复合材料拉挤成型工艺
——纺硕1205班柴寅芳、丁倩、刘冰、刘小梅、戎佳琦、王卷1 拉挤成型定义
拉挤成型是指玻璃纤维粗纱或其织物在外力牵引（外力拉拔和挤压模塑）下，经过浸胶、挤压成型、加热固化、定长切割，连续生产长度不限的玻璃钢线型制品的一种方法。这种工艺最适于生产各种断面形状的型材，如棒、管、实体型（工字形、槽形、方形型材）和空腹型材（门窗型材、叶片）等。
2 拉挤成型的特点
2.1优点：
1)典型拉挤速度0.5-2m/min，效率高，适于批量生产，制造长尺寸制品；
2)树脂含量可精确控制；
3)主要用无捻粗纱增强，原材料成本低，多种增强材料组合使用，可调节制品
力学性能；
4)拉挤制品中纤维含量可高达80%，浸胶在张力下进行，能充分发挥连续纤维
的力学性能，产品强度高；
5)原材料利用率在95％以上，废品率低；
6)制品纵、横向强度可任意调整，可以满足不同力学性能制品的使用要求。2.2缺点：
1)不能利用非连续增强材料；
2)产品形状单调，只能生产线形型材（非变截面制品），横向强度不高；
3)模具费用较高；
4) 一般限于生产恒定横截面的制品。
3 拉挤成型所需的材料
拉挤成型工艺中使用的材料包括树脂、增强材料、辅助材料等。
3.1拉挤成型工艺所用树脂
拉挤成型工艺要求所用的树脂黏度低，主要使用不饱和聚酯树脂和环氧树脂或改性环氧树脂。
不饱和聚酯树脂用作拉挤的基本上是邻苯和间苯型。间苯型树脂有较好的力
学性能、坚韧性、耐热性和耐腐蚀性能。目前国内使用的较多的是邻苯型，因其价格较间苯型有优势。
环氧树脂和不饱和聚酯树脂相比，具有优良的力学性能、高介电性能、耐表面漏电、耐电弧，是优良绝缘材料。常用拉挤工艺用树脂如表1所示，树脂生产配方如表2和表3。
表1 拉挤工艺用树脂
表 2 典型拉挤用不饱和聚酯树脂配方
树脂196 100份
填料（轻质碳酸钙）5～15份
脱模剂（硬脂酸锌）3～5份
固化剂（过氧化物）1～3份
低收缩剂（PVC树脂）5～15份
颜料0.1～1份
表 3 环氧树脂配方
环氧树脂E-55 100份
脱模剂（硬脂酸锌）3～5份
固化剂（590#）15～20份
增韧剂10～15份
稀释剂适量
3.2 拉挤成型工艺所用增强材料
拉挤成型玻璃钢所用的纤维增强材料，主要是E玻璃纤维无捻粗纱居多，其优点是不产生悬垂现象，集束性好，易被树脂浸透，力学性能较高。
根据制品需要也可选用C玻璃纤维、S玻璃纤维、T玻璃纤维、AR玻璃纤维等。此外，为了特殊用途制品的需要也可选用碳纤维、芳纶纤维、聚酯纤维、维尼纶等合成纤维。为了提高中空制品的横向强度，还可采用连续纤维毡、布、带等作为增强材料。表4为拉挤成型工艺用增强材料。
表 4 拉挤成型工艺用增强材料
类型商品牌号制造厂家性能与应用
聚酯粗纱Allied 低模量，低性能，低成本
玻璃粗纱E-玻璃
Owens-Cornin
g
通用品级
S-2玻璃
463
适用于环氧树脂，可改
善剪切性能，降低成本S-2玻璃
449 高性能，适用于军品S-2玻璃
425
常用56股和113股粗
纱，低悬垂度，分散性
好，工艺性好
S-2玻璃
424，30
型
浸润性好，无悬垂度，
常用113股和256股粗
纱；分散性和拉伸性能
好，仅适用于聚酯，加
工条件苛刻时易断
E-玻璃PPG 通用品级
有机纤维Kevlar-49 Du Pont 轻质，用于航空、航天材料和军用材料，中等
成本
石墨布带
AS Hercules
轻质，成本高于Kevlar
纤维和玻璃纤维，用于
刚性要求高的场合T300 Union Carbide 与AS相同
3.3拉挤成型工艺所需辅助材料
3.3.1 无机填料
适当加入填料可提高树脂基体的耐热性，降低树脂收缩率，改善拉挤制品表面性能和降低成本。还可赋予拉挤制品阻燃、耐化学腐蚀或电绝缘等功能。常用的拉挤工艺用无机填料如表5所示。
表 5 拉挤工艺用无机填料
硅酸盐类碳酸盐类硫酸盐类氧化物类瓷土、高岭土、
粘土、滑石粉、珍珠岩粉、云母粉碳酸钙
硫酸钡
硫酸钙
水合氧化铝
氧化铝
沉积或气相
二氧化硅
石英粉
3.3.2 拉挤成型工艺所用内脱模剂
表 6 拉挤成型工艺用内脱模剂
商品牌号生产厂家性能与应用
Orth 162 Du Pont 用于乙烯基酯树脂
Mold Wiz PS-125
Axel Plastics
Research Lab 用于乙烯基酯树脂、不饱和聚
酯树脂
Mold Wiz INT-54 INT-EQ-6 MW INT-1847 用于乙烯基酯树脂、不饱和聚
酯树脂
Mold Wiz INT-33P/A 高分子缩聚产品，用于乙烯基
酯树脂
Mold Wiz INT-EQ-6 高分子缩聚产品，用于乙烯基酯树脂、不饱和聚酯树脂
MW INT-1846 液体，用于环氧树脂
Synpron 1301 SyntheticProducts 液体，用于乙烯基酯树脂、不
饱和聚酯树脂
FX-9 Special Products 用于乙烯基酯树脂
Zelec NE
Du Pont 糊料，用于不饱和聚酯树脂
Zelec VN 用于环氧树脂Zelec UN 液体，用于不饱和聚酯树脂Zelec NK 糊料，用于环氧树脂
拉挤成型模剂如表6所示。另外还有引发剂、固化剂、着色剂等。
4 拉挤成型的应用进展及分类
4.1 热固性复合材料与热塑性复合材料的对比
自上世纪80年代中期，人们对采用拉挤工艺制造连续纤维增强热塑性塑料复合材料（FRTP）产生了极大兴趣。下面详细介绍一下热固性复合材料与热塑性复合材料的对比分析。
热固性复合材料：环境友好性差、加工周期长、难以回收。
热塑性复合材料：优点是克服了热固型的缺点，具有更好的综合性能，如较强的柔韧性和抗冲击性能、良好的破坏能力、损伤容限高、可补塑、可焊接、生物相容性好、可回收、成型时无需固化反应、成型速度快、可以重复利用等；缺点是熔体黏度高、成型温度高、基体在室温下固态，需要精度控制冷却和熔体冷却时收缩率大，产品质量波动大等。
从热固性基体拉挤成型转变到热塑性基体拉挤成型所遇到的关键问题主要包括：基体在室温下呈固态、在熔融温度下流动性差（黏度高）和熔体冷却时收缩率大等特点。
4.2 热塑性复合材料拉挤工艺分类
由于热塑性树脂融体的黏度大，浸渍困难，因而改进研究工作的关键点集中在浸渍技术方面，而不同拉挤工艺的根本区别也就在浸渍方法和浸渍工艺的差异上。通常，根据浸渍技术可把热塑性复合材料拉挤工艺分为非反应型拉挤工艺和反应拉挤工艺两大类。从目前应用情况来看，非反应型工艺占主体，应用较为广泛，相对来讲也比较成熟。图1为2种不同的热塑性复合材料的拉挤工艺框图。
图 1 2种不同的热塑性塑料拉挤工艺框图
4.2.1 非反应型拉挤工艺
4.2.1.1 熔体浸渍
浸渍方法一般是让均匀分散、预加张力的连续纤维束通过一连串轮系，使纤维在熔融树脂中充分浸渍。为提高浸透性，还通常加一定的压力，或混入低相对分子质量同种类的改性组份(或增塑剂)等。该工艺目前已比较成熟，具有浸渍时纤维不易缠绕，且能加工一切可以熔融流动的塑料材料的优点。
4.2.1.2 溶剂浸渍
该方法是选用一种合适的溶剂，也可以是几种溶剂配成的混合溶剂，将树脂 完全溶解，制得低黏度的溶液，并以此浸渍纤维，然后将溶剂挥发、回收制得预浸料。该方法克服了热塑性树脂熔融黏度高的缺点，可以很好地浸渍纤维。该工艺也存在一些不足，如溶剂的蒸发和回收费用昂贵，且易污染环境；若溶剂清除 不完全，在复合材料中常会形成气泡和孔隙。所以采用该方法进行加工的复合材料，在使用过程中其耐溶剂性会有一些影响。
4.2.1.3 粉末浸渍
粉末浸渍制备技术是在硫化床中，通过静电作用将树脂细粉吸附于纤维束中纤维单丝的表面，然后加热使粉末熔结在纤维的表面，最后在成型过程中使纤维得以浸润。加工过程不受基体黏性的限制，高相对分子质量的聚合体可分布到纤维中。这种工艺纤维损伤少，聚合物无降解，具有成本低的潜在优势。适合于这热塑型复合材料拉挤工
艺
非反应型拉挤 反应型拉挤
熔体
浸渍 混杂 无捻粗
纱法 粉末 浸渍 溶剂 浸渍 预聚体拉挤工艺 原位拉挤工艺 反应注射拉挤工艺
种技术的树脂粉末直径以5～l0μm。
4.2.1.4 混杂无捻粗纱法
该法是将热塑性树脂纺成纤维或薄膜带，然后根据含胶量的多少将一定比例的增强纤维和树脂纤维束紧密地合并成混纱，再通过一个高温密封浸渍区，将树脂纤维熔成基体。该法的优点是树脂含量易于控制，纤维能得到充分的浸润。
4.2.2 反应型拉挤工艺
4.2.2.1 预聚体拉挤工艺
这种工艺所使用到的树脂是将单体和引发剂混合后再加热熔融，由于预聚体初始相对分子质量小、黏度低及流动性好，使得纤维与之一边浸润、一边反应，从而可达到理想的浸渍效果。这种工艺要求单体聚合速度快，反应需精确控制。该工艺适用于玻璃纤维、碳纤维、尼龙以及其他纤维增强的热塑性塑料的拉挤成型，树脂的适用范围较广。预聚体拉挤工艺流程如图2所示。
图 2 预聚体拉挤工艺示意图
4.2.2.2 反应注射拉挤工艺
与通常的拉挤工艺相比，反应注射( RIM)拉挤工艺的特点在于：拉挤过程中是将树脂组份直接注入树脂浸渍腔或拉挤模具入口处与增强材料浸渍，然后通过加热的模具成型，它实际上是将拉挤工艺与(RIM)模塑工艺结合起来，而形成的一种很有特色的工艺。
RIM拉挤工艺过程中，树脂体系一般分成A、B两个组份，每一组份自身都不会反应。将树脂体系的A、B两组份预热后经计量泵送入树脂混合单元，充分混合后直接导八树脂浸渍腔或模具入口处浸渍增强材料，其中增强材料也经过预热，这样就保证了树脂浸渍在高温的条件下进行，这时树脂体系的黏度极低，因而对纤维浸透性极好；树脂组份的混合和使用同时进行，也不存在树脂使用期的
问题，由于树脂混合单元邻近模具入口处，因此有可能采用快速固化的或者在常温下呈固态的树脂体系。RIM拉挤工艺如图3所示。
图 3 RIM拉挤工艺示意图
4.2.2.3 原位拉挤工艺
这种拉挤工艺实际与RIM工艺类似。不同的是，在线制备的树脂直接注入拉挤模具。
5 拉挤成型的工艺设备及工艺流程
拉挤成型工艺形式很多，分类方法也很多。如间歇式和连续式，立体和卧式，湿法和干法，履带式牵引和加持式牵引，模内固化和模内凝胶模外固化，加热方式有电加热、红外加热、高频加热、微波加热或组合式加热等。
首先讨论热固性塑料的拉挤成型方法的简单过程是：首先使碳纤维增强塑料（CF）连续经过树脂浸渍槽，然后通过加热成型、口模固化成为各种形状的型材或制品，生产过程简单、连续、适应性强，易于实现自动化，从而实现了快速、连续地生产碳纤维增强塑料制品的愿望。
5.1 热固性塑料拉挤成型工艺
热固性塑料拉挤成型工艺过程如下流程所示，所使用的设备主要包括碳纤维供给装置、树脂浸渍槽、预成型装置，加热成型口摸，拉拔装置、切割装置等。纤维供给——纤维导向——树脂浸渍——预成型——拉挤成型——牵引——切割——拉挤成型制品。
碳纤维储放在轴架上，由导引装置拉出，而后进入树脂浸渍槽进行树脂浸渍，也可直接进入口模，在口模内靠压力作用迫使树脂与纤维结台。前一种方法碳纤维的浸渍比较完全，生产线速度快，成本低，产品厚度不受限制；后一种方法的优点是碳纤维易于控制，产品的表面光洁度好。碳纤维浸渍树脂后进入预成型口
模，使其排列整齐，溢出过剩的树脂。继而，浸渍的碳纤维进入加热口模固化成型，再经拉拔装置牵引，按需切割成最终的型材或制品。
5.1.1碳纤维的供给、排列与浸渍
置于轴架上的连续碳纤维通过导向和排列装置引出，送至树脂浸渍单元，导向装置的设计要求是使碳纤维从轴架到口模保持平直，对所有纤维束施加的力相等，避免因纤维束问张力的变化导致拉挤制品扭曲变形。浸渍操作中，首先在树脂浸渍槽中精确地量入热固性树脂和固化剂等，以后要保证投料速度与消耗速度相等。在整个浸渍过程中，纤维润湿要完全，不应存在干纤维，干纤维的存在会导致拉挤物产生缺陷。控制碳纤维润湿程度的一个重要工艺参数是树脂体系的粘度，该粘度称为初始粘度( μ ) ，μ的大小不仅与树脂本身有关，而且与添加剂、温度等有关。除初始粘度外，碳纤维浸润效果还与浸润时间(t)、浸润时树脂的温度(T) 和浸渍槽中碳纤维的工作状态( ω) 有关。一般来说，给定了初始粘度，碳纤维工作状态正常( 导向装置使纤维排列整齐)，浸渍时间延长( 生产线速度慢或浸渍槽较大)，树脂温度升高，均可改善纤维浸润程度。
从理论上讲，在工作温度下，树脂体系的粘度应控制在0.2 ～1.2 P a·s 范围内,超过1.2 P a·s 时，在预成型口模内会产生粘性拖拽，进入成型口模后所产生的压力会损伤碳纤维。相反，当初始粘度小千0.2P a·s时，碳纤维到达口模处不能夹带足够的树脂使口模内不能形成成型所需的压力，致使制品内部和表面产生气孔，影响制品的质量。因此必须将粘度调至适宜值，树脂体系牯度过低时，可通过调节浸渍槽的温度使其达到最佳值。
5.1.2成型口模区域的温度和压力控制
5.1.2.1拉挤成型温度
口模区域的温度控制关系到拉挤生产速率和制品的质量。温度控制的关键是使物料固化速率与型材的牵引速度一致，同时，还要保证加热均匀，物料各处固化速率尽量一致。口模处通常采用板式或筒式接触加热器，目前的高频预热和高频固化解决了快速固化的问题。
经树脂浸渍后的碳纤维进入口模后开始固化成型，如果物料与口模温度相差很大，在与口模壁接触的制件表面会首先形成一层固化层，而制件内部固化较慢，致使拉挤物内外同化不一致。造成制品表面和内部缺陷。解决这一问题可采取预
热工艺，即在碳纤维浸渍树脂后进行预热，减小物料与成型口模的温差。另外，在成型一些厚壁制品对，还应降低成型口模的出口温度来降低制品的出口温度，以减步制品内部应力，避免制品出理裂缝。
5.1.2.2拉挤压力
一般来说，拉挤成型的口模压力( 阻力) 大小主要受口模表面形状和几何结构尺寸、入口效应、液相热膨胀以及凝胶固化时的膨胀和收缩等因素的制约。生产中，常用压力传感器测定口模压力，或用拉引力代替加工压力。由所测定的压力数据调整工艺条件，及判断生产正常与否，如拉引阻力在加工过程中不断增加，其原因可归结如下：( 1 ) 口模内部堵塞；( 2 ) 输入物料过多( 如纤维或织物过多过厚) ；( 3 ) 由于化学反应或温度的作用引起固化物性质发生了变化等，一般实际生产中测定的固化期问口模压力为2～l 0 MPa。
5.1.3拉挤物的牵引
拉挤成型通常使用往复式夹持牵引装置。该装置一般有两付内部形状与制件相匹配的夹具，拉挤物处于夹具中间，夹具靠压缩空气上下启闭，该夹具安装在支撑座上，液压油缸驱动夹持装置作往复运动。为了不损伤拉挤物的表面，夹具与拉挤物接触处常衬以聚氯酯材料。
牵引装置所产生的线速度要与口壤温度和树脂体系配合，以保证口模内部有良好的固化反应。生产不同的产品，应选择不同的牵引速度，因此，要求牵引装置速度可调，一般牵引力为104~105N( 1～10t ) ,生产线速度为1～100 m/h。
拉挤成型工艺的控制除上述三千方面外,还应注意后期固化问题，对于大型制件更为重要。因为不论连续成型加工中速度多么慢，也很难产生像间歇生产那样的固化状态。拉挤成型后期固化的筒单方法是在口模后安装一个加热固化室，而更多采用的是在一个分离的加热室中问歇进行。大型制件的固化过程需要24h，只有缓慢升温，达到完全固化，才能消赊制件内部缺陷提高其内在质量。
5.2 热塑型拉挤成型的工艺流程
玻璃纤维粗纱排布――浸胶――预成型――挤压模塑及固化――牵引――切割――制品。工艺流程图如图4和图5。
图 4 拉挤成型工艺流程图
图 5 拉挤成型流程
（1）纤维区
以E玻纤为主，和较高性能的S玻纤及碳纤维。纤维的形态主要有粗纱，短切毡，及表面毡，平面织物等。
排纱是将安装在纱架上的增强材料从纱筒上引出并均匀整齐排布的过程。排纱系统包括如纱架、毡铺展装置、缠绕机或编织机等。增强材料输送排纱时，为了排纱平整，一般采用旋转芯轴，纤维从纱筒外壁引出的，这样可避免扭转现象。如采用纤维从纱筒内壁引出的，纱筒固定会使纱发生扭曲不利于玻璃纤维的整齐排布。图6为排纱架。
图 6 排纱架
(2) 浸渍区
浸渍是将排布整齐的增强纤维均匀浸渍上已配制好的不饱和树脂的过程。一般是采用将纤维通过装有树脂胶槽进行的。一般分为直槽浸渍法和滚筒浸渍法，其中以直槽浸渍法最为常用。在整个浸渍过程中，必须保证纤维和毡排列十分整齐。
浸胶装置一般包括导向辊、树脂槽、压辊、分纱栅板、挤胶辊等。胶槽长度根据浸胶时间长短和玻璃纤维运行速度而定。胶槽中的胶液应连续不断地循环更新，以防止因胶液中溶剂挥发造成树脂粘度加大。胶槽一般采用夹层结构，通过调控夹套中的水温来保持胶液的温度。挤胶辊的作用是使树脂进一步浸渍增强材料，同时起到控制含胶量和排气的作用。分栅板的作用是将浸渍树脂后的玻璃纤维无捻粗纱分开。
浸胶时间是指无捻粗纱及其织物通过浸胶槽所用时间。时间长短应以玻璃纤维被浸透为宜，它与胶液的粘度和组分有关，一般对不饱和聚酯树脂的浸胶时间控制在15～20s为宜。浸渍模型如图7所示。
图7 浸渍模型
(3) 预成型区
预成型的作用是将浸透了树脂的增强材料进一步均匀并除去多余的树脂和排除气泡，使其形状逐渐形成成型模的进口形状。如拉挤成型管材时，一般使用圆环状预成型模；制造空心型材时，通常使用带有芯模的预成型模；生产异型材时，大都使用形状与型材截面形状接近的金属预成型模具。在预成型模中，材料被逐渐地成型到所要求的形状，使增强材料在制品断面的分布符合设计要求。预
成型区如图8所示。
图8 预成型区
(4) 固化区
成为型材形状的浸胶增强材料进入模具并在模具中固化成型。一般把模具分
为三段，即加热区、胶凝区和固化区。在模具上使用三组加热板来加热，并严格
控制温度。模具的温度主要根据树脂在固化中的放热曲线及物料与模具的摩擦性
能而设定的。温度低，树脂不能固化；温度过高，坯料一入模就固化，使成型、
牵引困难，严重时会产生废品甚至损坏设备。模腔分布温度应两端高，中间低。
树脂在加热过程中，温度逐渐升高，粘度降低。通过加热区后，树脂体系开始胶凝、固化，这时产品与模具界面处的粘滞阻力增加，壁面上零速度的边界条件被打破，基本固化的型材以均匀的速度在模具表面摩擦运动，在离开模具后基本固化,型材在烘道中受热继续固化，以保证进入牵引机时有足够的固化度。
模具是拉挤成型工艺中最关键的部分，一般由预成型模、成型模和加热模三部分组成。预成型模主要数用于预成型区中使用。成型模具的横截面面积与产品横截面面积之比一般应大于或等于10，以保证模具有足够的强度和刚度，加热后热量分布均匀和稳定。一般采用钢镀铬，模腔表面要求光洁、耐磨，借以减少拉挤成型是的摩擦阻力和提高模具的使用寿命。成型模具的作用是实现坯料的压实、成型和固化。模具截面尺寸应考虑树脂的成型收缩率。模具长度与固化速度、模具温度、制品尺寸、拉挤速度、增强材料性质等有关，一般为30～150cm。相关工艺参数如表7所示。
表7 工艺参数
复合材料模具温度
（°C）
牵引速度
（mm/mim）
不饱和聚酯/玻璃粗纱110～160 300
环氧树脂/玻璃粗纱或玻璃布带160～182 305
环氧树脂/石墨纤维165～182 400 加热模具则针对不同的树脂和纤维温度分布也会有所不同。模具长度是根据成型过程中牵引速度和树脂凝胶固化速度决定，以保证制品拉出时达到脱模固化程度。加热模具作为生产工艺中重要的环节，是工艺改进的重要对象。图9是一种较好的模具结构。
图9 热塑性树脂拉挤模具结构示意图
模具的加热条件是根据树脂-引发剂体系来确定的。通用的不饱和聚酯树脂，一般采用有机过氧化物为引发剂，设定的固化温度一般要略高于有机过氧化物分解的临界温度。如采用协同引发剂体系，在促进剂的作用下引发剂的引发固化温度则较低。引发剂的用量通常是通过不饱和聚酯树脂固化放热曲线来确定的，而环氧树脂的固化剂用量可以计算出来。一般地，模具的温度应大于树脂的放热峰值，温度的上限是树脂的降解温度。同时做树脂的凝胶试验，保证温度、凝胶时间、拉速应当匹配。图10是模具的实物外观效果图。
图10 热塑性树脂拉挤模具实物外观
(5) 牵引拉拔区
牵引拉拔区提供工件拉挤时所需的拉拔力与速度控制，拉挤速度对树脂浸润、拉挤产品性能有着重要的影响。拉拔的方式主要有两种，履带式（如图11）及往覆式（如图12和13），和环型回旋式拉拔机构（结合了拉拔与卷曲，如图14）。牵引设备是将固化的型材从成型模具拉出的装置，它要根据拉挤制品种类来选择牵引力的大小和夹紧方式。牵引机分为液压机械式和履带式两种。牵引力一般为5O～10OkN。牵引速度通常采用无级调速，可以根据制品加工工艺要求而定，通常为0.l～3m/min，若采用快速固化配方，牵引速度可大幅度提高。
图11 履带式拉拔机构
图12 往复式拉拔结构
图13 往复式拉拔机构实物图
图14 环形拉挤成型机
张力是指拉挤过程中玻璃纤维粗纱张紧的力，可使浸胶后的玻璃纤维粗纱不松散，其大小与胶槽中的调胶辊到模具的入口之间距离有关，也与拉挤制品的形状、树脂含量要求有关。一般情况下要根据具体制品的几何形状、尺寸，通过实验确定。牵引力的变化反映了产品在模具中的反应状态，它与许多因素如:纤维含量、制品的几何形状与尺寸、脱模剂、模具的温度、拉挤速度等有关系。牵引速度是平衡固化程度和生产速度的参数，在保证固化度的前提下应尽可能提高牵引速度。
(6) 切割装置
型材由一个自动同步移动的切割锯按需要的长度切割。切割是在连续生产过
程中进行的。当制品长度达到要求时，制品端部到达控制长度的位置（一般采用红外线控制器），控制器接通切割电机电路，切割装置便开始工作。首先是装有橡皮垫的夹具，将制品抱紧，然后用合金刀具进行切割。切割过程由两种运动完成，即纵向运动和横向运动。纵向运动是切割装置跟随制品同步向前移动。横向运动是切割刀具的进给运动。切割过程中，刀具的磨耗非常严重。
6 拉挤成型工艺的发展及展望
6.1发展历史
拉挤成型于1951年首次在美国注册专利，60年代发展很慢，70－80年代进入快速发展阶段。我国起步则较晚，从1985年引入第1套拉挤机开始，我国的技术水平已明显提高。直到90年代随着拉挤专用树脂技术的引进生产才进入快速发展时期。1997年我们承建的伊朗德黑兰地铁工程，其接触轨保护罩就采用了拉挤成型工艺，产品各项性能指标都达到设计要求.目前，引进及国产拉挤生产线已超过200条。我国发展拉挤与欧美形式相似：先开发形状简单的棒材，然后随着化工防腐、电力、采矿等行业的发展与需求，开发了型材制品，目前这些技术已经比较成熟。
武汉工业大学先后从英国PUITREX公司，美国PTI公司引进拉挤成型工艺设备。此外河北冀县中意玻璃钢有限公司从意大利TOP Glass公司引进5条拉挤生产线，其中有一条是我国首家引进的光缆增强芯拉挤设备，其拉挤速度可达15-35m/min。
6.2应用领域
拉挤成型工艺主要用来生产复合材料产品，是复合材料业中应用最广泛的一项工艺。如今，拉挤成型产品非常常见，以下拉挤成型产品日益引起消费者的青睐：钢筋、桥面板、格栅、梯架、手用工具、窗户型材、建筑用型材以及其它拉挤成型产品。
当然，拉挤成型市场的发展也会受一些因素的影响。全球拉挤成型的市场细分比较广泛，主要涵盖以下应用领域：格栅、建筑用型材、窗户型材、梯栏杆、电绝缘体、工具手柄、电线杆等。拉挤成型市场区域性比较明显，拉挤成型一般使用的材料是如增强材料和树脂。在借鉴和消化国外先进技术的基础上，业内人员不断研究新工艺，开发新产品，从而有力地推动了国内拉挤成型工业，目前这
一技术正在向高速度、大直径、高厚度、复杂截面及复合成型的工艺方向发展。
7 拉挤成型工艺应用实例
在体育用品方面，如图15所示，如复合材料钓鱼杆、球杆、滑雪杆、赛艇、弓箭、运动车等体育用品生产已形成规模，其中钓鱼竿和球杆是其两类主要产品，约占该类产品的80%；在工业界，具有特殊的阻尼特性、抗振好、噪声小的复合材料在机械、运输、建筑等领域也有广泛的应用，如德国已将碳纤维复合材料用于汽车、自行车跑车、潜水员的“鸭蹼”、薄壳建筑等。如图16所示，A350 飞机的机身和机翼全部采用了复合材料，占结构重量50%以上。随着碳纤维生产规模的扩大和生产成本的逐步下降，在增强混凝土、新型取暖装置、新型电极材料乃至日常生活用品中的应用也必将迅速扩大。
图15 A350飞机上各种材料使用比例
图16 复合材料在体育用品，建筑，汽车，医疗等方面的应用
7.1 拉挤玻纤增强复合材料在建筑门窗中的应用
7.1.1 背景
塑料门窗自1954年由德国率先使用以来，经历了近50年的发展，已经成为建筑门窗中的重要分支体系，在国内外得到了广泛应用。20世纪80年代末，塑料门窗在西德已占建筑门窗的30% ，部分地区已占门窗市场需求量的52 %。制造塑料门窗的材料多年来一直是以聚氯乙烯(PVC)改性体为主，世界范围内约有9 %的塑料门窗是由PVC型材制成。由于近年来高抗冲改性剂、光稳定剂、热稳定剂的应用以及聚甲基丙烯酸甲醋(PMMA )、氯化聚氯乙烯(CPVC)共混改性，PVC 的强度及耐候性得到不断改善，使PVC保持了主导地位。但PVC门窗的收缩率和膨胀率与玻璃相差较大(是玻璃的4倍)，而且深颜色PVC门窗的寿命难以保证，褪色现象严重，这些问题是很难通过改性克服的4倍。玻纤(玻璃纤维) 增强不饱和聚醋(GUP)作为塑料门窗的基材比PVC的应用要早，但以往的GUP制品只能用浇注、模压法生产，且无法焊接，带来了一系列问题；每种规格的制品需要配套模具，增加了成本；加之规格少，无法满足各种需要，其发展受到限制。20世纪80年代以后，由于拉挤成型工艺的广泛采用，使得玻纤增强不饱和聚酯在建筑门窗（如图17）的应用上取得了突飞猛进的发展。
图17 建筑门窗
7.1.2 拉挤玻纤增强复合材料(FRP)门窗的优点
由于热固性树脂粘度低，采用拉挤工艺易于成型加工，因此不饱和聚醋作为拉挤FRP基材得到广泛应用；但由于热固性树脂的不可回收性，使其发展受到限制。目前，拉挤玻纤增强热塑性复合材料正方兴未艾，主要树脂基材有: 聚丙烯( PP )、尼龙(PA)、聚对苯二甲酸乙二醇醋(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酷(PBT )、聚醚讽(PES)等。由于热塑性树脂选材广泛，易于回收，具有优良的加工使用性能和环保性能。作为建筑门窗使用的拉挤FRP，无论选用热固性树脂还是热塑性树脂作为基材，与传统的铝制及PVC门窗相比，都具有不可比拟的优点。
7.1.2.1 力学性能
由表8可见，FRP拉挤门窗的机械强度基本达到普通结构钢的指标，某些性能接近甚至超过一些特殊合金钢。PVC型材由于强度较低，往往需要用金属增强，这不仅会影响绝热效果，还会增加窗体的重量，给安装带来困难。FRP拉挤型材可以空腹，壁厚可薄至17mm在减轻重量的同时，保持了较高的挠曲性，且刚性好，抗风载荷水平高，特别适用于高层建筑，此外，这种窗框还适于镶嵌大尺寸玻璃，使采光和可视面积增大。
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。
展-囝1为现今的拉挤成型工艺流程示意图。 拉挤成型工艺及应用 黄克均张建伟 .济南250031) 内容提要概述拉挤成型工艺及其应用前景，通过对拉挤成?工艺与其它复合材料加工工艺的 比较，阐述了拉挤戋型工艺的特点和这种新的复合材料加工工艺在航空、躭天、交通、电气、化工和建 筑等领域的发展潜力。 关键词拉挤成5复合杈枰树脂材料工艺应明 1前言 拉挤成型工艺是复合材料的主要成型工艺方法 之一。用拉挤成型工艺可以全自动地生产不变截面 的棒、板,如c 型槽(板）、丨型梁、圆柱棒、j 型棒等。 最初的拉挤制品是钓鱼竿和电机檜楔等。自70年代 以来，拉挤成型工艺不断完善,拉挤成型制品应用范 围已遍及航天，航空、交通、建筑、化工和电气等各个 领域，甚至用来制造桥梁结构架、汽车和轮船传动轴 等主承力结90年代初拉挤制品的世界年产量 为复合材料总年产量的3%?5%,达9万?15万t, 其中美国占一半左右。拉挤制品的年增长率达到 10%?15%,是复合材料制品中增长最快的- 种[卜 2拉挤工艺过程 21拉挤工艺 拉挤成型工艺是指将浸溃了树脂的连续纤维粗 纱经加热模拉出形成预定截面型材的过程。在拉挤 成型 工艺的发展中，有三种同时发展起来的工艺： (1) 隧道炉拉挤工艺该工艺是把玻纤粗纱或 类似的增强材料牵引穿过树脂浴后，经过整形套管 除去包藏的空气和多余的树脂达到预定的直径，然 后牵引穿过隧道炉并悬空连续固化得到最终产品。 (2>间歜成型拉挤工艺该工艺是把增强纤维 牵引穿过树脂浸溃槽并进入对分式阴模，在脖止状 态下由模外加热固化。通常模具的进入端要冷却以 防树脂固化.当一段增强纤维上的浸溃树脂完全固 化后,打开模具再把下一段牵引到模中。 (3)高频或微波加热拉挤工艺该工艺与上述 两种方法类似,但采用高銕或微波加热，这种方法树 脂固化速度快，在模内即可固化。 由于70年代初连续纤维毡的问世解决了拉挤 型材的横向强度问题，使拉挤成型工艺获得高速发 1一纱团架>2纤维控制系统,3树脂浸溃槽； 4 加热的模具,5牵引机,6切割锯 图1拉挤成 型工艺流程图 通常拉挤过程包括纤维粗纱自纱团架经纤维控 制系统向前牵引，在浸溃槽中用适宜的浸溃树脂浸 润并整理，将合在一起的浸溃过树脂的纤维束穿过 成型模.使已成型的浸溃了树脂的预浸件穿过拉挤
复合材料成型工艺大全及说明 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。 视所选用的树脂基体材料的不同，各方法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。 ◇ 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。卷管成型按其上布方法的不同而可分为手工上布法和连续机械法两种。其基本过程是：首先清理各辊筒，然后将热辊加热到设定温度，调整好胶布张力。在压辊不施加压力的情况下，将引头布先在涂有脱模剂的管芯模上缠上约1圈，然后放下压辊，将引头布贴在热辊上，同时将胶布拉上，盖
摘要 乙烯基酯树脂拉挤工艺（简称VER Pultrusion Process）是国内外近年来迅速发展的一种低成本高品质复合材料制造技术，其制品以独特的性能而被广泛应用于结构、防腐、电力、建筑等诸多领域。但对其工艺的研究论文少见发表，有些VER拉挤产品性能也名不符实，本文依此而立。 本文在拉挤工艺共性理论的指导下，通过对VER分子结构及其固化行为的分析，采用“特殊”SPI凝胶试验法，在大量试验的基础上确定VER拉挤配方初型和最佳成型温度区域，再通过10mm棒在线试验，以“性能容忍速度”恒大于等于“工作效率容忍速度”作为指标来确定其工艺参数，并通过成型物中心温度在线测量对配方及工艺参数的合理性进行验证。并在前人大量工作的基础上对VER拉挤工艺过程进行了数值模拟。通过用户委托产品验证，本文配方和工艺参数设计过程及结论对VER拉挤工艺具有一定的指导作用。 1. 模具温度设置采用前低后高对VER拉挤工艺来说是合理的，与VER固化过程的先快后慢相对应。 2. 每一树脂配方体系都有最佳成型温度区域，并不是越高越好，在某一温度范围内体系的反应速率并不是温度的增函数。 3. 为了提高VER的拉挤速度，固化剂的总量在UPR的基础上提高一个百分点是可行的。钴盐催化体系对提高生产效率很有帮助，但模具入口的冷却及适量阻聚剂的加入很有必要。 4. 本文的拉挤配方及工艺参数对壁厚少于10mm的VER拉挤制品只要稍加调整可以采用。 5. 拉载模型的建立对选择拉挤机的工作参数具有一定的指导意义。 目录 第一章绪论 §1.1 课题来源及其意义 §1.2 国内外的研究现状及发展 §1.3 本文的工作重点 第二章UPR拉挤工艺介绍及VER拉挤工艺预测 §2.1 UPR拉挤工艺介绍
热塑性复合材料成型工艺 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
高性能复合材料拉挤成型工艺技术聚氨酯拉挤技术需改进之处： 1 玻纤的处理 2 注射箱的设计 3 模具方面的特征 4工艺参数 5 机器设计 聚氨酯拉挤设备简介及运用
玻纤处理在玻纤中的水分可导致表面起泡 筒子架成形区域 灌注/钢型 辐射加热
玻纤中水分导致表面水泡的应对措施 检查下多余的水汽和溶剂是否是在混合过程中或由于不正确的加热而导致。水和溶剂在放热过程中会沸腾蒸发，造成表面的气泡或气孔。 降低线速，和/或升高模温，通过增加表面树脂硬度来更好地克服这个问题。 使用表面罩或表面毡。这将加固表层树脂，有助消除气泡或气孔。水式水蒸气会和材料起反应，改善生产环境，纱房抽湿处理。
低压注射优点: ?用尼龙或高密度聚乙烯制成?加工设计相对简单 -成本低 ?可以适用现有的模具 -适合研发用 ?质轻，方便处理
Vestibulum ante ipsum primis in faucibus orci luctus et ultrices posuere cubilia Curae; Donec velit neque, auctor sit amet aliquam vel, ullamcorper sit amet ligula. Nulla quis. 高压注射 入口 出口 优点: ?可实现增强纤维的完全浸渍?复杂的截面 ?连续毡、针织毡、复合毡等?没有多余的树脂?更长的操作窗口期 缺点: ?费用?时间?重量 ?不适合研发 设计要求 ?不锈钢 ?根据模具定型
模具特征比普通模具更严格 PU模腔尺寸的允许偏差不能超过0.001英寸。 需要镀铬后重新打磨。 在有负锥度或类似阻塞的情况下聚氨酯不能平稳穿过模具。 正锥度可能导致堵模。 加热管内部热电偶紧密公差集成散热
54 工程塑料应用 1的7年，第25卷，第3期 ? 1994-2012 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, 展-囝1为现今的拉挤成型工艺流程示意图。 拉挤成型工艺及应用 黄克均张建伟 (第五三研究所.济南250031) 内容提要概述拉挤成型工艺及其应用前景，通过对拉挤成?工艺与其它复合材料加工工艺的 比较，阐述了拉挤戋型工艺的特点和这种新的复合材料加工工艺在航空、躭天、交通、电气、化工和建 筑等领域的发展潜力。 关键词拉挤成5!复合杈枰树脂材料工艺应明 1前言 拉挤成型工艺是复合材料的主要成型工艺方法 之一。用拉挤成型工艺可以全自动地生产不变截面 的棒、板,如c 型槽(板）、丨型梁、圆柱棒、j 型棒等。 最初的拉挤制品是钓鱼竿和电机檜楔等。自70年代 以来，拉挤成型工艺不断完善,拉挤成型制品应用范 围已遍及航天，航空、交通、建筑、化工和电气等各个 领域，甚至用来制造桥梁结构架、汽车和轮船传动轴 等主承力结构件。90年代初拉挤制品的世界年产量 为复合材料总年产量的3%?5%,达9万?15万t, 其中美国占一半左右。拉挤制品的年增长率达到 10%?15%,是复合材料制品中增长最快的- 种[卜 2拉挤工艺过程 2- 1 拉挤工艺 拉挤成型工艺是指将浸溃了树脂的连续纤维粗 纱经加热模拉出形成预定截面型材的过程。在拉挤 成型工艺的发展中，有三种同时发展起来的工艺： (1) 隧道炉拉挤工艺该工艺是把玻纤粗纱或 类似的增强材料牵引穿过树脂浴后，经过整形套管 除去包藏的空气和多余的树脂达到预定的直径，然 后牵引穿过隧道炉并悬空连续固化得到最终产品。 (2>间歜成型拉挤工艺该工艺是把增强纤维 牵引穿过树脂浸溃槽并进入对分式阴模，在脖止状 态下由模外加热固化。通常模具的进入端要冷却以 防树脂固化.当一段增强纤维上的浸溃树脂完全固 化后,打开模具再把下一段牵引到模中。 (3)高频或微波加热拉挤工艺该工艺与上述 两种方法类似,但采用高銕或微波加热，这种方法树 脂固化速度快，在模内即可固化。 由于70年代初连续纤维毡的问世解决了拉挤 型材的横向强度问题，使拉挤成型工艺获得高速发 1 一纱团架> 2 —纤维控制系统, 3 —树脂浸溃槽； 4 —加热的模具, 5 —牵引机, 6 —切割锯 图1拉挤 成型工艺流程图 通常拉挤过程包括纤维粗纱自纱团架经纤维控 制系统向前牵引，在浸溃槽中用适宜的浸溃树脂浸 润并整理，将合在一起的浸溃过树脂的纤维束穿过 成型模.使已成型的浸溃了树脂的预浸件穿过拉挤 模等过程= 2- 2 材料 拉挤成型工艺中使用的材料包括树脂、增强材 料、无机填料和内脱模剂等[14〕。 拉挤成型工艺使用的树脂与其它复合材料成型 工艺使用的树脂不同。国外已推出的可用于拉挤工 艺的树脂如表1所示。 拉挤成型工艺使用的增强材料有玻璃纤维.石 墨纤维、芳纶纤维、硼纾维和混杂纤维等。国外使用 的增强材料见表2。 在拉挤工艺中适当加入填料可提高树腊基体的 酎热性，降低树腊收缩率，改善拉挤制品表面性能和 降低成本。还可賦予拉挤制品阻燃、耐化学腐蚀或电 绝缘等功能。 对拉挤工艺使用的无机填料的要求是填料的化 学成分稳定、杂质含量少、吸水率低于0. 5 %、帄均 收稹日期： I996-U-15
无机非金属复合材料的成型工艺—纤维增强水泥基复合材料 【摘要】纤维增强水泥基复合材料作为新型工程材料已在土木工程多领域中得到广泛地应用。目前在水泥复合材料中掺加一定量的纤维，可以改善并且提高水泥复合材料的物理、力学等性能指标。 【关键词】纤维增强复合材料水泥 1、发展及应用 自60年代开始，纤维增强水泥基复合材料的研究和开发有较大进展。1964年，丹麦科学家应用复合材料理论探讨纤维增强无机与有机凝胶材料的机理。1967年英国人试制成功抗碱玻璃纤维增强波特兰水泥砂浆。随后美、日等国也相继投产。我国进入80年代用抗碱玻璃纤维增强低碱铝硅酸盐水泥，现已取得一定成效。目前广泛用于各种建筑物中以及工程装备中。 2、特点 纤维增强水泥基复合材料与普通混土相比，其显著特点是轻质高强，具有良好的断裂韧性。其拉压比一般可达1/4～1/6(普通混凝土为1/10)。 3、复合材料的组成 1、纤维增强水泥原材料 3.1.增强材料 纤维加入脆性的水泥基体中，其作用是提高水泥集体的抗拉强度和韧性，改善其冲击强度和疲劳性能。增强水泥所用纤维按其化学组成可分为金属纤维，无机纤维和有机纤维三大类。 用于增强水泥的纤维可分为短切纤维、连续纤维或纤维织物等。目前国内外使用最多的为短切纤维。 2.水泥基体材料 硅酸盐水泥、氯氧镁水泥、高铝矿渣水泥等 4、成型工艺及设备 GRC的成型方法有喷射法、预拌法、注射法、铺网法、缠绕法等多种方法。其中玻璃纤维增强水泥复合材料使用最多的方法是喷射成型法。 1、成型工艺 A：直接喷射法 用人工手动或通过机械移动装置使切割喷射机在模型上方作往复移动，将纤维水泥砂浆喷在模型表面。
拉挤玻璃钢技术的开发与应用 1．概况 拉挤玻璃钢成型工艺，早在1948年就有人研究，1951年首先在美国注册，取得专利。60年代发展缓慢，70-80年代进入快速发展阶段。 我国拉挤玻璃钢成型工艺的研究起步不算晚。1968年北京二五一厂以拉挤法生产了玻璃钢管，1974年拉制出了槽形玻璃钢型材，1982年拉制出体操器材双杠、高低杠的横杠；并试制成功以酚醛树脂为基体的电机槽楔。70年代武汉工业大学以拉挤法生产了小直径园截面拉杆与天线。以上产品都是采用国产树脂和玻璃纤维原料，自己摸索的工艺技术与装备研究开发的拉挤技术。 自1985年以来，从国外引进拉挤成型玻璃钢生产线30多条，有关单位还结合生产实际，消化吸收国外技术自行设计、加工生产线70条，全国拉挤玻璃钢成型总生产能力近3万余吨。90年代初，石油天然气总公司湖北沙市钢管厂与秦皇岛耀华玻璃钢厂分别以引进技术与自行研制相结合，开发生产石油开采抽油杆，受到石油部门的认可，已用于实际生产。90年代，我国拉挤玻璃钢业迎来了第一个春天，大小拉挤厂纷纷建立，开始研制用拉挤法生产玻璃钢门窗型材。经过近十年的刻苦研究，我国玻璃钢门窗技术已进入成熟阶段。经《国家建筑工程质量监督检验中心》和《国家建筑工程质量监督检验中心》分别对玻璃钢型材和窗户的检测结果均达到了国家门窗标准。 2．拉挤玻璃钢成型工艺 2．1原材料 拉挤是一种生产玻璃钢线性型材的工艺，它所使用的原材料是不饱和聚酯树脂和连续玻璃纤维无捻粗纱及毡片，它所生产的高性能复合材料适合各种行业的使用。 2．1．1树脂 拉挤成型玻璃钢主要采用不饱和聚酯树脂，约占拉挤成型工艺树脂用量的90%以上，另外还有环氧树脂、乙烯基树脂、热固性甲基丙酸树脂、改性酚醛树脂、阻燃性树脂等。 随着我国对不饱和聚酯树脂拉挤成型工艺的深入研究，人们对不饱和聚酯树脂拉挤成型固化系统提出了越来越高的要求，如：提高拉挤成型的速度以提高生产效率，提高树脂体系的固化度以提高产品的强度，所以国内各大树脂企业研制适合拉挤专用树脂和固化体系来满足国内市场需求。近年来，由于酚醛树脂具有防火性能等优点，现在国外开发出适合拉挤成型玻璃钢用的酚醛树脂，称第二代酚醛树脂，已推广使用。除热固性树脂外，根据需要也选用热塑性树脂。2．1．2增强材料 拉挤工艺用的增强材料，主要是玻璃纤维及其制品，如无捻粗纱、连续纤维毡等。为了满足制品的特殊性能要求，可以选用芳纶纤维、碳纤维及金属纤维等。不论是哪种纤维，用于拉挤工艺时，其表面都必须经过处理，使之与树脂基体能很好的粘接。 2．1．3辅助材料 拉挤玻璃钢的辅助材料主要有内脱模剂和粉末填料等。 2．2拉挤玻璃钢工艺模具设计的重要性 在玻璃钢型材的拉挤成型过程中，模具是各种工艺参数作用的交汇点，是拉挤工艺的核心之一。与已经相当成熟的塑料挤拉成型相比，拉挤成型与其有相似之处，但塑料挤拉成型仅是?物理变化过程，而拉挤成型还伴随着动态的化学反
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
《复合材料工艺与设备》简答与论述（▲为重点内容） 原材料、1生产工艺中，浸润剂分为哪几种类型？它们的作用是什么？）（1（概念题里有详解） ▲根据原丝的选择原则，生产常用的原丝种类有哪些？（聚）2（丙烯睛纤维，沥青纤维，粘胶纤维） 手糊成型工艺、2▲根据手糊成型的工艺特点，说明对增强纤维和基体树脂的）1（选择原则及常用制品和树脂的种类？ P12-14高级模具的基本要求？如何制备高级模具？P17-19）（2▲手糊成型工艺对外脱模剂的基本要求？并举例说明外脱）（3模剂的主要类型及应用特点? P20-21 ▲分析手糊成型工艺制品常见缺陷的原因如：表面发粘、气）（4泡、流胶、胶衣层起皱、分层、固化不完全等。 P29-31 、喷射、热压釜工艺、3喷射成型有哪几种形式？ P32）（1喷射成型中垂流与浸渍不良原因是什么？如何防治？ P35（2）热压釜主要结构及装置有哪些？ P41）3（▲与其他工艺相比，有哪些特点？ P49（4）分别是反应注射模塑、增强型反应注射模、工艺？（何为、）5（． 塑、结构反应注射模塑） P51-54
夹层结构工艺 4、夹层结构的特点及应用。 P56-57 1（）聚氨酯泡沫塑料夹芯材料的生产原理。 P66-68（2）金属蜂窝夹芯材料的生产流程。 P61（3）蜂窝夹层结构生产中常见问题和解决方法。 P64 4）（泡沫夹层结构通常有哪几种制造方法。 P66 5）（模压成型工艺、5▲树脂糊包括哪些基本组分？ P83）（1中内脱模剂种类有哪些？作用机理如何？ P91）（2▲常用增稠剂的化学增稠机理如何？ P86）（3▲中低收缩添加剂的作用机理如何？P87（4） 6、层压成型工艺 （1）层压板的主要类型？ P135 （2）▲胶布生产的工艺参数？质量指标？以及相互关系？ P136-139 （3）▲在层压板热压曲线中，各个阶段的作用和目的？ P148（4）如何解决层压板生产中出现的板材翘曲的问题？ P151（5）卷管工艺原理及过程如何？ P156 7、缠绕成型工艺 （1）缠绕成型工艺分为哪几类型？ P159 （2）▲切点法分析缠绕规律的主要内容？ P169 （3）▲纤维缠绕规律的实质是什么？何谓测地线缠绕、线性和发线性缠绕？(概念题型里有详解) （4）▲分析说明缠绕张力制度的内容及缠绕张力对制品性能的
来源于：注塑塑料网https://www.doczj.com/doc/e711235326.html, https://www.doczj.com/doc/e711235326.html, 拉挤成型工艺参数介绍 一、国外玻璃钢拉挤成型工艺概况 随着玻璃钢拉挤制品应用领域不断扩大，国外拉挤制品的规格品种也越来越多。目前除L型、O型、U型、平板型、中空或实芯等标准拉挤制品形状外，还可生产出根据客户所要求的各种异形结构。有些多孔腔制品的芯材，现在也已实现标准化了。拉挤复合材料制品的尺寸，小的只有几个平方毫米，大的如桥梁桥面用的拉挤制品，可达几十平方米。 玻璃钢拉挤成型工艺所使用的增强材料品种也很多，如玻璃纤维无捻粗纱、毡、薄布或玻纤织物，碳纤维、芳纶纤维以及它们的织物等。拉挤成型所使用的基体树脂材料，有热塑性树脂和热固性树脂两大类。聚酯树脂、环氧树脂、乙烯基酯树脂和酚醛树脂等热固性树脂，常用于批量较大的拉挤制品的生产；而热塑性树脂基体，正处于开发生产的阶段。 目前，水平拉挤的标准型设备，一般为20～30m长，最大宽度约1.5m。这种标准型设备生产线进入端系一玻璃纤维的供纱库，其后是经干燥的或预热过的玻璃纤维纱，经过热固性树脂的浸胶槽，在模具内成型，加热后固化。 通常，在成型模具和拉引器之间有一个比较长的距离，玻璃钢制品可以在该段距离内，完成固化过程并逐渐冷却。生产线上使用夹具夹住制品从拉挤模具中，把玻璃钢制品拉引出来。最后由切割机，把拉挤制品切割成定长制品。 二、玻璃钢拉挤成型的工序及其控制参数 玻璃钢拉挤成型工艺，共有8道工序：纺捻、预浸渍、加热、制品固化及尺寸的校准测量、冷却、拉引和切割。通常，各个工序都有一个可在一定范围内调整的工艺参数。这些工艺参数，有些可以通过拉挤设备直接进行调整，例如模具的温度、拉引的速度等。但另有些工艺参数，例如拉挤制品的温度、受力状况、树脂的粘度等，则不能够直接通过设备进行调整。 显然，所有的工艺参数都将对拉挤制品的质量，包括机械性能和光学性能等，产生一定的影响。其中最主要的工序，是预浸渍、模塑成型和固化等三道工序。必须指出的是，某一个工序的工艺参数，将对其它工序产生一定的影响，例如拉引速度的快慢，就将对上述三个主要工序产生一定的影响。 由于拉挤成型工艺参数这种相互影响的结果，因而至今尚不可能建立起一套切实可行的工艺模型，以期达到拉挤产品质量的预定的目标。 三、玻璃钢拉挤工艺参数控制元件
拉挤成型工艺参数介绍-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
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复合材料拉挤工艺概览 拉挤工艺是一种能生产连续的具有固定横截面的复合材料型材的自动化工艺。在其最简单的形式中，拉挤工艺适用于非匀质材料或者材料(复合材料)的橱台体，使其通过模具拉出。拉挤工艺是一种可使高性能复合材料达到高工业化生产的制造技术。复杂形状的直线型型材运用连续纤维增强可获得超过传统缠绕材料的力学性能。聚合物基复合材料可以制成能大限度地满足结构、化学、阻燃、电学、防腐和环境要求的各类制品，而设计可行性十分丰富。 拉挤复合材料显示出其他复合材料产品的全部特征高比强、耐腐蚀性、电绝缘性和尺寸稳定性。另外，它们还具有与拉挤工艺相关的其它优点，如连续长度。就薄型板丽论，象空心截面型材，其复杂的形状均可拉制出来。同时，拉挤型材的内外表面通常光滑精致。在拉挤生产中，以金属丝、术质或泡椿材料为添加物。可将其在连继作业工艺中裹包起来。拉挤工艺可以使用各种增强型材料(E～玻璃、ECRGLAS、S一2玻璃连续粗纱，连续纤维毡、复杂的纤维编织物、无捻粗纱布)和多种加填料或不加填料的热同性树脂(具有良好化学性能和电稳定性能的聚酯、乙烯基酯树脂或具有较好机械性能和耐腐蚀性能的环氧挝脂及具有阻燃性的酚醛树脂或甲基丙烯酸甲酯树脂)在改善拉挤制品的物理／化学性能方面，高性能热塑性聚合物提供了引人注目的可能性。拉挤机能够生产较大截面的型材和部件，它们都具有质量和可靠性均佳的显著特点，井在价格上具有竞争力。 在拉挤工艺中使用的材料可分为三种不同的材料：
一增强材料I一基体J一添加剂。通过材料的选择以及各自用量的配比设计能够提供一个广泛的复合材料性能范围。 1．增强材料 最广泛使用的增强材料是可获得的各种形式的玻璃纤维。它是复台材料承载的成分，并可提供所需要的机械性能(强度，模量、耐冲击性等等) ，见表1。 袁f 材辩性艟 材辩墨量J葛麓度重 GRP拉挤型材● 毡斌粗妙 (5o嘧玻璃) 2 5 2I 200 I．65 粗纱 (2o和玻璃) 41 500 I．9 盎属 幅80-43O 7O 80一l8O 2．7 幅碳钢410-480 皿1O 410一‘BO 7．8 最通用且廉价的增强材料是连续纤维的R- 玻璃一步法无捻祖纱，它是由其te．x支数(重量~g／km为单位表示)标明的。 在拉挤中典型的tex值是2400和4 800rex。玻璃纤维厂家用一种称为浸润剂的涂层来简化拉挤工艺中的处理过程，更重要的是，这种涂层在玻璃纤维和基体之间起着粘结作用，使一步法无捻粗纱在给定最小体积的纤维包覆下沿型材纵向方向产生很高的性能，纤维的重量百
一、概述和发展历史 拉挤成型工艺是将浸渍树脂胶液的连续玻璃纤维束、带或布等，在牵引力的作用下，通过挤压模具成型、固化，连续不断地生产长度不限的玻璃钢型材。这种工艺最适于生产各种断面形状的玻璃钢型材，如棒、管、实体型材（工字形、槽形、方形型材）和空腹型材（门窗型材、叶片等）等。 拉挤成型技术是一种以连续纤维及其织物或毡类材料增强型材的工艺方法。基本工艺过程，增强材料在外力的牵引下，经浸胶、预成型、热模固化、在连续出模下经定长切割或一定的后加工，得到型材制品。 第一个拉挤成型工艺技术专利于1951年在美国注册。直到60年代，其应用也十分有限，主要制作实芯的钓鱼杆和电器绝缘材料等。60年代中期，由于化学工业对轻质高强、耐腐蚀和低成本的迫切需要，促进了拉挤工业的发展，特别是连续纤维毡的问世，解决了拉挤型材横向强度问题。70年代起，拉挤制品开始步入结构材料领域，并以每年20%左右的速度增长，成为美国复合材料工业十分重要的一种成型技术。从此，拉挤成型工艺也随之进入了一个高速发展和广泛应用的阶段。与此同时，国内也开始关注起拉挤成型工艺这一新型技术。 随着拉挤产品应用领域的不断拓展，人们对拉挤工艺有了全新的认识，从80年代起，秦皇岛玻璃钢厂、西安绝缘材料厂、哈尔滨玻璃钢研究所、北京玻璃钢研究设计院，武汉工业大学先后从英国PUITREX公司，美国PTI公司引进拉挤成型工艺设备。此外河北冀县中意玻璃钢有限公司从意大利TOP Glass公司引进5条拉挤生产线，其中有一条是我国首家引进的光缆增强芯拉挤设备，其拉挤速度可达15-35 m/min。 在借鉴和消化国外先进技术的基础上，业内人员不断研究新工艺，开发新产品，从而有力地推动了国内拉挤成型工业，目前这一技术正在向高速度、大直径、高厚度、复杂截面及复合成型的工艺方向发展。 二、拉挤工艺过程 1 拉挤工艺 拉挤成型工艺是指将浸溃了树脂的连续纤维粗纱经加热模拉出形成预定截面型材的过程。在拉挤成型工艺的发展中，有三种同时发展起来的工艺： (1)隧道炉拉挤工艺该工艺是把玻纤粗纱或类似的增强材料牵引穿过树脂浴后，经过整形套管除去包藏的空气和多余的树脂达到预定的直径，然后牵引穿过隧道炉并悬空连续固化得到最终产品。 (2) 间歜成型拉挤工艺该工艺是把增强纤维牵引穿过树脂浸溃槽并进入对分式阴模，在脖止状态下由模外加热固化。通常模具的进入端要冷却以防树脂固化.当一段增强纤维上的浸溃树脂完全固化后,打开模具再把下一段牵引到模中。 (3) 高频或微波加热拉挤工艺该工艺与上述两种方法类似,但采用高銕或微波加热，这种方法树脂固化速度快，在模内即可固化。 由于70年代初连续纤维毡的问世解决了拉挤型材的横向强度问题，使拉挤成型工艺获得高速发展。现今的拉挤工艺过程增强材料（玻璃纤维无捻粗纱、玻璃纤维连续毡及玻璃纤维表面毡等）在拉挤设备牵引力的作用下，在浸胶槽里得到充分浸渍后，经过一系列预成型模板的合理导向，得到初步定型，最后进入被加热的金属模具，在一定温度作用下反应固化，从而得到连续的、表面平滑、尺寸稳定且高强度的复合材料型材。 图1拉挤成型工艺流程图 2 材料 拉挤成型工艺中使用的材料包括树脂、增强材料、无机填料和内脱模剂等。 拉挤成型工艺使用的树脂与其它复合材料成型工艺使用的树脂不同。国外已推出的可
复合材料的预浸料模压成型工艺 预浸料模压成型工艺基本过程是：将一定量经一定预处理的模压料放入预热的模具内，施加较高的压力使模压料填充模腔。在一定的压力和温度下使模压料逐渐固化，然后将制品从模具内取出，再进行必要的辅助加工即得产品。 1．压制前的准备 (1)装料量的计算 在模压成型工艺中，对于不同尺寸的模压制品要进行装料量的估算，以保证制品几何尺寸的精确，防止物料不足造成废品，或者物料损失过多而浪费材料。常用的估算方法有①形状、尺寸简单估算法，将复杂形状的制品简化成一系列简单的标准形状，进行装料量的估算：②密度比较法，对比模压制品及相应制品的密度，已知相应制品的重量，即可估算出模压制品的装料量：③注型比较法，在模压制品模具中，用树脂、石蜡等注型材料注成产品，再按注型材料的密度、重量及制品的密度求出制品的装料量。 (2)脱模剂的涂刷 在模压成型工艺中，除使用内脱模剂外，还在模具型腔表面上涂刷外脱模剂，常用的有油酸、石蜡、硬脂酸、硬脂酸锌、有机硅油、硅脂和硅橡胶等。所涂刷的脱模剂在满足脱模要求的前提下，用量尽量少些，涂刷要均匀。一般情况下，酚醛型模压料多用有机油、油酸、硬脂酸等脱模剂，环氧或环氧酚醛型模压料多用硅脂和有机硅油脱模剂，聚酯型模压料多用硬脂酸锌、硅脂等脱模剂。 (3)预压 将松散的粉状或纤维状的模压料预先用冷压法压成重量一定、形状规整的密实体。采用预压作业可提高生产效率、改善劳动条件，有利于产品质量的提高。 (4)预热 在压制前将模压料加热，去除水分和其它挥发份，可以提高固化速率，缩短压制周期；增进制品固化的均匀性，提高制品的物理机械性能，提高模压料的流动性。 (5)表压值的计算
来源于：注塑塑料网拉挤成型工艺参数介绍 一、国外玻璃钢拉挤成型工艺概况 随着玻璃钢拉挤制品应用领域不断扩大，国外拉挤制品的规格品种也越来越多。目前除L 型、O型、U型、平板型、中空或实芯等标准拉挤制品形状外，还可生产出根据客户所要求的各种异形结构。有些多孔腔制品的芯材，现在也已实现标准化了。拉挤复合材料制品的尺寸，小的只有几个平方毫米，大的如桥梁桥面用的拉挤制品，可达几十平方米。 玻璃钢拉挤成型工艺所使用的增强材料品种也很多，如玻璃纤维无捻粗纱、毡、薄布或玻纤织物，碳纤维、芳纶纤维以及它们的织物等。拉挤成型所使用的基体树脂材料，有热塑性树脂和热固性树脂两大类。聚酯树脂、环氧树脂、乙烯基酯树脂和酚醛树脂等热固性树脂，常用于批量较大的拉挤制品的生产；而热塑性树脂基体，正处于开发生产的阶段。 目前，水平拉挤的标准型设备，一般为20～30m长，最大宽度约。这种标准型设备生产线进入端系一玻璃纤维的供纱库，其后是经干燥的或预热过的玻璃纤维纱，经过热固性树脂的浸胶槽，在模具内成型，加热后固化。 通常，在成型模具和拉引器之间有一个比较长的距离，玻璃钢制品可以在该段距离内，完成固化过程并逐渐冷却。生产线上使用夹具夹住制品从拉挤模具中，把玻璃钢制品拉引出来。最后由切割机，把拉挤制品切割成定长制品。 二、玻璃钢拉挤成型的工序及其控制参数 玻璃钢拉挤成型工艺，共有8道工序：纺捻、预浸渍、加热、制品固化及尺寸的校准测量、冷却、拉引和切割。通常，各个工序都有一个可在一定范围内调整的工艺参数。这些工艺参数，有些可以通过拉挤设备直接进行调整，例如模具的温度、拉引的速度等。但另有些工艺参数，例如拉挤制品的温度、受力状况、树脂的粘度等，则不能够直接通过设备进行调整。 显然，所有的工艺参数都将对拉挤制品的质量，包括机械性能和光学性能等，产生一定的影响。其中最主要的工序，是预浸渍、模塑成型和固化等三道工序。必须指出的是，某一个工序的工艺参数，将对其它工序产生一定的影响，例如拉引速度的快慢，就将对上述三个主要工序产生一定的影响。 由于拉挤成型工艺参数这种相互影响的结果，因而至今尚不可能建立起一套切实可行的工艺模型，以期达到拉挤产品质量的预定的目标。 三、玻璃钢拉挤工艺参数控制元件 如上所述，由于热固性树脂拉挤工艺参数条件，受其在成型模具内发生的一些复杂因素所制约，并且还要受制于其它工艺参数之间的相互影响，因此在拉挤成型时，原材料中发生的聚合反应，也比较难以进行精确地预测。