复合材料预浸料及其加工设备.pptVIP

热压罐 2.3.1热压罐成型复合材料制品的优点 制品表面与内部质量最佳（浸渍最佳）； 大尺寸型面复杂的复合材料构件（受限于热压罐型腔尺寸）（成型最佳）； 预浸料铺层，制品质量易控（固化最佳，工艺可控性好）。 “热压罐成型是一种广泛用于成型先进复合材料结构的工艺方法。当前要求高承载的绝大多数复合材料结构依然采用热压罐成型” 摘自《聚合物复合材料及工艺》220页王汝敏等 科学出版社 2.3.2 工艺过程 预浸料下料、 铺叠 封装 抽真空 加热加压 固化 加压作用：压实预浸料，制备结构均匀、致密复合材料 加压时机：粘流态与高弹态区间 加压太早：树脂流失过多 加压太迟：树脂已进入高弹态，树脂结构不致密 2.3.3. 加热、加压工艺顺序 加热 预浸料熔融 粘流态 高弹态 固化 玻璃态 复合材料预浸料极其加工设备 复合材料预浸料极其加工设备概览 搓管工艺 预浸料 真空袋 热压罐 压力袋 压模工艺 1、预浸料制造设备与工艺 2、真空袋工艺与设备 3、热压罐工艺与设备 1、预浸料 1.1 预浸料定义 用树脂基体在严格控制的条件下浸渍连续、短切纤维或织物，制成树脂基体与增强体的组合物； 制造复合材料的中间材料。 是进行铺层设计的基础， 是直接用来制造各种复合材料构件的原料。 预浸料 真空袋 热压罐 压力袋 压模工艺 1、预浸料概述 1.2 商用预浸料性能要求 具有较长的适用期（室温1个月，－18℃ 6个月）； 可准确控制增强材料的含量和排列方向； 成型时应有适当的粘性和铺设性； 挥发分含量尽可能小（一般2%，主承力构件预浸料0.8%） 单向预浸带 窄预浸带 碳纤维织物预浸料 玻璃纤维织物预浸料 1.3 预浸料制备工艺及设备 1.3.1热固性树脂基体预浸料制备技术 SMC 连续长纤维 溶液浸渍法 热熔法 1.3.2热塑性树脂基体预浸料制备技术 1.3.1.1 溶液浸渍法（湿法） 设备：卧式或立式浸胶机 过程 收卷 热处理炉 (除去水分或石蜡浸润剂) 浸胶槽 (浸胶) 纤维 (纱或织物) 烘干炉 (除去溶剂、挥发分) (树脂预固化) 存贮 1. 辊筒缠绕法 玻璃纤维无纬布 碳纤维无纬布 2、阵列式连续排铺法 北京航空材料研究院自行研制48英寸热熔预浸机 北京航空材料研究院窄带预浸机 1.3.1.2 熔融法 优点：生产现场和环境无污染；节约溶剂；预浸料挥发分含量低缺点：不适合浸渍厚纤维或织物，高粘度树脂难于浸渍。 1、直接热熔法 2、胶膜法 1.3.2 增强热塑性塑料片材制造 1.3.2.1 熔融浸渍工艺 层合 切割 玻璃毡 树脂薄膜 片材 冷却 预热 热压浸渍 热固结 混合 悬浮助剂 树脂粉末 热压 玻纤 悬浮液 流浆箱 成形网 脱水 干燥 粘接 片材 卷材 树脂、玻纤均匀分散 1.3.2.2悬浮沉积工艺 1.3.2.3 硫化床法 短切 树脂粉末 玻纤 输送网带 热压 冷却 电加热 远红外加热 片材 1.3.2.4 静电吸附法 短切玻纤 3~50mm 层合 塑料薄膜 0.01~1mm 热压 冷却 片材 带静电 玻纤 静电摩擦辊 静电发生器 中长玻纤 2预浸料加工工艺和设备 预浸料 真空袋 热压罐 搓管工艺 压力袋 压模工艺 浸渍-----------------〉赋形---------------------〉固化 2.1.1 过程 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）工艺简单，不需要专用设备； 2）压力较小，最大为0.1MPa，只适用厚度1.5mm以下复合材料制品 2.1.3真空袋成型设备和工具 浸渍--------〉赋形--------〉固化 预浸料 1、模具 2、压力(真空系统) 3、温度（控制系统） 真空系统： 真空袋 真空泵、管路 密封材料 4、脱模材料 真空袋装 2.2压力袋成型 压力为0.25~0.5MPa 2.2压力袋成型设备和工具 浸渍--------〉赋形--------〉固化 预浸料 1、模具 2、压力(压力系统) 3、温度（控制系统） 压力系统： 加压设备、管路 密封材料 4、脱模材料 方案设计 树脂基体采用耐低温、低粘度环氧树脂； 为了满足动载疲劳性、提高层间剪切采用正交三维； 真空浸渍、内气囊加压工艺。 内补强法兰 内加压 真空浸渍 + 气囊加压 2.3真空袋-热压罐成型