層壓成型工藝及設備學習教案

1、會計學1層壓成型工藝及設備層壓成型工藝及設備第一頁，編輯于星期日：十四點 四十六分。 課件第六章 層壓成型工藝及設備6.1.2 層壓工藝特點及應用 工 藝 特 點： 生產(chǎn)的機械化、自動化程度較高；產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定；但一次性投資較大，適合于批量生產(chǎn)。 層壓板可分為： 紙層壓板、木層壓板、棉纖維層壓板、玻璃纖維層壓板等品種。 主要應用范圍： 電絕緣部件；薄板適合于各領域；可用于制造齒輪、軸承、皮帶輪等結(jié)構(gòu)材料；用于飛機、汽車、船舶、電氣工程等領域。 例如：復銅箔層壓板，用于制造印刷電路板。6.1.2 層壓工藝的特點及應用第1頁/共26頁第二頁，編輯于星期日：十四點 四十六分。 課件第六章 層壓成型工藝

2、及設備6.2 膠布制備工藝及設備6.2.1 制備工藝 原材料增強材料： 玻璃布，石棉布，合成纖維布，玻璃氈，石棉氈，石棉紙，牛皮紙等。 樹 脂： 酚醛樹脂、氨基樹脂、環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯樹脂、有機硅樹脂等。 膠布制備工藝過程 玻璃纖維布經(jīng)化學處理或熱處理后，浸漬樹脂膠液，并控制膠含量。在一定溫度、時間條件下烘干，使樹脂由A階轉(zhuǎn)到B階，即得到需要的玻璃纖維膠布。如P136工藝流程圖。 6.2.1 制備工藝第2頁/共26頁第三頁，編輯于星期日：十四點 四十六分。 課件第六章 層壓成型工藝及設備 膠布制備工藝參數(shù) 主要有：膠液粘度、浸膠時間、烘干溫度與時間

3、、牽引張力。（1）、膠液粘度 一般通過膠液濃度及環(huán)境溫度來控制。濃度的控制往往采用測試密度的方法來實現(xiàn)。各種玻璃布所用的膠液密度見P137，表6-1。（2）、浸膠時間 一般控制在1545s，不同的布浸透時間不同。（3）、張力控制 張力大小取決于：布自重、及布與各導向輥之間的摩擦力。 張力要均衡（不能一邊松、一邊緊），大小要適中，張力太大，布橫向收縮變形，張力太小拉不緊。 6.2.1 制備工藝第3頁/共26頁第四頁，編輯于星期日：十四點 四十六分。 課件第六章 層壓成型工藝及設備（4）浸膠布的烘干溫度與時間 烘干過程完成的任務是：除去膠布中揮發(fā)份；使樹脂由A階轉(zhuǎn)向B階。 膠布的干燥分兩個階段：第

4、一階段：取決于表面對流傳質(zhì)；第二階段：取決于內(nèi)部擴散。 a、溫度制度臥式上膠機： 進口段90110，中部烘干段120150，出口段100以下。 立式上膠機： 進出口段3060，中部6080，頂部第三段85130（上下來回一次）。 合適的張力可以使布平整地進入膠槽。 6.2.1 制備工藝第4頁/共26頁第五頁，編輯于星期日：十四點 四十六分。 課件第六章 層壓成型工藝及設備b、干燥時間的控制干燥時間 tL/v L烘箱有效長度；v膠布運行速度。 干燥時間取決于若干因素， tf（T,w,A,B） T溫度; w風速; A樹脂狀況; B布狀況。通過調(diào)節(jié)布的運行速度來調(diào)節(jié)。 c、氣流控制通常布面風速控制在

5、34m/s。 膠布質(zhì)量指標及控制方法 （1）、含膠量的控制 X1%100121WWW6.2.1 制備工藝第5頁/共26頁第六頁，編輯于星期日：十四點 四十六分。 課件第六章 層壓成型工藝及設備 W1膠布質(zhì)量 g；W2坯布質(zhì)量 g；X1膠布含膠量 。 一般情況下，卷管用膠布含膠量控制在4045；層壓板用膠布含膠量控制在3040；而面層膠布含膠量應比內(nèi)層膠布含膠量稍高。實際生產(chǎn)中含膠量控制方法：1）、調(diào)整膠液粘度；2）、調(diào)整浸膠時間；3）、調(diào)節(jié)膠輥間距6.2.1 制備工藝第6頁/共26頁第七頁，編輯于星期日：十四點 四十六分。 課件第六章 層壓成型工藝及設備（2）、可溶性樹脂含量控制

6、X2%1002131WWWW W3溶解后膠布質(zhì)量； X2可溶樹脂含量。 可溶性樹脂含量通過對干燥溫度、時間調(diào)整來控制。 烘干溫度高、時間長，可溶性樹脂含量降低，反之可溶性樹脂含量高；各種膠布的可溶性樹脂含量控制指標見P140，表6-2。（3）揮發(fā)份含量控制X3%100141WWW W4烘干后膠布質(zhì)量。 6.2.1 制備工藝第7頁/共26頁第八頁，編輯于星期日：十四點 四十六分。 課件第六章 層壓成型工藝及設備 揮發(fā)份含量一般通過調(diào)整干燥速度（溫度、時間）來實現(xiàn)。 干燥溫度提高過快，揮發(fā)份來不及跑掉會影響膠布質(zhì)量。揮發(fā)份含量的控制范圍為：3%, 見表6-2。（4）流動度控制 流動度是膠布中含膠量

7、，可溶性樹脂含量，揮發(fā)份含量三項指標的綜合反映。它表示樹脂固化時的流動性能。 流動度是評價膠布性能的專用技術(shù)指標。流動度一般控制在2030mm之間，測定方法見：P141。6.2.1 制備工藝第8頁/共26頁第九頁，編輯于星期日：十四點 四十六分。 課件第六章 層壓成型工藝及設備（5）貯存條件 膠布在室溫下存放時，揮發(fā)份含量、可溶性樹脂含量、流動度三項指標易發(fā)生變化。使出現(xiàn)膠布發(fā)脆、發(fā)粘、流膠等現(xiàn)象。 膠布應存放在干燥室內(nèi)，貯存的干燥條件見P141，表63。作業(yè)：1、層壓膠布制備的工藝參數(shù)主要有哪些？ 2、層壓膠布的質(zhì)量指標有哪些？ 3、簡述層壓膠布流動度的測定方法。6.2.1 制備工藝第9頁/

8、共26頁第十頁，編輯于星期日：十四點 四十六分。 課件第六章 層壓成型工藝及設備6.2.2 浸膠設備浸膠機由臥式浸膠機和立式浸膠機兩種。 臥式浸膠機 由玻纖布存放裝置、干燥裝置（干燥未浸膠玻纖布）、浸膠裝置、除塵裝置、烘干箱體（烘干膠布）、牽引裝置、切割裝置、收卷裝置等組成。見圖6-1。 立式浸膠機 由送布裝置、浸膠裝置、牽引裝置、烘干箱體、除塵裝置、熱風循環(huán)裝置、收卷裝置等組成。見圖65。6.2.2 浸膠設備第10頁/共26頁第十一頁，編輯于星期日：十四點 四十六分。 課件第六章 層壓成型工藝及設備 浸膠機的廢氣處理 膠布烘干過程中，將有大量有機低分

9、子物，酚醛、甲苯、酒精、二甲苯等物質(zhì)排出，有一定毒性，直接排放會污染環(huán)境，需要進行處理。 處理方法： 燃燒凈化法；冷凝回收法；液體吸收法；固體吸收法。6.2.2 浸膠設備第11頁/共26頁第十二頁，編輯于星期日：十四點 四十六分。 課件第六章 層壓成型工藝及設備6.3 層壓工藝及設備6.3.1 層壓工藝 下料 通常用連續(xù)切割機裁剪。 壓制厚板時應將布裁的小一些。特別是布的緯向，緯紗收縮性較大，壓制時會展開。裁小的比例應由經(jīng)驗和具體實驗確定。 不同性能膠布應分別堆放，例如：面層布、芯層布。 配疊（排版或配布）應注意以下幾個問題（P147） 。 6.3.1 層壓工藝第1

10、2頁/共26頁第十三頁，編輯于星期日：十四點 四十六分。 課件第六章 層壓成型工藝及設備 1）、兩表面分別用23層面層膠布，（面層膠布的含膠量稍高，并摻有內(nèi)脫模劑）; 2）、膠布的揮發(fā)份含量不宜過大，控制在16， 否則應干燥處理; 3）、臨近面層的1020層膠布，應選用平整無破損的膠布，更不能搭接。中間部分使用不合格膠布的量也不得超過10; 4）、下料量 薄板按張數(shù)下料法實驗法確定; 厚板按重量下料法計算法確定。 6.3.1 層壓工藝第13頁/共26頁第十四頁，編輯于星期日：十四點 四十六分。 課件第六章 層壓成型工藝及設備 G)1 (FHd F板材面積 m2； H板材厚度 m； d板材密度

11、kg/m3； G板材用料量 kg；物料損失系數(shù)， 5mm以下薄板， 取；厚板 取。膠布的計算下料量公式如下：6.3.1 層壓工藝第14頁/共26頁第十五頁，編輯于星期日：十四點 四十六分。 課件第六章 層壓成型工藝及設備 組合 順序如下： 鐵板（較厚）襯紙單面鋼板板料雙面鋼板板料雙面鋼板板料單面鋼板襯紙鐵板。（1）組合原則 對于厚20mm以上的板材應單獨壓制。 厚、薄板一起壓制時，應將薄板排放在兩側(cè)，厚板排放在中間，這樣對產(chǎn)品質(zhì)量有利。（2）墊襯材料的作用主要目的： 使鋼板及板材受壓、傳熱均勻；并起到傳熱、冷卻的緩沖作用。6.3.1 層壓工藝第15頁/共26頁第十六頁，編輯于星期

12、日：十四點 四十六分。 課件第六章 層壓成型工藝及設備 熱壓層壓板的熱壓過程分為兩個階段： 預熱預壓階段和熱壓階段。 1）、預熱、預壓階段 目的是使樹脂熔化，除去揮發(fā)份，進一步浸漬玻璃布，并使樹脂進入凝膠狀態(tài)。不同類型板材的預壓工藝參數(shù)見表64, P1482）、熱壓階段從加全壓到熱壓結(jié)束幾種熱壓板熱壓工藝參數(shù)見表65。6.3.1 層壓工藝第16頁/共26頁第十七頁，編輯于星期日：十四點 四十六分。 課件第六章 層壓成型工藝及設備 冷卻脫模關閉熱源，通冷卻水，在保壓狀態(tài)下冷卻。 冷卻時間根據(jù)板材厚度確定，一般冷卻到50以下，除去壓力、脫模。板材取出溫度過高時，表面易起

13、泡且易翹曲變形。 后處理 是在烘房內(nèi)進行的處理程序，目的是使樹脂進一步固化。對不同的樹脂后固化處理的溫度、時間不同。 特別對后階段固化慢的環(huán)氧酚醛板材，壓制定型后，需要在120130，處理4875h。 6.3.1 層壓工藝第17頁/共26頁第十八頁，編輯于星期日：十四點 四十六分。 課件第六章 層壓成型工藝及設備 層壓工藝參數(shù) 成型壓力、溫度、時間是三個最重要的工藝參數(shù)。稱為三大工藝參數(shù)。 （2）層壓板熱壓升溫曲線 （ P150 圖67）分為5個階段： 預熱階段中間保溫階段升溫階段熱壓保溫階段冷卻階段 （1）成型壓力的選定 成型壓力根據(jù)樹脂特性、板厚、樹脂含量、流動

14、度和升溫速度確定。6.3.1 層壓工藝第18頁/共26頁第十九頁，編輯于星期日：十四點 四十六分。 課件第六章 層壓成型工藝及設備圖6-7 熱壓工藝五個階段的升溫曲線示意圖6.3.1 層壓工藝時間時間溫度溫度/ /第一階段第一階段第二階段第二階段第三階段第三階段第四階段第四階段第五階段第五階段第19頁/共26頁第二十頁，編輯于星期日：十四點 四十六分。 課件第六章 層壓成型工藝及設備（3）、壓制時間的控制 壓制時間與樹脂的固化速度、層壓板的厚度、壓制溫度等有關。 壓制時間對制品的性能影響非常顯著，壓制時間對制品體積電阻系數(shù)，介質(zhì)損耗角正切值，拉伸強度、吸水性能的影響見P151， 圖6-8、6-

15、9、6-10、6-11實驗數(shù)據(jù)。 介質(zhì)損耗角正切值tg愈小，說明其在交流電作用下發(fā)熱量愈小，材料的絕緣性能愈好。 層壓工藝中出現(xiàn)的問題及解決措施 見表66。 復合材料層壓板性能 見表67。6.3.1 層壓工藝第20頁/共26頁第二十一頁，編輯于星期日：十四點 四十六分。 課件第六章 層壓成型工藝及設備6.3.2 層壓設備 多層壓機的結(jié)構(gòu)特點及工作過程 多層壓機的臺面一般25001300mm，每層間距200mm。（1）、多層壓機的特點， P153， 15； （2）、多層壓機的結(jié)構(gòu)， 圖6-12； （3）、多層壓機的工作過程。 將疊合體送入壓機的熱板之間

16、，然后升溫、加壓、保溫一定時間、冷卻、取出制品。 多層壓機的結(jié)構(gòu)組成 （1）總體結(jié)構(gòu)外形 圖6-13， P153 6.3.2 層壓設備第21頁/共26頁第二十二頁，編輯于星期日：十四點 四十六分。 課件第六章 層壓成型工藝及設備 由臥式缸、推拉架、升降臺、升降臺槽板、上固定板、壓機主體、墊板、柱塞、下部活動板、吸鋼板機、操作滾道等組成。 壓機層數(shù)一般為718層，壓機兩側(cè)各設一個升降臺和推拉架，其作用是裝板與卸板，滾道用來輸送墊板、疊層、制品等。 （2）加熱板 采用蒸汽加熱、導熱油加熱、電阻加熱、高頻加熱等。（3）升降臺和推拉架，圖6-13（4）翻板裝置 P154，圖6-15（5）

17、吸板裝置 P155，圖6-166.3.2 層壓設備第22頁/共26頁第二十三頁，編輯于星期日：十四點 四十六分。 課件第六章 層壓成型工藝及設備6.4 玻璃鋼卷管工藝及設備6.4.1 卷管工藝原理及過程 是使用玻璃膠布在卷管機上經(jīng)熱卷成型玻璃鋼管材的一種方法。是層壓成型的一種變形。圖6-17 手工添加卷制示意圖圖6-18 連續(xù)添加卷制示意圖6.4.1 卷管工藝原理及過程壓輥（加熱）后支撐輥前支撐輥膠布膠布塔接部位膠布壓輥（熱輥）后支撐輥前支撐輥連續(xù)膠布膠布第23頁/共26頁第二十四頁，編輯于星期日：十四點 四十六分。 課件第六章 層壓成型工藝及設備6.4.2 卷管成型設備三輥筒卷管機圖6-19 卷管機圖1膠