拉擠成型主要工序、工藝原理及常見缺陷原因分析

1、復(fù)合材料應(yīng)用技術(shù)網(wǎng)-WWW.FRPAPP.COM拉擠成型拉擠成型 復(fù)合材料應(yīng)用技術(shù)網(wǎng)-WWW.FRPAPP.COM 拉擠成型工藝特點(diǎn)拉擠成型工藝特點(diǎn) 拉擠是指玻璃纖維粗紗或其織物在外力牽拉擠是指玻璃纖維粗紗或其織物在外力牽 引下引下, ,經(jīng)過浸膠、擠壓成型、加熱固化、定長(zhǎng)經(jīng)過浸膠、擠壓成型、加熱固化、定長(zhǎng) 切割，連續(xù)生產(chǎn)玻璃鋼線型制品的一種方法。切割，連續(xù)生產(chǎn)玻璃鋼線型制品的一種方法。 它不同于其它生產(chǎn)玻璃鋼成型工藝的地方是它不同于其它生產(chǎn)玻璃鋼成型工藝的地方是外力拉拔浸膠玻璃鋼纖維或織物外力拉拔浸膠玻璃鋼纖維或織物，擠壓通過擠壓通過加熱模具成型、固化加熱模具成型、固化形成玻璃鋼線型材形成玻璃

2、鋼線型材, , 用用于生產(chǎn)斷面形狀固定不變的玻璃鋼制品。于生產(chǎn)斷面形狀固定不變的玻璃鋼制品。復(fù)合材料應(yīng)用技術(shù)網(wǎng)-WWW.FRPAPP.COM6.6.1 6.6.1 拉擠成型工藝流程拉擠成型工藝流程 玻璃纖維粗紗排布玻璃纖維粗紗排布浸膠浸膠預(yù)成預(yù)成型型拉擠模塑及固化拉擠模塑及固化牽引牽引切切割割制品制品包裝包裝復(fù)合材料應(yīng)用技術(shù)網(wǎng)-WWW.FRPAPP.COM主要成型工序主要成型工序 （1 1）排紗）排紗 排紗是將安裝在紗架上的增強(qiáng)材料從紗筒上引排紗是將安裝在紗架上的增強(qiáng)材料從紗筒上引出并均勻整齊排布的過程。出并均勻整齊排布的過程。 排紗系統(tǒng)包括如紗架、氈鋪展裝置、纏繞機(jī)或排紗系統(tǒng)包括如紗架、氈鋪

3、展裝置、纏繞機(jī)或編織機(jī)等。編織機(jī)等。 增強(qiáng)材料輸送排紗時(shí)，為了排紗平整，一般采增強(qiáng)材料輸送排紗時(shí)，為了排紗平整，一般采用旋轉(zhuǎn)芯軸，纖維從紗筒外壁引出的，這樣可用旋轉(zhuǎn)芯軸，纖維從紗筒外壁引出的，這樣可避免扭轉(zhuǎn)現(xiàn)象。如采用纖維從紗筒內(nèi)壁引出的，避免扭轉(zhuǎn)現(xiàn)象。如采用纖維從紗筒內(nèi)壁引出的，紗筒固定會(huì)使紗發(fā)生扭曲不利于玻璃纖維的整紗筒固定會(huì)使紗發(fā)生扭曲不利于玻璃纖維的整齊排布。齊排布。 復(fù)合材料應(yīng)用技術(shù)網(wǎng)-WWW.FRPAPP.COM復(fù)合材料應(yīng)用技術(shù)網(wǎng)-WWW.FRPAPP.COM復(fù)合材料應(yīng)用技術(shù)網(wǎng)-WWW.FRPAPP.COM（2)2)樹脂浸漬：樹脂浸漬： 是將排布整齊的增強(qiáng)纖維均勻浸漬上已是將排布整

4、齊的增強(qiáng)纖維均勻浸漬上已配制好的不飽和樹脂的過程，一般是采配制好的不飽和樹脂的過程，一般是采用將纖維通過裝有樹脂膠槽時(shí)進(jìn)行的。用將纖維通過裝有樹脂膠槽時(shí)進(jìn)行的。一般分為一般分為: : 直槽浸漬法直槽浸漬法, , 滾筒浸漬法，滾筒浸漬法， 其中以直槽浸漬法最為常用。在整個(gè)浸其中以直槽浸漬法最為常用。在整個(gè)浸漬過程中，必須保證纖維和氈排列十分漬過程中，必須保證纖維和氈排列十分整齊。整齊。 復(fù)合材料應(yīng)用技術(shù)網(wǎng)-WWW.FRPAPP.COM(3) (3) 預(yù)成型預(yù)成型 預(yù)浸好的增強(qiáng)材料穿過預(yù)成型裝置，預(yù)浸好的增強(qiáng)材料穿過預(yù)成型裝置，以連續(xù)方式運(yùn)轉(zhuǎn)，以便確保它們的相應(yīng)以連續(xù)方式運(yùn)轉(zhuǎn)，以便確保它們的相應(yīng)位

5、置，經(jīng)預(yù)成型裝置將預(yù)浸好的增強(qiáng)材位置，經(jīng)預(yù)成型裝置將預(yù)浸好的增強(qiáng)材料逐步過度成為型材的形狀同時(shí)擠出多料逐步過度成為型材的形狀同時(shí)擠出多余的樹脂，然后進(jìn)入模具，進(jìn)行成型固余的樹脂，然后進(jìn)入模具，進(jìn)行成型固化。化。 復(fù)合材料應(yīng)用技術(shù)網(wǎng)-WWW.FRPAPP.COM(4)(4)模塑及固化：模塑及固化： 成為型材形狀的浸膠增強(qiáng)材料進(jìn)入模具成為型材形狀的浸膠增強(qiáng)材料進(jìn)入模具在在模具中固化成型模具中固化成型。 模具的溫度根據(jù)固化工藝過程進(jìn)行設(shè)計(jì)。主要模具的溫度根據(jù)固化工藝過程進(jìn)行設(shè)計(jì)。主要根據(jù)樹脂在固化中的放熱曲線及物料與模具的根據(jù)樹脂在固化中的放熱曲線及物料與模具的摩擦性能。摩擦性能。 一般將模具分成三

6、個(gè)不同的加熱區(qū)：預(yù)熱區(qū)、一般將模具分成三個(gè)不同的加熱區(qū)：預(yù)熱區(qū)、凝膠區(qū)和固化區(qū)，凝膠區(qū)和固化區(qū)，以控制固化速度。以控制固化速度。 模塑及固化是拉擠成型工藝中最關(guān)鍵的部分，模塑及固化是拉擠成型工藝中最關(guān)鍵的部分，典型模具的長(zhǎng)度范圍在典型模具的長(zhǎng)度范圍在50050015001500mmmm之間。模之間。模具出口與牽引機(jī)械之間要有一定的距離具出口與牽引機(jī)械之間要有一定的距離。一般一般采用風(fēng)冷的方式冷卻型材采用風(fēng)冷的方式冷卻型材。 復(fù)合材料應(yīng)用技術(shù)網(wǎng)-WWW.FRPAPP.COM(5)(5)牽引切割：牽引切割： 牽引裝置可以是一個(gè)履帶型牽引機(jī)，它將牽引裝置可以是一個(gè)履帶型牽引機(jī)，它將固化型材從模具中拉

7、出來，它一般應(yīng)具有固化型材從模具中拉出來，它一般應(yīng)具有1010t t以上的拉力。也可以用液壓拉拔機(jī)。以上的拉力。也可以用液壓拉拔機(jī)。 復(fù)合材料應(yīng)用技術(shù)網(wǎng)-WWW.FRPAPP.COM6.6.2 6.6.2 拉擠成型設(shè)備拉擠成型設(shè)備 增強(qiáng)材料架；增強(qiáng)材料架； 預(yù)成型導(dǎo)向裝置；預(yù)成型導(dǎo)向裝置； 樹脂浸漬裝置；樹脂浸漬裝置； 帶加熱控制的金屬模具；帶加熱控制的金屬模具； 固化爐固化爐 牽引設(shè)備；牽引設(shè)備； 切割設(shè)備。切割設(shè)備。 復(fù)合材料應(yīng)用技術(shù)網(wǎng)-WWW.FRPAPP.COM(1(1）送紗裝置）送紗裝置 作用作用 將無捻粗紗從安裝在紗架上的紗筒中將無捻粗紗從安裝在紗架上的紗筒中引出，通過導(dǎo)紗裝置進(jìn)入

8、浸膠槽浸膠。引出，通過導(dǎo)紗裝置進(jìn)入浸膠槽浸膠。 最簡(jiǎn)單的送紗裝置是紗架最簡(jiǎn)單的送紗裝置是紗架。 紗架結(jié)構(gòu)及大小取決于產(chǎn)品規(guī)格及所用紗紗架結(jié)構(gòu)及大小取決于產(chǎn)品規(guī)格及所用紗團(tuán)的數(shù)量團(tuán)的數(shù)量。紗架結(jié)構(gòu)根據(jù)需要可制成整體。紗架結(jié)構(gòu)根據(jù)需要可制成整體式或組合式。紗筒在紗架上可以縱向或橫式或組合式。紗筒在紗架上可以縱向或橫向安裝向安裝. . 需要精確導(dǎo)向時(shí)需要精確導(dǎo)向時(shí), ,通常使用通常使用孔板導(dǎo)紗器孔板導(dǎo)紗器或塑或塑料管導(dǎo)紗器料管導(dǎo)紗器. . 復(fù)合材料應(yīng)用技術(shù)網(wǎng)-WWW.FRPAPP.COM(2(2） 浸膠裝置浸膠裝置 浸膠裝置一般包括導(dǎo)向輥、樹脂槽、壓輥、浸膠裝置一般包括導(dǎo)向輥、樹脂槽、壓輥、分紗柵板

9、、擠膠輥等分紗柵板、擠膠輥等。由紗架引出的玻璃纖維粗。由紗架引出的玻璃纖維粗紗，在浸膠槽中浸漬樹脂，并通過擠膠輥的加緊紗，在浸膠槽中浸漬樹脂，并通過擠膠輥的加緊來控制樹脂含量。來控制樹脂含量。膠槽長(zhǎng)度根據(jù)浸膠時(shí)間長(zhǎng)短和膠槽長(zhǎng)度根據(jù)浸膠時(shí)間長(zhǎng)短和玻璃纖維運(yùn)行速度而定。玻璃纖維運(yùn)行速度而定。膠槽中的膠液應(yīng)連續(xù)不膠槽中的膠液應(yīng)連續(xù)不斷地循環(huán)更新，以防止因膠液中溶劑揮發(fā)造成樹斷地循環(huán)更新，以防止因膠液中溶劑揮發(fā)造成樹脂粘度加大，脂粘度加大，膠槽一般采用夾層結(jié)構(gòu)，膠槽一般采用夾層結(jié)構(gòu)，通過調(diào)控通過調(diào)控夾套中的水溫來保持膠液的溫度。夾套中的水溫來保持膠液的溫度。擠膠輥的作用擠膠輥的作用是使樹脂進(jìn)一步浸漬增

10、強(qiáng)材料，同時(shí)起到控制含是使樹脂進(jìn)一步浸漬增強(qiáng)材料，同時(shí)起到控制含膠量和排氣的作用。膠量和排氣的作用。分柵板的作用是將浸漬樹脂分柵板的作用是將浸漬樹脂后的玻璃纖維無捻粗紗分開。確保按設(shè)計(jì)的要求后的玻璃纖維無捻粗紗分開。確保按設(shè)計(jì)的要求合理分布，合理分布，復(fù)合材料應(yīng)用技術(shù)網(wǎng)-WWW.FRPAPP.COM復(fù)合材料應(yīng)用技術(shù)網(wǎng)-WWW.FRPAPP.COM(3(3）預(yù)成型模和成型模）預(yù)成型模和成型模 1)1)預(yù)成型模預(yù)成型模 作用是將浸透了樹脂的增強(qiáng)材作用是將浸透了樹脂的增強(qiáng)材料進(jìn)一步均勻并除去多余的樹脂和排除氣泡，料進(jìn)一步均勻并除去多余的樹脂和排除氣泡，使其形狀逐漸形成成型模的進(jìn)口形狀。使其形狀逐漸形

11、成成型模的進(jìn)口形狀。 如拉擠成型管材時(shí)，一般使用圓環(huán)狀預(yù)成型模；如拉擠成型管材時(shí)，一般使用圓環(huán)狀預(yù)成型模；制造空心型材時(shí)，通常使用帶有芯模的預(yù)成型制造空心型材時(shí)，通常使用帶有芯模的預(yù)成型模；生產(chǎn)異型材時(shí)，大都使用形狀與型材截面模；生產(chǎn)異型材時(shí)，大都使用形狀與型材截面形狀接近的金屬預(yù)成型模具。形狀接近的金屬預(yù)成型模具。 在預(yù)成型模中，材料被逐漸地成型到所要求的在預(yù)成型模中，材料被逐漸地成型到所要求的形狀，使增強(qiáng)材料在制品斷面的分布符合設(shè)計(jì)形狀，使增強(qiáng)材料在制品斷面的分布符合設(shè)計(jì)要求。要求。 復(fù)合材料應(yīng)用技術(shù)網(wǎng)-WWW.FRPAPP.COM2)2)成型模具成型模具成型模具一般為鋼模，成型的內(nèi)表面應(yīng)

12、加工的十成型模具一般為鋼模，成型的內(nèi)表面應(yīng)加工的十分光滑并鍍鉻以降低表面摩擦力，降低牽引力，分光滑并鍍鉻以降低表面摩擦力，降低牽引力，延長(zhǎng)模具使用壽命，使制品易脫模。延長(zhǎng)模具使用壽命，使制品易脫模。 模具長(zhǎng)度由固化時(shí)間和牽引速度來決定模具長(zhǎng)度由固化時(shí)間和牽引速度來決定.芯模尾部大約芯模尾部大約200300mm處應(yīng)加工成處應(yīng)加工成 1/2001/300mm的錐度，以減少脫模時(shí)的阻力的錐度，以減少脫模時(shí)的阻力 成型模具按結(jié)構(gòu)形式可分為：成型模具按結(jié)構(gòu)形式可分為：整體成型模整體成型模組合式成型模兩類組合式成型模兩類復(fù)合材料應(yīng)用技術(shù)網(wǎng)-WWW.FRPAPP.COM 整體成型模其成型?？资怯烧w鋼材加工

13、而成，整體成型模其成型?？资怯烧w鋼材加工而成，一般適于棒材和管材，模外有加熱裝置。熱成一般適于棒材和管材，模外有加熱裝置。熱成型模前端裝有循環(huán)水冷卻系統(tǒng)，其目的是形成型模前端裝有循環(huán)水冷卻系統(tǒng)，其目的是形成低溫的預(yù)成型區(qū)，避免樹脂過早固化，影響下低溫的預(yù)成型區(qū)，避免樹脂過早固化，影響下步成型。步成型。整整體體成成型型模模復(fù)合材料應(yīng)用技術(shù)網(wǎng)-WWW.FRPAPP.COM復(fù)合材料應(yīng)用技術(shù)網(wǎng)-WWW.FRPAPP.COM(4(4）固化爐）固化爐 在拉擠成型中，處于一定固化度的玻璃鋼型材在拉擠成型中，處于一定固化度的玻璃鋼型材拉出模具后，再進(jìn)入固化環(huán)境以保證制品充分拉出模具后，再進(jìn)入固化環(huán)境以保證制

14、品充分固化所需的裝置固化所需的裝置。固化爐溫度要嚴(yán)格控制并與。固化爐溫度要嚴(yán)格控制并與牽引速度相適應(yīng)。牽引速度相適應(yīng)。固化爐的結(jié)構(gòu)取決于制品形固化爐的結(jié)構(gòu)取決于制品形狀及幾何尺寸狀及幾何尺寸。 設(shè)計(jì)時(shí)除考慮固化爐結(jié)構(gòu)、加熱方式外，還要設(shè)計(jì)時(shí)除考慮固化爐結(jié)構(gòu)、加熱方式外，還要便于拉擠操作。便于拉擠操作。根據(jù)工藝要求，爐中溫度分段根據(jù)工藝要求，爐中溫度分段控制控制，爐體適當(dāng)保溫，并設(shè)有觀察孔、控溫裝，爐體適當(dāng)保溫，并設(shè)有觀察孔、控溫裝置和排風(fēng)裝置的安裝固定部位等。置和排風(fēng)裝置的安裝固定部位等。固化爐的加固化爐的加熱方法通常有電阻加熱或遠(yuǎn)紅外加熱。熱方法通常有電阻加熱或遠(yuǎn)紅外加熱。 復(fù)合材料應(yīng)用技術(shù)

15、網(wǎng)-WWW.FRPAPP.COM（5 5）牽引裝置）牽引裝置 牽引設(shè)備是將固化的型材從成型模具拉牽引設(shè)備是將固化的型材從成型模具拉出的裝置，出的裝置，它要根據(jù)拉擠制品種類來選它要根據(jù)拉擠制品種類來選擇牽引力的大小和夾緊方式。擇牽引力的大小和夾緊方式。牽引機(jī)分牽引機(jī)分為液壓機(jī)械式和履帶式兩種為液壓機(jī)械式和履帶式兩種。牽引力一。牽引力一般為般為5 5O O10OkN10OkN。 牽引速度通常采用無牽引速度通常采用無級(jí)調(diào)速，級(jí)調(diào)速，可以根據(jù)制品加工工藝要求而可以根據(jù)制品加工工藝要求而定，通常為定，通常為0.0.l l3m/min3m/min，若采用快速固若采用快速固化配方，牽引速度可大幅度提高?；?/p>

16、方，牽引速度可大幅度提高。復(fù)合材料應(yīng)用技術(shù)網(wǎng)-WWW.FRPAPP.COM（6 6）切割裝置）切割裝置 切割是在連續(xù)生產(chǎn)過程中進(jìn)行的。當(dāng)制品長(zhǎng)切割是在連續(xù)生產(chǎn)過程中進(jìn)行的。當(dāng)制品長(zhǎng)度達(dá)到要求時(shí)，制品端部到達(dá)控制長(zhǎng)度的位度達(dá)到要求時(shí)，制品端部到達(dá)控制長(zhǎng)度的位置（一般采用紅外線控制器），控制器接通置（一般采用紅外線控制器），控制器接通切割電機(jī)電路，切割裝置便開始工作。首先切割電機(jī)電路，切割裝置便開始工作。首先是裝有橡皮墊的夾具，將制品抱緊，然后用是裝有橡皮墊的夾具，將制品抱緊，然后用合金刀具進(jìn)行切割。切割過程由兩種運(yùn)動(dòng)完合金刀具進(jìn)行切割。切割過程由兩種運(yùn)動(dòng)完成，即縱向運(yùn)動(dòng)和橫向運(yùn)動(dòng)?？v向運(yùn)動(dòng)是切成

17、，即縱向運(yùn)動(dòng)和橫向運(yùn)動(dòng)。縱向運(yùn)動(dòng)是切割裝置跟隨制品同步向前移動(dòng)。橫向運(yùn)動(dòng)是割裝置跟隨制品同步向前移動(dòng)。橫向運(yùn)動(dòng)是切割刀具的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。切割過程中，刀具的切割刀具的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。切割過程中，刀具的磨耗非常嚴(yán)重。磨耗非常嚴(yán)重。 復(fù)合材料應(yīng)用技術(shù)網(wǎng)-WWW.FRPAPP.COM6.6.3 6.6.3 拉擠工藝用原料拉擠工藝用原料 （1 1）樹脂）樹脂 拉擠成型工藝使用的樹脂主要有不飽和聚酯拉擠成型工藝使用的樹脂主要有不飽和聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂、乙烯基樹脂等。樹脂、環(huán)氧樹脂、乙烯基樹脂等。其中不飽其中不飽和聚酯樹脂應(yīng)用最多，技術(shù)上也最成熟，大和聚酯樹脂應(yīng)用最多，技術(shù)上也最成熟，大約占總量的約占總量的90%90

18、%。一般來講，用于模塑料的。一般來講，用于模塑料的不飽和聚酯樹脂都可用于拉擠成型制品。國不飽和聚酯樹脂都可用于拉擠成型制品。國外已生產(chǎn)出拉擠制品專用的不飽和聚酯樹脂外已生產(chǎn)出拉擠制品專用的不飽和聚酯樹脂. . 為獲不同性能，改性酚醛樹脂、多種熱塑性為獲不同性能，改性酚醛樹脂、多種熱塑性樹脂也已應(yīng)用。樹脂也已應(yīng)用。復(fù)合材料應(yīng)用技術(shù)網(wǎng)-WWW.FRPAPP.COM典型拉擠用不飽和聚酯樹脂配方典型拉擠用不飽和聚酯樹脂配方 ( (生產(chǎn)配方生產(chǎn)配方) ) 樹脂樹脂196 100196 100份份 填料填料 （輕質(zhì)碳酸鈣）（輕質(zhì)碳酸鈣） 5-15 5-15份份 脫模劑（硬脂酸鋅）脫模劑（硬脂酸鋅） 3 3

19、5 5份份 固化劑固化劑 （過氧化物）（過氧化物） 1- 3 1- 3份份 低收縮劑低收縮劑 （PVCPVC樹脂）樹脂） 5-15 5-15份份 顏料顏料 0.1-1 0.1-1份份復(fù)合材料應(yīng)用技術(shù)網(wǎng)-WWW.FRPAPP.COM拉擠成型的環(huán)氧樹脂配方拉擠成型的環(huán)氧樹脂配方 基本配方：基本配方： 環(huán)氧樹脂環(huán)氧樹脂 E-55 100E-55 100份份 脫模劑（硬脂酸鋅）脫模劑（硬脂酸鋅） 3 35 5份份 固化劑固化劑 （590#590#） 15 152020份份 增韌劑增韌劑 10 101515份份 稀釋劑稀釋劑 適量適量 復(fù)合材料應(yīng)用技術(shù)網(wǎng)-WWW.FRPAPP.COM（2 2）增強(qiáng)材料）

20、增強(qiáng)材料 拉擠成型所用的增強(qiáng)材料絕大部分拉擠成型所用的增強(qiáng)材料絕大部分是玻璃纖維是玻璃纖維，其次是聚酯纖維。碳纖，其次是聚酯纖維。碳纖維等高強(qiáng)度纖維維等高強(qiáng)度纖維 主要用于宇航、體主要用于宇航、體育器材等。育器材等。玻璃纖維中，用得最多的玻璃纖維中，用得最多的是無捻粗紗是無捻粗紗。所用玻纖都采用增強(qiáng)型所用玻纖都采用增強(qiáng)型浸潤劑。浸潤劑。復(fù)合材料應(yīng)用技術(shù)網(wǎng)-WWW.FRPAPP.COM6.6.4 6.6.4 拉擠工藝控制拉擠工藝控制 拉擠成型工藝條件的控制對(duì)穩(wěn)定生產(chǎn)拉擠成型工藝條件的控制對(duì)穩(wěn)定生產(chǎn)和制品的質(zhì)量都有很大的影響，控制工和制品的質(zhì)量都有很大的影響，控制工藝條件主要包括藝條件主要包括浸膠

21、時(shí)間、樹脂溫度、浸膠時(shí)間、樹脂溫度、模腔溫度、模腔壓力、固化速度、固化模腔溫度、模腔壓力、固化速度、固化程度、牽引張力及速度、紗團(tuán)數(shù)量等。程度、牽引張力及速度、紗團(tuán)數(shù)量等。 復(fù)合材料應(yīng)用技術(shù)網(wǎng)-WWW.FRPAPP.COM 臥式拉擠成型過程示意圖臥式拉擠成型過程示意圖復(fù)合材料應(yīng)用技術(shù)網(wǎng)-WWW.FRPAPP.COM(1)(1)浸膠時(shí)間：浸膠時(shí)間： 浸膠時(shí)間是指無捻粗紗及其織物通浸膠時(shí)間是指無捻粗紗及其織物通過浸膠槽所用時(shí)間。時(shí)間長(zhǎng)短應(yīng)以玻過浸膠槽所用時(shí)間。時(shí)間長(zhǎng)短應(yīng)以玻璃纖維被浸透為宜，它與膠液的粘度璃纖維被浸透為宜，它與膠液的粘度和組分有關(guān)，和組分有關(guān)，一般對(duì)不飽和聚酯樹脂一般對(duì)不飽和聚酯樹

22、脂的浸膠時(shí)間控制在的浸膠時(shí)間控制在15152020s s為宜。為宜。復(fù)合材料應(yīng)用技術(shù)網(wǎng)-WWW.FRPAPP.COM（2 2）成型溫度）成型溫度 在拉擠成型過程中，浸漬了膠液的玻璃在拉擠成型過程中，浸漬了膠液的玻璃纖維和織物在穿越模具時(shí)受熱發(fā)生交聯(lián)纖維和織物在穿越模具時(shí)受熱發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，樹脂由線型液狀的物體逐步變化反應(yīng)，樹脂由線型液狀的物體逐步變化成為體型的固態(tài)型材。這種變化必須是成為體型的固態(tài)型材。這種變化必須是在進(jìn)入模具開始到進(jìn)入牽引機(jī)之前基本在進(jìn)入模具開始到進(jìn)入牽引機(jī)之前基本完成的。溫度以及引發(fā)劑等助劑的用量完成的。溫度以及引發(fā)劑等助劑的用量則是最關(guān)鍵的。當(dāng)配方確定后，溫度是則是最關(guān)鍵的

23、。當(dāng)配方確定后，溫度是拉擠工藝控制的重點(diǎn)。拉擠工藝控制的重點(diǎn)。 復(fù)合材料應(yīng)用技術(shù)網(wǎng)-WWW.FRPAPP.COM模腔溫度模腔溫度 用于拉擠的樹脂體系對(duì)溫度都很敏感，模腔溫度用于拉擠的樹脂體系對(duì)溫度都很敏感，模腔溫度的控制應(yīng)十分嚴(yán)格。的控制應(yīng)十分嚴(yán)格。溫度低，樹脂不能固化溫度低，樹脂不能固化 ；溫度過高，坯料一入模就固化溫度過高，坯料一入模就固化，使成型、牽引困，使成型、牽引困難，嚴(yán)重時(shí)會(huì)產(chǎn)難，嚴(yán)重時(shí)會(huì)產(chǎn) 生廢品甚至損壞生廢品甚至損壞設(shè)備。設(shè)備。模腔分模腔分布溫度應(yīng)兩端高，布溫度應(yīng)兩端高，中間低。中間低。復(fù)合材料應(yīng)用技術(shù)網(wǎng)-WWW.FRPAPP.COM模溫控制模溫控制 一般把模具人為地分為三段，

24、即一般把模具人為地分為三段，即加熱區(qū)、膠加熱區(qū)、膠凝和固化區(qū)凝和固化區(qū)。在模具上使用三組加熱板來加。在模具上使用三組加熱板來加熱，并嚴(yán)格控制溫度。熱，并嚴(yán)格控制溫度。樹脂在加熱過程中，樹脂在加熱過程中，溫度逐漸升高，粘度降低溫度逐漸升高，粘度降低。通過加熱區(qū)后，通過加熱區(qū)后，樹脂體系開始膠凝、固化，這時(shí)產(chǎn)品與模具樹脂體系開始膠凝、固化，這時(shí)產(chǎn)品與模具界面處的粘滯阻力增加，壁面上零速度的邊界面處的粘滯阻力增加，壁面上零速度的邊界條件被打破界條件被打破，基本固化的型材以均勻的速基本固化的型材以均勻的速度在模具表面摩擦運(yùn)動(dòng)度在模具表面摩擦運(yùn)動(dòng)，在離開模具后基本，在離開模具后基本固化固化, ,型材在烘

25、道中受熱繼續(xù)固化，以保證進(jìn)型材在烘道中受熱繼續(xù)固化，以保證進(jìn)入牽引機(jī)時(shí)有足夠的固化度。入牽引機(jī)時(shí)有足夠的固化度。浸膠后的玻璃纖維通過模具發(fā)生變化示意圖浸膠后的玻璃纖維通過模具發(fā)生變化示意圖復(fù)合材料應(yīng)用技術(shù)網(wǎng)-WWW.FRPAPP.COM模具加熱條件確定模具加熱條件確定 模具的加熱條件模具的加熱條件是根據(jù)樹脂是根據(jù)樹脂- -引發(fā)劑體系來確引發(fā)劑體系來確定的。定的。 通用的不飽和聚酯樹脂，一般通用的不飽和聚酯樹脂，一般采用有機(jī)過氧采用有機(jī)過氧化物為引發(fā)劑，設(shè)定的固化溫度一般要略高化物為引發(fā)劑，設(shè)定的固化溫度一般要略高于有機(jī)過氧化物分解的臨界溫度于有機(jī)過氧化物分解的臨界溫度。如采用協(xié)。如采用協(xié)同引發(fā)

26、劑體系，同引發(fā)劑體系，在促進(jìn)劑的作用下引發(fā)劑的在促進(jìn)劑的作用下引發(fā)劑的引發(fā)固化溫度則較低引發(fā)固化溫度則較低。引發(fā)劑的用量通常是。引發(fā)劑的用量通常是通過不飽和聚酯樹脂固化放熱曲線來確定的，通過不飽和聚酯樹脂固化放熱曲線來確定的，而環(huán)氧樹脂的固化劑用量可以計(jì)算出來。而環(huán)氧樹脂的固化劑用量可以計(jì)算出來。復(fù)合材料應(yīng)用技術(shù)網(wǎng)-WWW.FRPAPP.COM模具溫度控制模具溫度控制 加熱區(qū)溫度可以較低，膠凝區(qū)與固化加熱區(qū)溫度可以較低，膠凝區(qū)與固化區(qū)溫度相似。區(qū)溫度相似。溫度分布應(yīng)使固化放熱峰溫度分布應(yīng)使固化放熱峰出現(xiàn)在模具中部靠后，膠凝固化分界點(diǎn)出現(xiàn)在模具中部靠后，膠凝固化分界點(diǎn)應(yīng)控制在模具中部應(yīng)控制在模具

27、中部。一般三段溫差控制一般三段溫差控制在在10-2010-20左右，左右，溫度梯度不宜過大。溫溫度梯度不宜過大。溫度的設(shè)定與配方、牽引速度、模具的尺度的設(shè)定與配方、牽引速度、模具的尺寸、形式有密切的關(guān)系寸、形式有密切的關(guān)系。 復(fù)合材料應(yīng)用技術(shù)網(wǎng)-WWW.FRPAPP.COM模腔壓力模腔壓力 模腔壓力是由于模腔壓力是由于樹脂粘性樹脂粘性，制品與制品與模腔壁間的摩擦力模腔壁間的摩擦力，材料受熱產(chǎn)生的，材料受熱產(chǎn)生的體積膨脹體積膨脹，以及部分材料，以及部分材料受熱氣化受熱氣化產(chǎn)產(chǎn)生的。因此，模腔壓力使制品在模腔生的。因此，模腔壓力使制品在模腔內(nèi)行為的一個(gè)綜合反映參數(shù)。一般模內(nèi)行為的一個(gè)綜合反映參數(shù)。

28、一般模腔壓力在腔壓力在1.78.6MPa之間。之間。復(fù)合材料應(yīng)用技術(shù)網(wǎng)-WWW.FRPAPP.COM（3 3）張力及牽引力）張力及牽引力 張力是指拉擠過程中玻璃纖維粗紗張緊的力張力是指拉擠過程中玻璃纖維粗紗張緊的力?？墒菇z后的玻璃纖維粗紗不松散?？墒菇z后的玻璃纖維粗紗不松散。其大小其大小與膠槽中的調(diào)膠輥到模具的入口之間距離有與膠槽中的調(diào)膠輥到模具的入口之間距離有關(guān)，也與拉擠制品的形狀、樹脂含量要求有關(guān)，也與拉擠制品的形狀、樹脂含量要求有關(guān)關(guān)。一般情況下，要根據(jù)具體制品的幾何形。一般情況下，要根據(jù)具體制品的幾何形狀、尺寸，通過實(shí)驗(yàn)確定。狀、尺寸，通過實(shí)驗(yàn)確定。 牽引力的變化反映了產(chǎn)品在模具中

29、的反應(yīng)狀牽引力的變化反映了產(chǎn)品在模具中的反應(yīng)狀態(tài)態(tài)，它與許多因素，如，它與許多因素，如: :纖維含量、制品的幾纖維含量、制品的幾何形狀與尺寸、脫模劑、模具的溫度、拉擠何形狀與尺寸、脫模劑、模具的溫度、拉擠速度等有關(guān)系速度等有關(guān)系。復(fù)合材料應(yīng)用技術(shù)網(wǎng)-WWW.FRPAPP.COM（4 4）牽引速度）牽引速度 牽引速度是平衡固化程度牽引速度是平衡固化程度和生產(chǎn)速度的參數(shù)。在保證固和生產(chǎn)速度的參數(shù)。在保證固化度的前提下應(yīng)盡可能提高牽化度的前提下應(yīng)盡可能提高牽引速度。引速度。復(fù)合材料應(yīng)用技術(shù)網(wǎng)-WWW.FRPAPP.COM 工藝控制實(shí)際是控制制品的固化工藝控制實(shí)際是控制制品的固化條件，是十分重要的。條

30、件，是十分重要的。復(fù)合材料應(yīng)用技術(shù)網(wǎng)-WWW.FRPAPP.COM紗團(tuán)數(shù)量紗團(tuán)數(shù)量 根據(jù)加工制品的結(jié)構(gòu)以及要求的性能，根據(jù)加工制品的結(jié)構(gòu)以及要求的性能，確定所用紗團(tuán)的數(shù)量和增強(qiáng)材料的品種確定所用紗團(tuán)的數(shù)量和增強(qiáng)材料的品種以及排布方式以及排布方式。一般的。一般的玻璃鋼制品的玻玻璃鋼制品的玻璃纖維和織物的含量在璃纖維和織物的含量在40%-60%40%-60%，采用合，采用合理的增強(qiáng)材料的含量和分布對(duì)于成型工理的增強(qiáng)材料的含量和分布對(duì)于成型工藝和制品性能是十分重要的，要根據(jù)拉藝和制品性能是十分重要的，要根據(jù)拉擠成型的制品要求和工藝條件來確定。擠成型的制品要求和工藝條件來確定。 復(fù)合材料應(yīng)用技術(shù)網(wǎng)-W

31、WW.FRPAPP.COM6.6.5 6.6.5 拉擠工藝變量的關(guān)系拉擠工藝變量的關(guān)系 溫度、牽引速度、牽引力三個(gè)重要工藝參數(shù)中，溫度、牽引速度、牽引力三個(gè)重要工藝參數(shù)中，溫溫度是由樹脂系統(tǒng)的特性來確定的度是由樹脂系統(tǒng)的特性來確定的，是拉擠工藝中應(yīng)，是拉擠工藝中應(yīng)當(dāng)解決的首要因素。通過樹脂固化體系的當(dāng)解決的首要因素。通過樹脂固化體系的DSCDSC曲線曲線的峰值和有關(guān)條件，確定模具加熱的各段溫度值。的峰值和有關(guān)條件，確定模具加熱的各段溫度值。 拉擠速度確定的原則是確定模內(nèi)溫度下的膠凝時(shí)間拉擠速度確定的原則是確定模內(nèi)溫度下的膠凝時(shí)間，保證制品在模具中部膠凝、固化，出模具時(shí)具有一保證制品在模具中部膠

32、凝、固化，出模具時(shí)具有一定的固化程度。定的固化程度。 牽引力的制約因素較多牽引力的制約因素較多，如，如: :它與模具溫度關(guān)系很它與模具溫度關(guān)系很大，并受到纖維含量、制品的幾何形狀與尺寸、膠大，并受到纖維含量、制品的幾何形狀與尺寸、膠液配方和拉擠速度的控制。液配方和拉擠速度的控制。 復(fù)合材料應(yīng)用技術(shù)網(wǎng)-WWW.FRPAPP.COM6.6.6 6.6.6 樹脂預(yù)熱與制品后固化樹脂預(yù)熱與制品后固化 樹脂進(jìn)入模具前進(jìn)行預(yù)熱對(duì)工藝是非樹脂進(jìn)入模具前進(jìn)行預(yù)熱對(duì)工藝是非常有利。一方面預(yù)熱使樹脂溫度提高，常有利。一方面預(yù)熱使樹脂溫度提高，粘度下降，增加了纖維的浸潤效果，另粘度下降，增加了纖維的浸潤效果，另一方

33、面可以降低樹脂固化反應(yīng)溫度，使一方面可以降低樹脂固化反應(yīng)溫度，使產(chǎn)品表面優(yōu)良。并且為提高牽引速度創(chuàng)產(chǎn)品表面優(yōu)良。并且為提高牽引速度創(chuàng)造了條件。在許多樹脂體系中，如環(huán)氧造了條件。在許多樹脂體系中，如環(huán)氧樹脂等都需要預(yù)熱。樹脂等都需要預(yù)熱。 復(fù)合材料應(yīng)用技術(shù)網(wǎng)-WWW.FRPAPP.COM預(yù)熱的效果預(yù)熱的效果 預(yù)熱的效果還表現(xiàn)在使浸膠的纖維束內(nèi)外溫預(yù)熱的效果還表現(xiàn)在使浸膠的纖維束內(nèi)外溫度梯度減小。度梯度減小。因?yàn)樵谶M(jìn)入模具后，由于樹脂和纖因?yàn)樵谶M(jìn)入模具后，由于樹脂和纖維的導(dǎo)熱系數(shù)都很小維的導(dǎo)熱系數(shù)都很小, ,由模具傳遞給產(chǎn)品的熱量從由模具傳遞給產(chǎn)品的熱量從產(chǎn)品表面到產(chǎn)品中心部分溫度呈梯狀分布，產(chǎn)品

34、產(chǎn)品表面到產(chǎn)品中心部分溫度呈梯狀分布，產(chǎn)品中心線的溫度低于產(chǎn)品表面的溫度。如果提高拉中心線的溫度低于產(chǎn)品表面的溫度。如果提高拉擠速度，那么制品中心線和表面之間的溫度和固擠速度，那么制品中心線和表面之間的溫度和固化度的滯后量都會(huì)增加。滯后量又會(huì)相反地隨著化度的滯后量都會(huì)增加。滯后量又會(huì)相反地隨著中心固化放熱的增加而減小，最后制品的中心溫中心固化放熱的增加而減小，最后制品的中心溫度高于表面溫度，造成熱應(yīng)力對(duì)制品性能產(chǎn)生影度高于表面溫度，造成熱應(yīng)力對(duì)制品性能產(chǎn)生影響。要想實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品內(nèi)外均勻固化，減少熱應(yīng)力，響。要想實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品內(nèi)外均勻固化，減少熱應(yīng)力，樹脂應(yīng)該預(yù)熱。樹脂應(yīng)該預(yù)熱。 復(fù)合材料應(yīng)用技術(shù)網(wǎng)-WW

35、W.FRPAPP.COM后固化后固化 不飽和聚酯樹脂的固化可以分為三個(gè)階段：凝不飽和聚酯樹脂的固化可以分為三個(gè)階段：凝膠階段、定型階段（硬化階段）、熟化階段膠階段、定型階段（硬化階段）、熟化階段（完全固化階段）。（完全固化階段）。 一般從拉擠生產(chǎn)線下來的玻璃鋼型材是處于硬一般從拉擠生產(chǎn)線下來的玻璃鋼型材是處于硬化階段，還需要將切割好的型材放到恒溫室中化階段，還需要將切割好的型材放到恒溫室中繼續(xù)固化一段時(shí)間，使型材的強(qiáng)度進(jìn)一步提高。繼續(xù)固化一段時(shí)間，使型材的強(qiáng)度進(jìn)一步提高。 可以在可以在5050100100恒溫室放置恒溫室放置15153030小時(shí)小時(shí)。 復(fù)合材料應(yīng)用技術(shù)網(wǎng)-WWW.FRPAPP.

36、COM拉擠制品可能出現(xiàn)的外觀缺陷拉擠制品可能出現(xiàn)的外觀缺陷 鳥巢：一般是由于增強(qiáng)纖維分布不均勻，鳥巢：一般是由于增強(qiáng)纖維分布不均勻，在模具入口處相互纏繞，導(dǎo)致產(chǎn)品在模在模具入口處相互纏繞，導(dǎo)致產(chǎn)品在模具內(nèi)破壞。它產(chǎn)生的原因有具內(nèi)破壞。它產(chǎn)生的原因有: : a.a.纖維斷了；纖維斷了；b.b.纖維懸垂的影響；纖維懸垂的影響； c.c.牽引速度過高；牽引速度過高；d.d.纖維粘附著的樹脂纖維粘附著的樹脂太多；太多； e.e.樹脂粘度高；樹脂粘度高；f.f.模具入口的設(shè)計(jì)不合模具入口的設(shè)計(jì)不合理。理。復(fù)合材料應(yīng)用技術(shù)網(wǎng)-WWW.FRPAPP.COM拉擠制品可能出現(xiàn)的外觀缺陷拉擠制品可能出現(xiàn)的外觀缺陷

37、 質(zhì)量不穩(wěn)定性：質(zhì)量不穩(wěn)定性： 由于未固化的型材在模由于未固化的型材在模具內(nèi)粘附力突然增加，導(dǎo)致型材在模具內(nèi)具內(nèi)粘附力突然增加，導(dǎo)致型材在模具內(nèi)表面拉裂以至型材破壞。原因分析表面拉裂以至型材破壞。原因分析: :a.a.牽引速度過高；牽引速度過高；b.b.纖維被拉斷；纖維被拉斷；c.c.配方問題；配方問題；d.d.溫度控制問題。溫度控制問題。 復(fù)合材料應(yīng)用技術(shù)網(wǎng)-WWW.FRPAPP.COM外觀缺陷外觀缺陷 粘模：粘模： 未固化的型材與模具粘附，未固化的型材與模具粘附，使產(chǎn)品拉擠破壞。原因分析使產(chǎn)品拉擠破壞。原因分析: :a.a.纖維量小、纖維量小、填料加入量過多；填料加入量過多；b.b.內(nèi)脫模

38、劑效果不好內(nèi)脫模劑效果不好或用量太少；或用量太少；e.e.固化溫度不合適。固化溫度不合適。 表面魚鱗狀：型材表面有魚鱗狀，光潔表面魚鱗狀：型材表面有魚鱗狀，光潔度差。原因分析度差。原因分析: :a.a. 型材表面粘度太高，型材表面粘度太高，產(chǎn)生爬行蠕動(dòng)；產(chǎn)生爬行蠕動(dòng)；b.b.脫離點(diǎn)超前于固化點(diǎn)；脫離點(diǎn)超前于固化點(diǎn)；c.c.溫度與牽引速度調(diào)整。溫度與牽引速度調(diào)整。復(fù)合材料應(yīng)用技術(shù)網(wǎng)-WWW.FRPAPP.COM外觀缺陷外觀缺陷 型材擠壓變形：由于未完全固化，經(jīng)型材擠壓變形：由于未完全固化，經(jīng)牽引機(jī)擠壓變形。分析其原因牽引機(jī)擠壓變形。分析其原因: : a.a.速度速度太快；太快；b.b.溫度太低；溫度太低；c.c.模具太短；模具太短；d.d.引引發(fā)體系不合適。發(fā)體系不合適。