復(fù)合材料預(yù)浸料極其加工設(shè)備

1、復(fù)合材料預(yù)浸料極其加工設(shè)備復(fù)合材料預(yù)浸料極其加工設(shè)備概覽搓管工藝預(yù)浸料預(yù)浸料真空袋真空袋熱壓罐熱壓罐壓力袋壓模工藝1、預(yù)浸料制造設(shè)備與工藝2、真空袋工藝與設(shè)備3、熱壓罐工藝與設(shè)備1、預(yù)浸料1.1 預(yù)浸料定義 用樹(shù)脂基體在嚴(yán)格控制的條件下浸漬連續(xù)、短切纖維或織物，制成樹(shù)脂基體與增強(qiáng)體的組合物； 制造復(fù)合材料的中間材料。 是進(jìn)行鋪層設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)， 是直接用來(lái)制造各種復(fù)合材料構(gòu)件的原料。預(yù)浸預(yù)浸料料真空真空袋袋熱壓熱壓罐罐壓力袋壓模工藝1、預(yù)浸料概述1.2 商用預(yù)浸料性能要求v具有較長(zhǎng)的適用期（室溫1個(gè)月，18 6個(gè)月）；v可準(zhǔn)確控制增強(qiáng)材料的含量和排列方向；v成型時(shí)應(yīng)有適當(dāng)?shù)恼承院弯佋O(shè)性；v揮發(fā)分含

2、量盡可能?。ㄒ话?%，主承力構(gòu)件預(yù)浸料0.8%）單向預(yù)浸帶窄預(yù)浸帶碳纖維織物預(yù)浸料玻璃纖維織物預(yù)浸料1.3 預(yù)浸料制備工藝及設(shè)備1.3.11.3.1熱固性樹(shù)脂基體預(yù)浸料制備技熱固性樹(shù)脂基體預(yù)浸料制備技術(shù)術(shù)SMCSMC連續(xù)長(zhǎng)纖維連續(xù)長(zhǎng)纖維溶液浸漬法溶液浸漬法熱熔法熱熔法1.3.21.3.2熱塑性熱塑性樹(shù)脂基體預(yù)浸料制備技樹(shù)脂基體預(yù)浸料制備技術(shù)術(shù)1.3.1.1 溶液浸漬法（濕法）設(shè)備：臥式或立式浸膠機(jī)過(guò)程收卷 熱處理爐(除去水分或石蠟浸潤(rùn)劑)浸膠槽(浸膠) 纖維(紗或織物) 烘干爐(除去溶劑、揮發(fā)分) (樹(shù)脂預(yù)固化)存貯1. 輥筒纏繞法玻璃纖維無(wú)緯布碳纖維無(wú)緯布2、陣列式連續(xù)排鋪法北京航空材料研究

3、院自行研制北京航空材料研究院自行研制4848英寸熱熔預(yù)浸機(jī)英寸熱熔預(yù)浸機(jī) 北京航空材料研究院窄帶預(yù)浸機(jī)北京航空材料研究院窄帶預(yù)浸機(jī)1.3.1.2 熔融法優(yōu)點(diǎn)：生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)和環(huán)境無(wú)污染；節(jié)約溶劑；預(yù)浸料揮發(fā)分含量低缺點(diǎn)：不適合浸漬厚纖維或織物，高粘度樹(shù)脂難于浸漬。1、直接熱熔法2、膠膜法1.3.2 增強(qiáng)熱塑性塑料片材制造1.3.2.1 熔融浸漬工藝層合切割玻璃氈樹(shù)脂薄膜片材冷卻預(yù)熱熱壓浸漬熱固結(jié)混合懸浮助劑樹(shù)脂粉末熱壓玻纖懸浮液流漿箱成形網(wǎng)脫水干燥粘接片材卷材樹(shù)脂、玻纖均勻分散1.3.2.2懸浮沉積工藝1.3.2.3 硫化床法短切樹(shù)脂粉末玻纖輸送網(wǎng)帶熱壓冷卻 電加熱遠(yuǎn)紅外加熱片材1.3.2.4 靜電

4、吸附法短切玻纖 350mm層合塑料薄膜 0.011mm熱壓冷卻片材帶靜電1. 玻纖2. 靜電摩擦輥3. 靜電發(fā)生器4. 中長(zhǎng)玻纖2預(yù)浸料加工工藝和設(shè)備預(yù)浸料真空袋熱壓罐搓管工藝壓力袋壓模工藝浸漬-賦形-固化2.1.1 過(guò)程2.1真空袋成型制品毛坯真空袋密封抽真空固化制品2.1.2 特征1）工藝簡(jiǎn)單，不需要專(zhuān)用設(shè)備；2）壓力較小，最大為0.1MPa，只適用厚度1.5mm以下復(fù)合材料制品2.1.3真空袋成型設(shè)備和工具浸漬-賦形-固化預(yù)浸料預(yù)浸料1、模具、模具2、壓力、壓力(真空系統(tǒng)真空系統(tǒng))3、溫度（控制系統(tǒng)）、溫度（控制系統(tǒng)） 真空系統(tǒng)：真空系統(tǒng)：真空袋真空袋真空泵、管路真空泵、管路密封材料密封

5、材料 4 4、脫模材料、脫模材料真空袋裝2.2壓力袋成型壓力為0.250.5MPa2.2壓力袋成型設(shè)備和工具浸漬-賦形-固化預(yù)浸料預(yù)浸料1、模具、模具2、壓力、壓力(壓力系統(tǒng)壓力系統(tǒng))3、溫度（控制系統(tǒng)）、溫度（控制系統(tǒng)） 壓力系統(tǒng)：壓力系統(tǒng)：加壓設(shè)備、管路加壓設(shè)備、管路密封材料密封材料 4 4、脫模材料、脫模材料方案設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)樹(shù)脂基體采用耐低溫、低粘度環(huán)氧樹(shù)脂；樹(shù)脂基體采用耐低溫、低粘度環(huán)氧樹(shù)脂； 為了滿足動(dòng)載疲勞性、提高層間剪切采用為了滿足動(dòng)載疲勞性、提高層間剪切采用正交三維；正交三維；真空浸漬、內(nèi)氣囊加壓工藝。真空浸漬、內(nèi)氣囊加壓工藝。內(nèi)補(bǔ)強(qiáng)法蘭內(nèi)補(bǔ)強(qiáng)法蘭內(nèi)加壓內(nèi)加壓真空浸漬真空浸漬

6、+ + 氣囊加壓氣囊加壓2.3真空袋-熱壓罐成型熱壓罐2.3.1熱壓罐成型復(fù)合材料制品的優(yōu)點(diǎn)v制品表面與內(nèi)部質(zhì)量最佳（浸漬最佳）；v大尺寸型面復(fù)雜的復(fù)合材料構(gòu)件（受限于熱壓罐型腔尺寸）（成型最佳）；v預(yù)浸料鋪層，制品質(zhì)量易控（固化最佳，工藝可控性好）。 “熱壓罐成型是一種廣泛用于成型先進(jìn)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的工藝方法。當(dāng)前要求高承載的絕大多數(shù)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)依然采用熱壓罐成型” 摘自聚合物復(fù)合材料及工藝220頁(yè)王汝敏等 科學(xué)出版社2.3.2 工藝過(guò)程 預(yù)浸料下料、 鋪疊封裝抽真空加熱加壓固化加壓作用：壓實(shí)預(yù)浸料，制備結(jié)構(gòu)均勻、致密復(fù)合材料加壓時(shí)機(jī)：粘流態(tài)與高彈態(tài)區(qū)間加壓太早：樹(shù)脂流失過(guò)多加壓太遲：樹(shù)脂已進(jìn)

7、入高彈態(tài)，樹(shù)脂結(jié)構(gòu)不致密2.3.3. 加熱、加壓工藝順序加熱預(yù)浸料熔融粘流態(tài)高彈態(tài)固化玻璃態(tài)固化溫度、時(shí)間：取決于樹(shù)脂體系和制件厚度；升溫速率固化壓力：排除過(guò)剩樹(shù)脂，使制件密實(shí)；加壓時(shí)機(jī)真空度：排除夾雜空氣和揮發(fā)物時(shí)間溫度壓力真空度2.3.4壓力罐成型設(shè)備和工具浸漬-賦形-固化預(yù)浸料高壓高溫流膠1、模具、模具2、真空系統(tǒng)、真空系統(tǒng)3、溫度（熱壓罐系統(tǒng)） 真空系統(tǒng)：真空系統(tǒng)：真空袋真空袋真空泵、管路真空泵、管路密封材料密封材料3 3、熱壓罐系統(tǒng)、熱壓罐系統(tǒng) 4 4、脫模材料、脫模材料2.3.5 熱壓罐系統(tǒng) 壓力真空加熱2.3.5熱壓罐系統(tǒng)三大部分1 1、機(jī)械部分包括：、機(jī)械部分包括：密封腔體（由

8、罐體、罐門(mén)機(jī)構(gòu)、密封電機(jī)和隔熱層等形成一個(gè)耐高壓、高溫的容器腔體）底板與小車(chē) ； 罐體：為圓筒形壓力容器，封頭采用壓制成型，筒身采用鋼板卷筒焊制。筒身由內(nèi)外筒組成，加熱與冷卻裝置安裝在內(nèi)外筒之間。罐體內(nèi)裝有風(fēng)機(jī)，使空氣通過(guò)內(nèi)外筒涵道強(qiáng)制循環(huán)流動(dòng)。內(nèi)筒焊有底板，上置軌道和小車(chē)，制品可由小車(chē)進(jìn)出罐體。2 2、功能及控制部分包括、功能及控制部分包括： 1壓力系統(tǒng)（由壓縮機(jī)、儲(chǔ)氣罐、壓力調(diào)節(jié)閥、管路、變 送器和壓力表等組成壓力傳送與調(diào)控系統(tǒng)）； 2加熱、冷卻系統(tǒng)（電熱管均布在罐體尾部，加熱功率滿足腔體的最高溫度要求及升溫速率的要求）； 3均風(fēng)系統(tǒng)（由攪拌風(fēng)機(jī)、導(dǎo)風(fēng)筒和導(dǎo)流罩組成，加速熱流傳導(dǎo)，形成均勻溫度場(chǎng)）； 4真空系統(tǒng)(由真空泵、管路、真空表和真空閥