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缠绕成型工艺

缠绕成型工艺
缠绕成型工艺

缠绕成型工艺

1.1纤维缠绕工艺的分类:

缠绕工艺:将浸过树脂胶液的连续纤维或布带,按照一定规律缠绕到芯模上,然后固化脱模成为复合材料制品的工艺过程。

决定产品形状的模具

基本纤维缠绕机

玻璃钢.高压储气罐/碳纤维球

1.1.1 干法缠绕

将预浸纱带(或预浸布),在缠绕机上经加热软化至粘流状态并缠绕到芯模上的成型工艺过程。

干法缠绕特点:

制品质量稳定(预浸纱由专用预浸设备制造,能较严格地控制纱带的含胶量和尺寸);缠绕速度快(100~200m/min); 缠绕设备清洁,劳动卫生条件好;预浸设备投资大。干法缠绕制品质量较稳定,并可大大提高缠绕速度,可达到100m/min~200m/min。缠绕设备清洁.劳动卫生条件较好。

1.1.2 湿法缠绕

将无捻粗纱(或布带)经浸胶后直接缠绕到芯模上的成型工艺过程。此法无须另行配置浸渍设备。对材料要求不严,便于选材,故比较经济纱片质量及缠绕过程中张力不易控制。

特点:

不需要预浸渍设备,设备投资少;对材料要求不严,便于选材;纱片质量不易控制和检验;张力不易控制;胶液中存在大量溶剂,固化时易产生气泡;浸胶辊、张力辊等要经常维护刷洗。

湿法缠绕工艺流程:

原 材 料

缠 绕 设 备

浸 胶 缠 绕

增强材料:应用最广、量最大的是玻璃纤维。 此外有碳纤维,Kevlar 纤维等

卧式缠绕机

缠绕设备

立式缠绕机

卧式缠绕机

立式缠绕机

缠 绕 机 构

纱架

浸胶槽

1.1.3 半干法缠绕

将无捻粗纱(或布带)浸胶后,随即预烘干,然后缠绕到芯模上的成型工艺方法 与湿法相比,增加了烘干工序,除去了溶剂。与干法相比,无需整套的预浸设备,缩短了烘干时间,使缠绕过程可在室温下进行。提高了制品质量。

1.2 纤维缠绕制品的优点

(1) 比强度高 FWRP 的比强度3倍于钛,4倍于钢

i) 材料表面缺陷是影响其强度的重要因素。表面积越大,缺陷率越高。缠绕纤维直径很细,降低了微裂纹存在几率;所用纤维主要是无捻粗纱由于没有经过纺织工序,强度损失大大减少。

(ii) 避免了布纹经纬交织点与短切纤维末端的应力集中 (iii) 可以控制纤维的方向和数量,使产品实现等强度结构

张 力 控 制 器

(ⅳ) 增强材料纤维含量高达80%

(2) 可靠性高纤维缠绕复合材料制品基本解决了金属韧性随强度的提高而降低这一矛盾。

(3) 生产效率高,制品质量高而稳定,可实现机械化、自动化操作,生产效率高,便于大批量生产。

(4) 材料成本低,所用增强材料大多是无捻粗纱等连续纤维,减少了纺织和其它加工费用,材料成本低。

1.3 原材料

主要有纤维增强材料与树脂基体两大类:

(1)增强材料

主要是中碱、无碱粗纱。另外有玻璃布带、碳纤维、芳纶纤维等。应根据不同产品对性能的要求进行选用。

(1) 航空和航天制品多选用性能优异价格昂贵的碳纤维和芳纶纤维,民用产品多选用连续玻璃纤维;

(2) 满足制品的性能要求;

(3) 纤维都必须进行表面处理;

(4) 与树脂浸渍性好,浸透速度快;

(5) 各股纤维张力均匀;

(6) 成带性好,不起毛,不断头。

(2)树脂体系

树脂及各种助剂、填料

常用:不饱和聚酯树脂,环氧树脂(双酚A型)、酚醛-环氧树脂(环氧改性酚醛树脂)。

不饱和聚酯:含有非芳族的不饱和键,由不饱和二元羧酸或酸酐、饱和二元羧酸或酸酐与多元醇缩聚而成的具有酯键和不饱和双键的相对分子质量不高的线型高分子化合物。

不饱和聚酯树脂:在聚酯化缩聚反应结束后,趁热加入一定量的乙烯基单体,配成粘稠的液体,这样的聚合物溶液称之为不饱和聚酯树脂。

2 芯模

外形同制品内腔形状尺寸一致,对芯模要求:

1)足够的强度和刚度。制造过程中要求芯模能够保证制品的结构尺寸及承受张力、固化热应力的载荷等。

(2)必须满足制品的精度要求。

(3)制作工艺简单、周期短,材料来源广,价格低。

(4)制品完成后,要求芯模能顺利清除干净,而不影响制品质量。

2.1芯模材料

主要是钢材、木材、塑料、铝、石膏、水泥、低熔点金属、低熔点盐类等,国外较多用低熔点金属、低熔点盐,制造芯模时将其熔化浇铸成壳体,脱模时加入热水搅拌溶解或用蒸汽熔化。

2.1.1 芯模材料对制品的影响

膨胀系数影响产品尺寸精度;

弹性模量影响产品力学性能及尺寸精度;

导热系数影响产品固化度;

芯模中水份影响产品固化,甚至引起分层开裂。

采用易敲碎的材料;

可溶或易熔盐类;将其熔化用铸造法浇铸成壳体,脱模时加入热水溶解

低熔点金属;由可溶或易熔粘结剂粘起来的集合体。

分瓣式

用金属管捆扎成芯隔板式

捆扎式

框架装配式

由芯轴、预制石膏板、铝管及石膏面层等部分构成

2.1.3 组合式芯模

2.1.4 石膏隔板组合式芯模

2.2 圆筒芯模

整体式芯模

开缩式芯模

开缩式芯模:芯模有中心轴,沿轴一定距离有一组可伸缩辐条式机构支撑轮状环。用于支撑芯模外壳。脱模时,通过液压的机械装置,使芯模收缩并从固化的制品中脱下来、然后再将芯模恢复到原始位置。

整体式芯模:1、具有经抛光的高精度表面

2、具有锥度,不小于1/1000(便于脱模)

2.3缠绕规律

缠绕规律:描述纱片均匀、稳定、连续、排布在芯模表面,以及芯模与导丝头间运动关系的规律。要求:

(1) 纤维既不重叠又不离缝,均匀连续布满芯模表面。

(2) 纤维在芯模表面位置稳定,不打滑。

2.3.1 缠绕线型分类

(1) 环向缠绕芯模绕自轴匀速转动,导丝头在筒身区间作平行于轴线方向运动。芯模自转一周,导丝头近似移动一个纱片宽度的缠绕。(只能缠绕直筒段)

(2) 螺旋缠绕

:芯模绕自轴匀速转动,导丝头依特定速度沿芯模轴线方向往

b

复运动。可以缠绕圆筒段,也可缠绕端头(封头)。纤维缠绕轨迹:由圆筒上的螺旋线和封头上与极孔相切的空间曲线组成。

(3)纵向缠绕(又称平面缠绕)

导丝头在固定平面内做匀速圆周运动,芯模绕自轴慢速旋转,导丝头转一周,芯模转动微小角度,反映在芯模表面上近似一个纱片宽度。纱片与芯模轴线间成0°~ 25°交角,纤维轨迹是一条单圆平面封闭曲线。

缠绕成型工艺

第6章、缠绕成型工艺 §6-1、概述 定义:将浸过树脂胶液的连续玻璃纤维或布带,按照一定规律缠绕到芯模上,然后固化脱模成为增强材料制品的工艺过程。 因此三大过程:预浸、缠绕、固化脱模。 细节见图7-1 §6-1-1、缠绕工艺分类及特点 1、干法缠绕 预浸纱带(布带),加热粘流后缠绕。 特点:严格控制纱带含胶量和尺寸,质量稳定,速度快,劳卫条件好,投资大。 2、湿法缠绕 浸渍无捻粗纱直接缠绕。 特点:材料经济,质量不稳。 3、半干法缠绕 预浸渍粗纱(或布带)随即缠绕到芯模上。 特点:无需整套设备,烘干快,室温操作。 §6-1-2、缠绕制品特点 1、比强度高 F:3Ti,4Steel。 原因: (1)表面缺陷小 (2)避免纵横交织点和末端的应力集中 (3)可控方向与数量,实现等强 (4)纤维含量高80%

2、可靠性高 克服材料的韧性不够及缺口带来的可靠性降低。 3、生产率高 机械化,大批量。 4、成本低 无捻减少了纺织等其它工费。 缺点:形状限制,投资大,必须大批量。 §6-1-3、原材料 纤维增强材料,树脂基体 选择原则:满足设计性能指标,工艺性参数及经济性要求。 1、增强材料 玻纤(无碱,中碱无捻粗纱,高强纤维),碳纤维,芳纶纤维等。纤维要求: (1)高档产品:碳纤维,芳纶纤维 (2)制品性能要求 (3)表面处理 (4)与树脂浸渍性好 (5)各股张力均匀 (6)成带性好 2、树脂基体 指合成树脂与各种助剂组成的基体体系。 选用要求: (1)工艺性好,粘度与适用期最重要,适用量>4小时,η=~1Pa·S。 (2)树脂基体的断裂伸长率与增强材料相匹配,方能获得满意效果。 (3)固化收缩率低和毒性刺激小 (4)来源广、价格低

复合材料工艺大全

复合材料工艺大全 复合材料成型工艺是复合材料工业的发展基础和条件。随着复合材料应用领域的拓宽,复合材料工业得到迅速发展,老的成型工艺日臻完善,新的成型方法不断涌现,目前聚合物基复合材料的成型方法已有20多种,并成功地用于工业生产。如: (1)手糊成型工艺--湿法铺层成型法; (2)喷射成型工艺; (3)树脂传递模塑成型技术(RTM技术); (4)袋压法(压力袋法)成型; (5)真空袋压成型; (6)热压罐成型技术; (7)液压釜法成型技术; (8)热膨胀模塑法成型技术; (9)夹层结构成型技术; (10)模压料生产工艺; (11)ZMC模压料注射技术; (12)模压成型工艺; (13)层合板生产技术; (14)卷制管成型技术; (15)纤维缠绕制品成型技术; (16)连续制板生产工艺; (17)浇铸成型技术; (18)拉挤成型工艺; (19)连续缠绕制管工艺; (20)编织复合材料制造技术; (21)热塑性片状模塑料制造技术及冷模冲压成型工艺; (22)注射成型工艺; (23)挤出成型工艺; (24)离心浇铸制管成型工艺; (25)其它成型技术。 视所选用的树脂基体材料的不同,上述方法分别适用于热固性和热塑性复合材料的生产,有些工艺两者都适用。

复合材料制品成型工艺特点:与其它材料加工工艺相比,复合材料成型工艺具有如下特点: (1)材料制造与制品成型同时完成 一般情况下,复合材料的生产过程,也就是制品的成型过程。材料的性能必须根据制品的使用要求进行设计,因此在选择材料、设计配比、确定纤维铺层和成型方法时,都必须满足制品的物化性能、结构形状和外观质量要求等。 (2)制品成型比较简便 一般热固性复合材料的树脂基体,成型前是流动液体,增强材料是柔软纤维或织物,因此用这些材料生产复合材料制品,所需工序及设备要比其它材料简单的多,对于某些制品仅需一套模具便能生产。 ◇成型工艺层压及卷管成型工艺 1、层压成型工艺 层压成型是将预浸胶布按照产品形状和尺寸进行剪裁、叠加后,放入两个抛光的金属模具之间,加温加压成型复合材料制品的生产工艺。它是复合材料成型工艺中发展较早、也较成熟的一种成型方法。该工艺主要用于生产电绝缘板和印刷电路板材。现在,印刷电路板材已广泛应用于各类收音机、电视机、电话机和移动电话机、电脑产品、各类控制电路等所有需要平面集成电路的产品中。 层压工艺主要用于生产各种规格的复合材料板材,具有机械化、自动化程度高、产品质量稳定等特点,但一次性投资较大,适用于批量生产,并且只能生产板材,且规格受到设备的限制。 层压工艺过程大致包括:预浸胶布制备、胶布裁剪叠合、热压、冷却、脱模、加工、后处理等工序。 2、卷管成型工艺 卷管成型工是用预浸胶布在卷管机上热卷成型的一种复合材料制品成型方法,其原理是借助卷管机上的热辊,将胶布软化,使胶布上的树脂熔融。在一定的张力作用下,辊筒在运转过程中,借助辊筒与芯模之间的摩擦力,将胶布连续卷到芯管上,直到要求的厚度,然后经冷辊冷却定型,从卷管机上取下,送入固化炉中固化。管材固化后,脱去芯模,即得复合材料卷管。

复合材料工艺与设备复习材料

复合材料工艺与设备 增强纤维(CF,GF)的生产工艺与设备(表面处理工艺与设备) 玻璃纤维在生产过程中辅助材料的作用:浸润剂的种类,作用 种类:增强型浸润剂和纺织型浸润剂; 作用:1、润滑-保护作用;2、粘结-集束作用; 3、防止玻璃纤维表面静电荷的积累;4、为玻璃纤维提供进一步加工和应用所需要的特性;5、使玻璃纤维获得与基材有良好的相容性及界面化学结合或化学吸附等性能 C纤维生产工艺中,惰性气体和张力的作用 惰性气体作用:①保护新生产的纤维不受氧化②作为传热介质③排除裂解产物(非C元素)。张力的作用:①使分子取向②使分子结构规整③产生轴向拉伸应力 增强纤维在表面处理工艺中的影响因素 玻璃纤维表面处理的影响因素:①处理剂的种类;②偶联剂的用量1~%;③处理方法(前处理法、后处理法、迁移法);④烘焙温度与时间(偶联剂与GF的硅层结构的最佳结合程度); ⑤偶联剂溶液的配制(PH值的调节,一般用5%的氨水)。 手糊成型工艺与设备 手糊工艺的特点:优点:1、守护成型不受产品尺寸和形状的限制,适宜尺寸大、批量小、形状复杂产品的生产;2、设备简单、投资少、设备折旧费低;3、工艺简单;4、易于满足产品设计要求,可以在产品不同部位任意增补增强材料;5、制品树脂含量高,耐腐蚀性好;缺点:1、生产效率低,劳动强度大,劳动卫生条件差;2、产品质量不易控制,性能稳定性不高;3、产品力学性能较低。 原材料选择原则:1、产品设计的性能要求;2、手糊成型工艺要求;3、价格便宜,材料容易取得。聚合物基体的选择原则:1、能在室温下凝胶、固化。并在固化过程中无低分子物得产生。2、能配制成粘度适当的胶液,适宜手糊成型的胶液粘度为。3、无毒或低毒;4、价格便宜。增强纤维的选择原则:以玻璃纤维为例,工艺特点:1、很好的疏松性;2、铺覆的变形性;3、纤维的均匀性。 先进手糊法的种类:喷射成型、热压釜、树脂传递模塑与反应注射模塑。 RTM(树脂传递模塑)基本工艺过程:将液态热固性树脂及固化剂,由计量设备分别从储桶

复合材料成型工艺

树脂基复合材料成型工艺介绍(1):模压成型工艺 模压成型工艺是复合材料生产中最古老而又富有无限活力的一种成型方法。它是将一定量的预混料或预浸料加入金属对模内,经加热、加压固化成型的方法。模压成型工艺的主要优点:①生产效率高,便于实现专业化和自动化生产;②产品尺寸精度高,重复性好;③表面光洁,无需二次修饰;④能一次成型结构复杂的制品;⑤因为批量生产,价格相对低廉。 模压成型的不足之处在于模具制造复杂,投资较大,加上受压机限制,最适合于批量生产中小型复合材料制品。随着金属加工技术、压机制造水平及合成树脂工艺性能的不断改进和发展,压机吨位和台面尺寸不断增大,模压料的成型温度和压力也相对降低,使得模压成型制品的尺寸逐步向大型化发展,目前已能生产大型汽车部件、浴盆、整体卫生间组件等。 模压成型工艺按增强材料物态和模压料品种可分为如下几种:①纤维料模压法是将经预混或预浸的纤维状模压料,投入到金属模具内,在一定的温度和压力下成型复合材料制品的方法。该方法简便易行,用途广泛。根据具体操作上的不同,有预混料模压和预浸料模压法。 ②碎布料模压法将浸过树脂胶液的玻璃纤维布或其它织物,如麻布、有机纤维布、石棉布或棉布等的边角料切成碎块,然后在金属模具中加温加压成型复合材料制品。③织物模压法将预先织成所需形状的两维或三维织物浸渍树脂胶液,然后放入金属模具中加热加压成型为复合材料制品。④层压模压法将预浸过树脂胶液的玻璃纤维布或其它织物,裁剪成所需的形状,然后在金属模具中经加温或加压成型复合材料制品。⑤缠绕模压法将预浸过树脂胶液的连续纤维或布(带),通过专用缠绕机提供一定的张力和温度,缠在芯模上,再放入模具中进行加温加压成型复合材料制品。⑥片状塑料(SMC)模压法将SMC片材按制品尺寸、形状、厚度等要求裁剪下料,然后将多层片材叠合后放入金属模具中加热加压成型制品。⑦预成型坯料模压法先将短切纤维制成品形状和尺寸相似的预成型坯料,将其放入金属模具中,然后向模具中注入配制好的粘结剂(树脂混合物),在一定的温度和压力下成型。 模压料的品种有很多,可以是预浸物料、预混物料,也可以是坯料。当前所用的模压料品种主要有:预浸胶布、纤维预混料、BMC、DMC、HMC、SMC、XMC、TMC及ZMC等品种。 1、原材料 (1)合成树脂复合材料模压制品所用的模压料要求合成树脂具有:①对增强材料有良好的浸润性能,以便在合成树脂和增强材料界面上形成良好的粘结;②有适当的粘度和良好的流动性,在压制条件下能够和增强材料一道均匀地充满整个模腔;③在压制条件下具有适宜的固化速度,并且固化过程中不产生副产物或副产物少,体积收缩率小;④能够满足模压制品特定的性能要求。按以上的选材要求,常用的合成树脂有:不饱和聚酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂、乙烯基树脂、呋喃树脂、有机硅树脂、聚丁二烯树脂、烯丙基酯、三聚氰胺树脂、聚酰亚胺树脂等。为使模压制品达到特定的性能指标,在选定树脂品种和牌号后,还应选择相应的辅助材料、填料和颜料。 (2)增强材料模压料中常用的增强材料主要有玻璃纤维开刀丝、无捻粗纱、有捻粗纱、连续玻璃纤维束、玻璃纤维布、玻璃纤维毡等,也有少量特种制品选用石棉毡、石棉织物(布)和石棉纸以及高硅氧纤维、碳纤维、有机纤维(如芳纶纤维、尼龙纤维等)和天然纤维(如亚麻布、棉布、煮炼布、不煮炼布等)等品种。有时也采用两种或两种以上纤维混杂料作增

玻璃钢化工设备-喷射缠绕成型工艺

玻璃钢化工设备 喷射缠绕成型工艺 玻璃钢化工设备成型工艺目前可简述为喷射缠绕成型,“喷衬工艺”为使用喷枪喷射技术制作玻璃钢化工设备内衬成型的工艺。“衬”为玻璃钢化工设备的内衬,内衬层结构上分为内衬层和过渡层,主要作用为防腐防渗。玻璃钢化工设备结构由防腐防渗内衬层、增强结构层、外表抗老化层组成。确保不仅良好的耐介质腐蚀性,又具有足够的物理机械性能,满足不同的介质工况需求。采用无碱玻璃纤维高张力、多层次、多角度、加强型缠绕,满足有机、无机溶剂及具有化学、电化学腐蚀性介质的储存、中转和生产等需要,满足非电解质流体的中转、输送、消除静电的需要,满足各式支承剪切及掩埋与荷载的力学要求。玻璃钢的可塑性强、设计灵活性大、化工设备容器壁物理结构性能优异。成熟的纤维缠绕玻璃钢可以通过改变树脂体系或增强材料来调整容器、塔器等的物理化学性能,以适应不同介质工况条件的需要。通过调整结构层厚度、缠绕角和壁厚结构的设计来调整设备本体的承载能力,适应不同压力等级、容积大小,以及某些特殊性能的玻璃钢容器、塔器的需要,是其它同性的金属材料无法比拟。 玻璃钢制品耐腐蚀、防渗漏、耐候性好、使用寿命长。玻璃钢具有优越的耐腐蚀性能,在贮存各种腐蚀性介质时,玻璃钢显示出其他材料所不及的优越性,可以储存各种不同的酸、碱、盐和有机溶剂,由此可见玻璃钢的应用十分普遍,但是玻璃钢产品的质量却是取决于原材料、施工工艺等几方面因素。玻璃钢喷衬工艺作为目前国内成熟

的机械化生产工艺,具有空前的优势。 喷衬工艺的优点: 1、生产效率比手糊的高4-8倍。 2、产品整体性好,无接缝,层间剪切强度高,树脂含量高,抗腐 蚀、耐渗漏性好。 3、可减少飞边,裁布屑及剩余胶液的消耗。 4、产品尺寸、形状不受限制。 5、喷射机能使催化剂和树脂于喷射前在液压下在喷管内混合均匀, 故喷射时无压缩空气漏出,喷射时空气污染少。 生产准备: 1、材料准备:原材料主要为树脂和无碱玻璃纤维。 2、模具准备:准备工作包括清理、组装及涂脱模剂等。 3、喷射成型设备:喷射成型机分压力罐式、泵供式和综合式三种: 泵式供胶喷射成型机,是将树脂引发剂和促进剂分别由泵输送到静态混合器中,充分混合后再由喷枪喷出,称为枪内混合型。其组成部分为气动控制系统、树脂泵、助剂泵、混合器、喷枪、纤维切割喷射器等。树脂泵和助剂泵由摇臂刚性连接,调节助剂泵在摇臂上的位置,可保证配料比例。在空压机作用下,树脂和助剂在混合器内均匀混合,经喷枪形成雾滴,与切断的纤维连续地喷射到模具表面。这种喷射机只有一个胶液喷枪,结构简单,重量轻,引发剂浪费少,但因系内混合,使完后要立即清洗,以防止喷射堵塞。

缠绕成型工艺

第 6 章、缠绕成型工艺 § 6-1 、概述定义:将浸过树脂胶液的连续玻璃纤维或布带,按照一定规律缠绕到芯模上,然后固化脱模成为增强材料制品的工艺过程。 因此三大过程:预浸、缠绕、固化脱模。 细节见图7-1 §6-1-1 、缠绕工艺分类及特点 1、干法缠绕预浸纱带(布带),加热粘流后缠绕。特点:严格控制纱带含胶量和尺寸,质量稳定,速度快,劳卫条件好,投资大 2、湿法缠绕浸渍无捻粗纱直接缠绕。 特点:材料经济,质量不稳。 3、半干法缠绕预浸渍粗纱(或布带)随即缠绕到芯模上。特点:无需整套设备,烘干快,室温操作。 §6-1-2 、缠绕制品特点 1、比强度高 F:3Ti ,4Steel 。 原因: (1) 表面缺陷小 (2) 避免纵横交织点和末端的应力集中 (3) 可控方向与数量,实现等强 (4) 纤维含量高80% 2、可靠性高克服材料的韧性不够及缺口带来的可靠性降低。 3、生产率高机械化,大批量。 4、成本低无捻减少了纺织等其它工费。缺点:形状限制,投资大,必须大批量。 §6-1-3 、原材料纤维增强材料,树脂基体选择原则:满足

设计性能指标,工艺性参数及经济性要求。 1、增强材料玻纤(无碱,中碱无捻粗纱,高强纤维) ,碳纤维,芳纶纤维等。纤维要求: (1) 高档产品:碳纤维,芳纶纤维 (2) 制品性能要求 (3) 表面处理 (4) 与树脂浸渍性好 (5) 各股张力均匀 (6) 成带性好 2、树脂基体指合成树脂与各种助剂组成的基体体系。选用要求: (1) 工艺性好,粘度与适用期最重要,适用量>4小时, η=~1Pa·S。 (2) 树脂基体的断裂伸长率与增强材料相匹配,方能获得满意效果。 (3) 固化收缩率低和毒性刺激小 (4) 来源广、价格低 § 6-1-4 、应用 航天、导弹、军用飞机、水下装置,高强度、质量轻的高压容器,壳体民用管道,贮罐,质轻,耐腐,费低。形成缠绕工艺的两部分——空间技术及民用部分。 §6-2 、缠绕规律§6-2-1 、缠绕规律的内容由导丝头(绕丝嘴)和芯模的相对运动实现。 1、纤维不重叠不离缝,均匀连续布满芯模表面。 2、纤维在芯模表面位置稳定,不打滑。 这是缠绕线型必须满足的两点。所谓缠绕规律:是描述纱片均匀稳定连续排布芯模表面以及芯模与导丝头间运动关系的规律。 §6-2-2 、缠绕线型的分类环向缠绕、纵向缠绕和螺旋缠绕 1、环向缠绕芯模绕轴匀速转动,导丝头在筒身区间作平行于轴线方向运动。环向缠绕参数关系:W=πD ctg αb=πD cos αb/D=πcos αD:芯模直径b:纱片宽α:缠绕角

HDPE中空壁缠绕管生产工艺

XXXXXX股份有限公司工艺文件 HDPE中空壁缠绕管 生产工艺 编制: 批准: 受控状态:受控

2010-11-15发布 2010-11-15实施 XXXXXX股份有限公司发布 HDPE中空壁缠绕管制造程序 范围 HDPE中空壁缠绕管(以下简称缠绕管)是以聚乙烯(PE)树脂为主要原料,加以生产及产品最终用途所必需的助剂,经配方混合和挤出成型的产品。 本生产工艺规定了配料、物料混合、供料、塑化、挤出、真空冷却定型、牵引、缠绕成型、切割等的工艺要求,以确保在生产过程中的产品质量。 1.1.原料(主料): 采用高密度聚乙烯(HDPE)料,为增强管材的抗氧性,紫外线稳定性,按150:1的比例加入颜色母料,可根据不同的要求而采用不同颜色的母料。并且把所掺的原料搅拌均匀后倒入原料储备糟中。1.2.上料: 通过塑料全自动上料机将原料储备糟中的原料自动输送给第一挤出机,上料机将根据第一挤出机的挤出速度而自动控制上料速度。

上料机根据事先设定的生产产品规格的大小,可自动控制挤出机的转数。 1.3.挤出机熔融挤出: 在挤出机熔融挤出过程中将螺筒温度分别设定为180—220℃(可根据不同原料做工艺温度调整),在该工作温度下,挤出机将充分熔化的树脂挤出。 1.4.真空成型: 第一挤出机挤出来的树脂熔化料,在工作温度180℃的条件下,通过真空成型模具将熔化料定型成空心塑料异型矩管,然后输送到冷却机。 1.5.冷却: 该流程中分两种冷却方式:(1)通过喷淋水箱将注塑机传递的异型矩管进行喷淋冷却,一般是冷却后温度为50℃,(主要是指矩形管壁表层温度)。(2)通过传递流程让矩型管自然冷却,这是冷却机与缠绕成型机设定一定的距离原故。 1.6.缠绕成型: 该流程中工作主体是缠绕成型机,将冷却后的异型矩管缠绕在规定口径的模具上,同时通过第二挤出机(工作温度设定为170℃、180℃、200℃下)挤出的树脂熔化料(树脂温度达260℃)注塑给缠绕成型机,使缠绕在模具上的异型矩管在彼此间充分熔融状态下熔接

热塑性复合材料成型工艺解析

热塑性复合材料成型工艺解析 热塑性复合材料是以玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维等增强各种热塑性树脂的总称,国外称FRTP(Fiber Rinforced Thermo Plastics)。由于热塑性树脂和增强材料种类不同,其生产工艺和制成的复合材料性能差别很大。 从生产工艺角度分析,塑性复合材料分为短纤维增强复合材料和连续纤维增强复合材料两大类:(1)短纤维增强复合材料①注射成型工艺;②挤出成型工艺;③离心成型工艺。(2)连续纤维增强及长纤维增强复合材料①预浸料模压成型;②片状模塑料冲压成型;③片状模塑料真空成型;④预浸纱缠绕成型;⑤拉挤成型。 热塑性复合材料的特殊性能如下: (1)密度小、强度高热塑性复合材料的密度为1.1~1.6g/cm3,仅为钢材的1/5~1/7,比热固性玻璃钢轻1/3~1/4。它能够以较小的单位质量获得更高的机械强度。一般来讲,不论是通用塑料还是工程塑料,用玻璃纤维增强后,都会获得较高的增强效果,提高强度应用档次。 (2)性能可设计性的自由度大热塑性复合材料的物理性能、化学性能、力学性能,都是通过合理选择原材料种类、配比、加工方法、纤维含量和铺层方式进行设计。由于热塑性复合材料的基体材料种类比热固性复合材料多很多,因此,其选材设计的自由度也就大得多。 (3)热性能一般塑料的使用温度为50~100℃,用玻璃纤维增强后,可提高到100℃以上。尼龙6的热变形温度为65℃,用30%玻纤增强后,热形温度可提高到190℃。聚醚醚酮树脂的耐热性达220℃,用30%玻纤增强后,使用温度可提高到310℃,这样高的耐热性,热固性复合材料是达不到的。热塑性复合材料的线膨胀系数比未增强的塑料低1/4~1/2,能够降低制品成型过程中的收缩率,提高制品尺寸精度。其导热系数为0.3~0.36W(㎡·K),与热固性复合材料相似。 4)耐化学腐蚀性复合材料的耐化学腐蚀性,主要由基体材料的性能决定,热塑性树脂的种类很多,每种树脂都有自己的防腐特点,因此,可以根据复合材料的使用环境和介质条件,对基体树脂进行优选,一般都能满足使用要求。热塑性复合材料的耐水性优于热固性复合材料。 (5)电性能一般热塑性复合材料都具有良好的介电性能,不反射无线电电波,透过微波性能良好等。由于热塑性复合材料的吸水率比热固性玻璃钢小,故其电性能优于后者。在热塑性复合材料中加入导电材料后,可改善其导电性能,防止产生静电。 (6)废料能回收利用热塑性复合材料可重复加工成型,废品和边角余料能回收利用,不会造成环境污染。 由于热塑性复合材料有很多优于热固性玻璃钢的特殊性能,应用领域十分广泛,从国外的应用情况分析,热塑性复合材料主要用于车辆制造工业、机电工业、化工防腐及建筑工程等方面。 1、注射成型工艺 注射成型是热塑性复合材料的主要生产方法,历史悠久,应用最广。其优点是:成型周期短,能耗最小,产品精度高,一次可成型开关复杂及带有嵌件的制品,一模能生产几个制品,生产效率高。缺点是不能生产纤维增强复合材料制品和对模具质量要求较高。根据目前的技术发展水平,注射成型的最大产品为5kg,最小到1g,这种方法主要用来生产各种机械零件,建筑制品,家电壳体,电器材料,车辆配件等。 2、挤出成型工艺 挤出成型是热塑性复合材料制品生产中应用较广的工艺之一。其主要特点是生产过程连续,生产效率高,设备简单,技术容易掌握等。挤出成型工艺主要用于生产管、棒、板及异型断面型等产品。增强塑料管玻纤增强门窗异型断面型材,在我国有很大市场。挤出成型复合材料制品的工艺流程如下:3、缠绕成型工艺 热塑性复合材料的缠绕成型工艺原理和缠绕机设备与热固性玻璃的一样,不同的是热塑性复合材料缠绕制品的增强材料不是玻纤粗纱,而是经过浸胶(热塑性树脂)的预浸纱。因此,需要在缠绕机上增加预浸纱预热装置和加热加压辊。缠绕成型时,先将预浸纱加热到软化点,再与芯模的接触点加

回转体零件的缠绕成型工艺

题目:回转体零件的缠绕成型工艺 【摘要】 本论文主要阐述了回转体复合材料的缠绕成型规律以及其成型工艺过程,选择玻璃钢储罐的喷射缠绕成型工艺来综合概述复合材料的制备。主要介绍了缠绕成型的具体操作,缠绕机的构成部分。最后用喷射缠绕综合法制备玻璃钢储罐的全过程,包括原材料的制备,生产的工艺路线等。 关键词:纤维缠绕芯模缠绕机玻璃钢储罐喷射缠绕结构层 Abstract: The caption ............. Key words:

目录 1.缠绕成型概述 (19) 1.1纤维缠绕成型技术 (20) 1.1.1缠绕成型的应用 (21) 1.1.2缠绕成型工艺分类 (19) 1.1.3缠绕成型的特点 (20) 1.2缠绕成型工艺流程 (21) 2.缠绕成型工艺流程 (19) 2.1芯模 (20) 2.2芯模材料 (21) 3.缠绕机 (19) 3.1缠绕机的结构 (20) 3.2机械式缠绕机的类型 (21) 4.纤维缠绕机的影响因素 (19) 4.1纤维缠绕成型特点 (20) 5.玻璃钢储罐 (21) 5.1玻璃钢储罐的性能 (19) 5.2玻璃钢储罐的工艺方案 (20) 5.2.1玻璃钢成型工艺 (21) 5.2.2纤维缠绕玻璃钢 (19) 5.3喷射缠绕成型优点 (20) 6.产品的制备 (21) 6.1材料准备 (19) 6.2模具准备 (20) 6.3喷射成型设备 (21) 6.4喷射成型工艺控制 (19) 6.4.1喷射工艺参数选择 (20) 6.4.2喷射成型 (21) 7.结构层成型 (19) 7.1产品的主要承力层 (20) 7.1.1工艺参数 (21) 7.2外保护层 (19) 7.3生产工艺流程 (20) 7.4主要生产工序及技术要求 (21) 结束语 (19) 谢辞 (20) 文献 (21)

玻璃钢的成型工艺方法

玻璃钢的成型工艺方法 玻璃钢的成型工艺方法,有很多种方法。其中有最简单易学的手工糊制方法,也有比较容易建立的模压工艺成型方法;也有必须经过专门设计、专业制造的纤维缠绕成型方法;更有一些综合注射、真空、预成型增强材料或预设垫料的几种模塑方法;以及为了达到制品高性能指标而设计制造的,由计算机进行程序控制的先进的自动化成型方法。 由此可见,玻璃钢制品的制作成型方法有很多种,它们的技术水平要求相差很大,其对原材料、模具、设备投资等的要求,也各不相同,当然它们所生产产品的批量和质量,也不会相同。 目前,国内外常用的玻璃钢制作成型方法,有手糊成型工艺、喷射成型工艺、模压成型工艺、模压料成型工艺、纤维缠绕成型工艺、卷管成型工艺、袋压成型工艺、树脂浇铸及注射成型工艺、RTM成型工艺、拉挤成型工艺、板材及管道连续成型工艺、增强反应注射模塑成型工艺、弹性体贮脂模塑成型工艺,以及胶接和连接技术、夹层结构制作技术等。 现把几种常用的玻璃钢的成型方法的特点介绍如下: 手糊制作方法设备投资低,产品形状的限制因素少,适合小批量生产。它的生产条件是需要制作产品的模具,并掌握手糊工艺的技术要领。但是,这种制作方法所制成的产品,质量不够稳定,产品的质量档次不够高,较难满足某些产品的性能要求。 喷射成型方法,是一种借助于喷射机器的手工积层的方法。该方法具有效率高、成本低的特点,有逐步取代传统的手糊工艺的趋势。其产品的整体性强,没有搭接缝,且制品的几何尺寸基本上没有受到限制,成型工艺不复杂,材料配方能保持一定的准确性。其不足之处,在于制品的质量在很大程度上,取决于操作工人的生产技能。另外,喷射所造成的污染,一般均大于其他的工艺方法。 纤维缠绕工艺方法,是将浸渍过树脂的连续纤维,按一定的规律缠绕到芯模上,层叠至所需的厚度,固化后脱模,即成制品。该方法的特点,是可按产品承受应力情况来设计纤维的缠绕规律,使之充分发挥纤维的抗拉强度,并且容易实现机械化和自动化,产品质量较为稳定,若配用不同的树脂基体和纤维的有机复合,则可获得最佳的技术经济效果。纤维缠绕工艺,可成功地应用于制作玻璃钢管道、贮罐、气瓶、风机叶片、撑高跳竿、电线竿、羽毛球拍等的制品。 模压成型工艺和模塑料成型工艺,其压制工艺和设备条件基本相同,前者采用浸胶布作为模压料,而后者采用片状、团状、散状的模压料,首先将一定量的模压料置于金属对模中,而后在一定温度和压力下成型制得所需的玻璃钢制品。这种生产成型方法,所制得的产品尺寸精确,表面光洁,可一次成型,生产效率较高,且产品质量较为稳定,适合于大批量制作各种小型玻璃钢制品。其不足之处是模具的设计和制造较为复杂,生产初期的投资较高,且制件受设备的限制较为突出。

缠绕成型实验报告

复合材料工艺与设备 实验报告 专业:___复合材料_ 姓名:_ __郑勇斌__ _ 学号:__4203090107_ 中南大学航空航天学院

________纤维缠绕成型______实验报告 姓名:郑勇斌学号:4203090107 成绩:_________ 指导老师:岳建岭实验名称:纤维缠绕成型 一、实验目的 了解计算机控制纤维缠绕设备的基本构成,缠绕成型工艺过程以及缠绕线型的设计。 二、实验原理 根据芯模尺寸设计最佳缠绕线型时需同时满足两个条件: 1)几何条件:使纤维能够均匀地布满整个芯模表面; 2)位置稳定条件:缠绕在芯模表面的纤维位置稳定而不产生划线; 三、本实验所需主要设备 3轴计算机控制纤维缠绕机 四、实验内容 1.结合实验室的三轴计算机控制纤维缠绕机,演示树脂基复合材料纤维缠绕 成型工艺的基本流程和相关注意事项,并介绍设备的工作原理; 2.针对具体尺寸的芯模,如何设计合理的纤维缠绕线型,从而既能满足缠绕 纤维能够均匀地布满芯模表面的几何条件,又能满足缠绕纤维不产生划线 的位置稳定条件; 五、报告要求 1、简要说明复合材料纤维缠绕成型工艺流程。 答:先根据纤维束或纱片带宽及芯模形状确定缠绕类型及缠绕参数,再按 缠绕程序进行缠绕。缠绕程序主要过程:纤维束或纱片浸胶(沉浸式或表 面带胶式),张力控制,缠绕成型,固化(加热固化或常温固化),脱模,打磨喷漆,成品。 2、简要介绍一下螺旋缠绕、环向缠绕和平面缠绕的特点。 答:螺旋缠绕:芯模绕自轴匀速转动,导丝头按特定速度沿芯模轴线方向 往复运动。纤维缠绕不仅在圆筒段进行,也在封头上进行。纤维缠绕轨迹 由圆筒段的螺旋线和封头上与极孔相切的空间曲线组成。每条纱片都对应 极孔周围上的一个切点。缠绕方向相同的邻近纱片之间相接而不相交,不 同方向的纱片则相交。 环向缠绕:芯模绕自轴匀速转动,导丝头在筒身区间作平行于轴线方向运 动。芯模转一周,导丝头移动一个纱片宽度,如此循环,直至纱片均匀布

树脂基复合材料成型工艺介绍

树脂基复合材料成型工艺介绍 树脂基复合材料成型工艺介绍(1):模压成型工艺 模压成型工艺是复合材料生产中最古老而又富有无限活力的一种成型方法。它是将一定量的预混料或预浸料加入金属对模内,经加热、加压固化成型的方法。 模压成型工艺的主要优点: ①生产效率高,便于实现专业化和自动化生产; ②产品尺寸精度高,重复性好; ③表面光洁,无需二次修饰; ④能一次成型结构复杂的制品; ⑤因为批量生产,价格相对低廉。 模压成型的不足之处在于模具制造复杂,投资较大,加上受压机限制,最适合于批量生产中小型复合材料制品。随着金属加工技术、压机制造水平及合成树脂工艺性能的不断改进和发展,压机吨位和台面尺寸不断增大,模压料的成型温度和压力也相对降低,使得模压成型制品的尺寸逐步向大型化发展,目前已能生产大型汽车部件、浴盆、整体卫生间组件等。 模压成型工艺按增强材料物态和模压料品种可分为如下几种: ①纤维料模压法 是将经预混或预浸的纤维状模压料,投入到金属模具内,在一定的温度和压力下成型复合材料制品的方法。该方法简便易行,用途广泛。根据具体操作上的不同,有预混料模压和预浸料模压法。 ②碎布料模压法 将浸过树脂胶液的玻璃纤维布或其它织物,如麻布、有机纤维布、石棉布或棉布等的边角料切成碎块,然后在金属模具中加温加压成型复合材料制品。 ③织物模压法 将预先织成所需形状的两维或三维织物浸渍树脂胶液,然后放入金属模具中加热加压成型为复合材料制品。 ④层压模压法 将预浸过树脂胶液的玻璃纤维布或其它织物,裁剪成所需的形状,然后在金属模具中经加温或加压成型复合材料制品。 ⑤缠绕模压法 将预浸过树脂胶液的连续纤维或布(带),通过专用缠绕机提供一定的张力和温度,缠在芯模上,再放入模具中进行加温加压成型复合材料制品。 ⑥片状塑料(SMC)模压法 将SMC片材按制品尺寸、形状、厚度等要求裁剪下料,然后将多层片材叠合后放入金属模具中加热加压成型制品。 ⑦预成型坯料模压法 先将短切纤维制成品形状和尺寸相似的预成型坯料,将其放入金属模具中,然后向模具中注入配制好的粘结剂(树脂混合物),在一定的温度和压力下成型。 模压料的品种有很多,可以是预浸物料、预混物料,也可以是坯料。当前所用的模压料品种主要有:预浸胶布、纤维预混料、BMC、DMC、HMC、SMC、XMC、TMC及ZMC

锥形缠绕成型技术

锥形缠绕成型技术突破 一、锥形缠绕工艺要求 工程中常用的锥形制品多要求轴向性能,强度、刚度要求较高,这就要求锥形缠绕工艺必须满足小角度缠绕、纱线均匀布满,整体厚度均匀合理。但目前传统的缠绕机难于满足以上要求:小角度难于实现,纱线不能均匀布满,产品整体厚度不均匀等,难于满足锥形产品的工程使用需要。 二、研究成果 经过近两年的科技攻关,我们公司基本掌握了锥形缠绕工艺的核心技术,实现了从产品结构设计、工艺线型数据设计到缠绕机控制系统一整套完备的技术体系。各体系简要介绍如下: 2.1 制造设备控制系统 特点: (1)变螺距、变角度。随着锥形产品轴线上位置不同,直径不同,其缠绕线型的螺距不同,环向、交叉的缠绕角度也是不同的; (2)均匀等厚度。锥形管各处厚度均匀,厚度基本一致; (3)强度可设计。可以根据产品的使用要求灵活设计强度,保证产品满足实际使用要求。(4)高精度,高可靠性。具备误差补偿功能,纱线之间累计误差<1mm

2.2 缠绕工艺线型数据设计 特点: (1)可根据产品特点、要求设计缠绕工艺线型数据,实现设备的全自动生产。 (2)与结构分析软件集成,可保证产品性能得到工艺完美实现。

2.3 产品结构分析设计 特点: (1)可根据产品使用工况、受力特性,结合材料性能设计出符合要求的产品厚度、工艺铺层、材料消耗以及缠绕工艺数据。 (2)可直观显示产品各部位的厚度、物理力学性能指标数据。 (3)可根据产品应力分析要求对局部进行补强,增加工艺铺层,更换增强材料等设计。 三、应用领域: 3.1 电力杆塔、绝缘筒领域 特点:轻质高强,耐腐蚀,绝缘,基本免维护

复合材料及其成型技术

复合材料是由两种或两种以上的不同材料组合而成的机械工程材料。各种组成材料在性能上能互相取长补短,产生协同效应,使复合材料的综合性能优于原组成材料,从而满足各种不同的要求。复合材料的组成包括基体和增强材料两个部分。 复合材料中以纤维增强材料应用最广、用量最大。其特点是比重小、比强度和比模量大。例如碳纤维与环氧树脂复合的材料,其比强度和比模量均比钢和铝合金大数倍,还具有优良的化学稳定性、减摩耐磨、自润滑、耐热、耐疲劳、耐蠕变、消声、电绝缘等性能。石墨纤维与树脂复合可得到膨胀系数几乎等于零的材料。纤维增强材料的另一个特点是各向异性,因此可按制件不同部位的强度要求设计纤维的排列。以碳纤维和碳化硅纤维增强的铝基复合材料,在500℃时仍能保持足够的强度和模量。碳化硅纤维与钛复合,不但钛的耐热性提高,且耐磨损,可用作发动机风扇叶片。碳化硅纤维与陶瓷复合,使用温度可达1500℃,比超合金涡轮叶片的使用温度(1100℃)高得多。碳纤维增强碳、石墨纤维增强碳或石墨纤维增强石墨,构成耐烧蚀材料,已用于航天器、火箭导弹和原子能反应堆中。非金属基复合材料由于密度小,用于汽车和飞机可减轻重量、提高速度、节约能源。用碳纤维和玻璃纤维混合制成的复合材料片弹簧,其刚度和承载能力与重量大5倍多的钢片弹簧相当。 复合材料的成型方法按基体材料不同各异。树脂基复合材料的成型方法较多,有手糊成型、喷射成型、纤维缠绕成型、模压成型、拉挤成型、RTM成型、热压罐成型、隔膜成型、迁移成型、反应注射成型、软膜膨胀成型、冲压成型等。金属基复合材料成型方法分为固相成型法和液相成型法。前者是在低于基体熔点温度下,通过施加压力实现成型,包括扩散焊接、粉末冶金、热轧、热拔、热等静压和爆炸焊接等。后者是将基体熔化后,充填到增强体材料中,包括传统铸造、真空吸铸、真空反压铸造、挤压铸造及喷铸等、陶瓷基复合材料的成型方法主要有固相烧结、化学气相浸渗成型、化学气相沉积成型等。复合材料的主要应用领域有: ①航空航天领域。由于复合材料热稳定性好,比强度、比刚度高,可用于制造飞机机翼和前机身、卫星天线及其支撑结构、太阳能电池翼和外壳、大型

航天复合材料成型工艺概述

《航天复合材料成型工艺概述》课程大 作业 题目:__碳纤维缠绕成型航天器储罐的工艺过程____________ 姓名:________王志强_________ 学号:_____1120830218________ 授课教师:_______刘俊岩___________ 哈尔滨工业大学航空宇航制造系 2016年4 月2 日

1、引言 碳纤维复合材料在航天、军工、电子、等等诸多领域都有着很广泛的应用。尤其是碳纤维复合材料杆件是航空航天结构中最重要的组成部分,常用于飞机和航天器的内部骨架以及发动机等零件的固定支架等。碳纤维复合材料的强度要高于铜,自身重量却小于铝,在与玻璃纤维相比,碳纤维还有高强度、高模量的特点,是非常优秀的增强型材料。它不仅可以对塑料、金属、陶瓷等材料进行增强。还可以作为新型的非金属材料进行应用,它的组要特点有;高强度、耐疲劳、抗蠕变、导电、高模量、抗高温、抗腐蚀、传热、比重小和热胀胀系数小等优异性能。此外,缠绕成型工艺是将浸过树脂胶液的连续纤维或布带、预浸纱按照一定规律缠绕到芯模上,然后经固化、脱模,获得制品的工艺过程,具有比强度高、可靠性高、生产效率高、成本低等优点。本文对碳纤维缠绕成型航天器储罐的工艺过程进行介绍。 2、缠绕成型工艺过程 缠绕成型是将连续纤维浸树脂胶后按照预定角度缠绕到芯模上,然后得到成品。工艺优点是缠绕成形工艺效率高,可使制品最大限度地获得所要求的结构性能。碳纤维缠绕成型航天器储罐的工艺过程如图1。 图1 缠绕成型工艺过程 2.1缠绕成型 碳纤维缠绕成型可分为湿法缠绕和干法缠绕,其中湿法缠绕由于其成本较低、工艺性好,因此应用较为广泛,图2为湿法缠绕体系工艺图。湿法缠绕设备主要包括纤维架、张力控制设备、浸胶槽、吐丝嘴以及旋转芯模结构。国际上较先进的六维缠绕技术能够很好地控制纤维走向,实现环向缠绕、旋向缠绕以及平面缠绕相结合。实际生产中多采用旋向缠绕与环向缠绕相结合的方式,环向缠绕可消除气瓶受内压而产生的环向应力,旋向缠绕可提供纵向应力,提升气瓶整体性能。

HDPE中空壁缠绕管生产工艺

HDPE中空壁缠绕管生产工艺

XXXXXX股份有限公司工艺文件 HDPE中空壁缠绕管 生产工艺 编制: 批准: 受控状态:受控

2010-11-15发布 2010-11-15实施 XXXXXX股份有限公司发布 HDPE中空壁缠绕管制造程序 范围 HDPE中空壁缠绕管(以下简称缠绕管)是以聚乙烯(PE)树脂为主要原料,加以生产及产品最终用途所必需的助剂,经配方混合和挤出成型的产品。 本生产工艺规定了配料、物料混合、供料、塑化、挤出、真空冷却定型、牵引、缠绕成型、切割等的工艺要求,以确保在生产过程中的产品质量。 1.1.原料(主料): 采用高密度聚乙烯(HDPE)料,为增强管材的抗氧性,紫外线稳定性,按150:1的比例加入颜色母料,可根据不同的要求而采用不同颜色的母料。并且把所掺的原料搅拌均匀后倒入原料储备糟中。 1.2.上料:

通过塑料全自动上料机将原料储备糟中的原料自动输送给第一挤出机,上料机将根据第一挤出机的挤出速度而自动控制上料速度。上料机根据事先设定的生产产品规格的大小,可自动控制挤出机的转数。 1.3.挤出机熔融挤出: 在挤出机熔融挤出过程中将螺筒温度分别设定为180—220℃(可根据不同原料做工艺温度调整),在该工作温度下,挤出机将充分熔化的树脂挤出。 1.4.真空成型: 第一挤出机挤出来的树脂熔化料,在工作温度180℃的条件下,通过真空成型模具将熔化料定型成空心塑料异型矩管,然后输送到冷却机。 1.5.冷却: 该流程中分两种冷却方式:(1)通过喷淋水箱将注塑机传递的异型矩管进行喷淋冷却,一般是冷却后温度为50℃,(主要是指矩形管壁表层温度)。(2)通过传递流程让矩型管自然冷却,这是冷却机与缠绕成型机设定一定的距离原故。 1.6.缠绕成型: 该流程中工作主体是缠绕成型机,将冷却后的异型矩管缠绕在规定口径的模具上,同时通过第二挤出机(工作温度设定为170℃、

纤维缠绕成型工艺

缠绕成型工艺 缠绕成型工艺是将浸过树脂胶液的连续纤维(或布带、预浸纱)按照一定规律缠绕到芯模上,然后经固化、脱模,获得制品。根据纤维缠绕成型时树脂基体的物理化学状态不同,分为干法缠绕、湿法缠绕和半干法缠绕三种。 (1)干法缠绕干法缠绕是采用经过预浸胶处理的预浸纱或带,在缠绕机上经加热软化至粘流态后缠绕到芯模上。由于预浸纱(或带)是专业生产,能严格控制树脂含量(精确到2%以内)和预浸纱质量。因此,干法缠绕能够准确地控制产品质量。干法缠绕工艺的最大特点是生产效率高,缠绕速度可达100~ 200m/min,缠绕机清洁,劳动卫生条件好,产品质量高。其缺点是缠绕设备贵,需要增加预浸纱制造设备,故投资较大此外,干法缠绕制品的层间剪切强度较低。 (2)湿法缠绕湿法缠绕是将纤维集束(纱式带)浸胶后,在张力控制下直接缠绕到芯模上。湿法缠绕的优点为:①成本比干法缠绕低40%;②产品气密性好,因为缠绕张力使多余的树脂胶液将气泡挤出,并填满空隙;③纤维排列平行度好;④湿法缠绕时,纤维上的树脂胶液,可减少纤维磨损;⑤生产效率高(达200m/min)。湿法缠绕的缺点为:①树脂浪费大,操作环境差;②含胶量及成品质量不易控制;③可供湿法缠绕的树脂品种较少。 (3)半干法缠绕半干法缠绕是纤维浸胶后,到缠绕至芯模的途中,增加一套烘干设备,将浸胶纱中的溶剂除去,与干法相比,省却了预浸胶工序和设备;与湿法相比,可使制品中的气泡含量降低。 三种缠绕方法中,以湿法缠绕应用最为普遍;干法缠绕仅用于高性能、高精度的尖端技术领域。 纤维缠绕成型的优点①能够按产品的受力状况设计缠绕规律,使能充分发挥纤维的强度;②比强度高:一般来讲,纤维缠绕压力容器与同体积、同压力的钢质容器相比,重量可减轻40~60%;③可靠性高:纤维缠绕制品易实现机械化和自动化生产,工艺条件确定后,缠出来的产品质量稳定,精确;④生产效率高:采用机械化或自动化生产,需要操作工人少,缠绕速度快(240m/min),故劳动生产率高;⑤成本低:在同一产品上,可合理配选若干种材料(包括树脂、纤维和内衬),使其再复合,达到最佳的技术经济效果。 缠绕成型的缺点①缠绕成型适应性小,不能缠任意结构形式的制品,特别是表面有凹的制品,因为缠绕时,纤维不能紧贴芯模表面而架空;②缠绕成型需要有缠绕机,芯模,固化加热炉,脱模机及熟练的技术工人,需要的投资大,技术要求高,因此,只有大批量生产时才能降低成本,才能获得较的的技术经济效益。 1、原材料 缠绕成型的原材料主要是纤维增强材料、树脂和填料。 (1)增强材料缠绕成型用的增强材料,主要是各种纤维纱:如无碱玻璃纤维纱,中碱玻璃纤维纱,碳纤维纱,高强玻璃纤维纱,芳纶纤维纱及表面毡等。 (2)树脂基体树脂基体是指树脂和固化剂组成的胶液体系。缠绕制品的耐

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