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层压成型工艺及设备 层压成型工艺及设备 1.概述 2.胶布制备工艺 3.层压工艺 1.概述 1.1 层压工艺的发展现状及前景 层压工艺：是指将浸有或涂有树脂的片材层叠， 在加热加压条件下，固化成型玻璃钢制品的一种成型 工艺。 起始于30年代，目前在航空、航天、汽车、船舶 电讯等工业广泛应用。层压成型工艺制品已经成为 不可缺少的工程材料之一。 主要产品有：玻璃布层压板、木质层压板、棉布 层压板、纸质层压板、石棉纤维层压板、 复合层压板等。 1.2 层压工艺特点及应用 1.工艺特点：生产的机械化、自动化程度较高；产 品质量稳定；但一次性投资较大，适合于批量生产。 2.层压板可分为：纸层压板、木层压板、棉纤维 层压板、玻璃纤维层压板等品种。 3.主要适用范围：电绝缘部件；薄板适合于各领 域；可用于制造齿轮、轴承、皮带轮等结构材料；用 于飞机、汽车、船舶、电气工程等领域。 2. 胶布制备工艺 2.1 原材料 增强材料主要有玻璃布、石棉布、合成纤维布、 玻璃纤维毡、石棉毡、石棉纸、牛皮纸等增强材料。 合成树脂主要有酚醛树脂、氨基树脂、环氧树脂 不饱和聚酯树脂、有机硅树脂等； 近年，碳纤维和芳纶纤维及耐高温树脂已开始应 用于层压制品中。 2.2 胶布制备工艺过程 胶布的制备，实际是玻璃纤维布经化学处理或热 处理后，浸渍树脂胶液，并控制胶含量。在一定温度 时间条件下烘干，使树脂由A阶转到B阶，即得到需要 的玻璃纤维胶布。 胶布是生产复合材料板材、管材以及布带缠绕制 品的半成品。 2.浸胶时间 一般控制在15～45s，不同的布浸透时间不同。 3.张力控制 玻璃布在浸胶过程中施加的牵引力而产生。 张力大小取决于：布自重、及布与各导向辊之间的摩 擦力。 张力要均衡（不能一边松、一边紧），大小 要适中，张力太大， 布横向收缩变形，使布张力太小拉不紧。合适的 张力可以平整地进入胶槽。 4.烘干时间与温度 烘干过程任务：除去胶布中挥发分；使树脂由A阶 转向B阶。 胶布的干燥两个阶段： 1）表面气化阶段，表面气化速度决定干燥速度，随周围介质浓度增加而减小； 2）内部扩散阶段，内部扩散速度大小决定了胶布干燥速度的快慢。物料层厚度、结构对干燥速度有很大影响。 a.温度制度 卧式上胶机：进口段90～110℃，中部烘干段 120-150℃，出口段100℃以下 立式上胶机：进出口段30-60℃，中部60-80， 第三段80-135℃。上下来回一 次。 注 b.干燥时间的控制 干燥时间取决于若干因素， t＝f（T,w,A,B····） T—温度; w—风速; A—树脂状况; B—布状况。 通过调节布的运行速度来调节。 干燥时间 t＝L/v L——烘箱有效长度； v——胶布运行速度。 c.气流控制 通常布面风速控制在3～4m/s。 2.4 胶布的质量指标及控制方法 1）.含胶量的控制 W2—坯布质量，g W1—胶布质量，g X1—胶布含胶量，％ 一般情况下，卷管用胶布含胶量控制在40～45％， 层压板用胶布含胶量控制在30～40％； 而面层胶布含胶量应比内层胶布含胶 量稍高。 胶布中所含树脂质量占胶布总质量的百分比 在实际生产中胶布 含胶量控制方法： 调整树脂胶液黏度， 调整胶布浸胶时间， 调整胶辊间距。 间距越大，胶布含胶量越高；反之，含胶量越低 2）可溶性树脂含量及控制方法 胶布中可溶性树脂含量是指胶布中可溶解的树脂质 量占整体胶布中所含树脂质量的百分比： 。 可溶性树脂含量多少，取决于胶布的使用要求，不同使用要求的胶布，其可溶性树脂含量不同。如卷管用胶布，可溶性树脂含量一般在95％以上，而层压板用胶布可溶性树脂含量一般在70％-95％之间。 可溶性树脂含量是通过控制烘干温度和时间来调整。一般是烘干温度高，烘干时间长，可溶性树脂含量降低，反之则升高。 3）挥发分含量及其控制方法 X=[(W1-W4)/W1]x100 式中： X—胶布挥发份含量,%; W1--胶布质量，g; W4—烘干后胶布质量，g. 挥发分含量过高，高温成型时容易产生气泡，且挥发 分过多易残留在制品中，对制品的电性能不利。挥发 分含量太低，增加干燥时间，使浸胶机生 产效率降低，同时也易使胶布流动量