫度范圍或略高一些 。保溫溫度要根據(jù) 配方特性和制品的厚度 決定。一旦凝膠便可繼續(xù)升溫，凝膠前瞬時加全壓。 一般取從 室溫到開始顯著反應(yīng)的溫度 。 降溫要 緩慢均勻 ，一般至 50176。 目的 :使樹脂 充分固化 。保
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