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纖維樹脂製作方法

發布時間:2022-05-25 07:42:19

『壹』 碳纖維復合材料的基體樹脂固化工藝有幾種

1、統的熱固化。碳纖維環氧復合材料的固化過程就是將預製件放入烘箱(或熱壓機或熱壓罐)中對預制構件進行加熱和加壓的過程,是熱固性樹脂與纖維結合,形成復合材料結構件的過程。但是要想得到質量好的復合材料結構件,必須選擇最佳的固化工藝參數,工藝參數主要指溫度、壓力及加壓點、升降溫速率和保溫時間等。可以利用示差掃描量熱法(DSC)對樹脂在固化過程中的反應歷程及其樹脂的流變學性能黏度變化進行分析來加以確定。
2、輻射固化。輻射源很多,如:α、β一、β+、y和中子射線。主要的輻射固化(radiation curing)有電子束固化(EB)和紫外線固化(UV)2種。(1)電子束固化。即高能量電子束碰撞目標分子,釋放足夠的能量使其產生一系列活潑的粒子,當鄰近分子發生這一過程時,活潑粒子釋放出能量,形成化學鍵。電子束固化可使聚合物體系性能如模量、強度、沖擊強度、硬度、耐熱性及抗沖擊、抗蠕變等都會有一定程度的提高。(2)光固化。光敏樹脂浸漬纖維增強材料製成柔性預浸料修理補片,用黏結的方法貼補到破壞損傷區,在紫外光的照射下迅速固化,從而在短時間內完成結構的修補。
3、微波固化。微波是頻率為109~1011Hz的電磁波,其固化機理是極性物質在外加電磁場的作用下,內部介質極化產生的極化強度矢量落後於電場一個角度,導致與電場相同的電流產生,構成物質內部功率耗散,從而將微波能轉化為熱能,致使固化體系快速均勻升溫而加速反應。

『貳』 想了解玻璃纖維的製作工藝和製作流程,越詳細越好,多謝

纖維增強環氧樹脂復合材料成型工藝
一、前言
相比傳統材料,復合材料具有一系列不可替代的特性,自二次大占以來發展很快。盡管產量小(據法國Vetrotex公司統計,2003年全球復合材料達700萬噸),但復合材料的水平已是衡量一個國家或地區科技、經濟水平的標志之一。美、日、西歐水平較高。北美、歐洲的產量分別佔全球產量的33%與32%,以中國(含台灣省)、日本為主的亞洲佔30%。中國大陸2003年玻班纖維增強塑料(玻璃纖維與樹脂復合的復合材料、俗稱「玻璃鋼」)逾90萬噸,已居世界第二位(美國2003年為169萬噸,日本不足70萬噸)。
復合材料主要由增強材料與基體材料兩大部分組成:
增強材料:在復合材料中不構成連續相賦於復合材料的主要力學性能,如玻璃鋼中的玻璃纖維,CFRP(碳纖維增強塑料)中的碳纖維素就是增強材料。
基體:構成復合材料連續相的單一材料如玻璃鋼(GRP)中的樹脂(本文談到的環氧樹脂)就是基體。 y
按基體材料不同,復合材料可分為三大類:
樹脂復合材料
金屬基復合材料
無機非金屬基復合材料,如陶瓷基復合材料。
本文討論環氧樹脂基復合材料。
1、為什麼採用環氧樹脂做基體?
固化收縮率代低,僅1%-3%,而不飽和聚酯樹脂卻高達7%-8%;
粘結力強;
有B階段,有利於生產工藝;
可低壓固化,揮發份甚低;
固化後力學性能、耐化學性佳,電絕緣性能良好。
值得指出的是環氧樹脂耐有機溶劑、耐鹼性能較常用的酚醛與不飽和聚酯權勢脂為佳,然耐酸性差;固化後一般較脆,韌性較差。
2、環氧玻璃鋼性能(按ASTM)
以FW(纖維纏繞)法製造的玻纖增強環氧樹脂的產品為例,將其與鋼比較。
表1 GF/EPR與鋼的性能比較

玻璃含量 GF/EPR(玻纖含量80wt%) AISI1008 冷軋鋼
相對密度 2.08 7.86 V
拉伸強度 551.6Mpa 331.0MPa
拉伸模量 27.58GPa 206.7GPa
伸長率 1.6% 37.0%
彎曲強度 689.5MPa
彎曲模量 34.48GPa
壓縮強度 310.3MPa 331.0MPa
懸臂沖擊強度 2385J/m
燃燒性(UL-94) V-O
比熱容 535J/kg•k 233J/kg•k
膨脹系數 4.0×10-6k-1 6.7×10-6k-1
熱變形溫度 204ºC(1.82MPa)
熱導率 1.85W/m•k 33.7W/m•k
介電強度 11.8×106V/m
吸水率 0.5%(24h)

表2 幾種常用材料與復合材料的比強度和比模量

材料名稱 密度g/cm3 拉伸強度×104MPa 彈性模量×106MPa 比強度×106cm 比模量×109cm
鋼 7.8 10.10 20.59 0.13 0.27
鋁 2.8 4.61 7.35 0.17 0.26
鈦 4.5 9.41 11.18 0.21 0.25
玻璃鋼 2.0 10.40 3.92 0.53 0.21
碳纖維/環氧樹脂 1.45 14.71 13.73
碳纖維/環氧樹脂 1.6 1049 23.54
芳綸纖維/環氧樹脂 1.4 13.73 7.85
硼纖維/環氧樹脂 2.1 13.53 20.59
硼纖維/鋁 2.65 9.81 19.61 0.75 c2

二、纖維增強環氧樹脂復合材料成型工藝簡介
1、手糊成型 (hand lay up)
(1)概要 依次在模具表面上施加
脫模劑
膠衣
一層粘度為0.3-0.4PaS的中等活性液體熱固性樹脂(須待膠衣凝結後)
一層纖維增強材料(玻纖、芳綸、碳纖維......),纖維增強材料有表面氈、無捻粗紗布(方格布)等幾種。以手持輥子或刷子使樹脂浸漬纖維增強材料,並驅除氣泡,壓實基層。鋪層操作反復多次,直到達到製品的設計厚度。
樹脂因聚合反應,常溫固化。可加熱加速固化。
(2)原材料 F gb NG ^
樹脂 不飽和聚酯樹脂、已烯基酯樹脂、環氧樹脂、酚醛樹脂等。
纖維 玻纖、碳纖、芳綸等。雖然厚的芳綸織物難於手工將樹脂浸透,亦可用。
芯材 任意。
(3)優點
1)適合少量生產;
2)可室溫成型,設備投資少,模具折舊費低;
3)可製造大型製品和型狀復雜產品;
4)樹脂和增強材料可自由組合,易進行材料設計;
5)可採用加強筋局部增強,可嵌入金屬件;
6)可用膠衣層獲得具有自由色彩和光澤的表面(如開模成型則一面不平滑);
7)玻纖含量較噴射成型高。
無捻粗紗布 50%左右
織物 35%-45%
短切原絲氈 30%-40%
(4)缺點
1)屬於勞動密集型生產,產品質量由工人訓練程度決定; ;
2)玻纖含量不可能太高;樹脂需要粘度較低才易手工操作,溶劑/苯乙烯量高,力學與熱性能受限制;
3)手糊用樹脂分子量低;通常可能較分子量高的樹脂有害於人的健康和安全。
(5)典型產品
艦艇、風力發電機葉片、游樂設備、冷卻塔殼體、建築模型。
2、樹脂傳遞成型(RTM)
(1)概要
RTM是一種閉模低壓成型的方法。
將纖維增強材料置於上下模之間;合模並將模具夾緊;在壓力下注射樹脂;樹脂固化後打開模具,取下產品。
樹脂膠凝過程開始前,必須讓樹脂充滿模腔,壓力促使樹脂快速傳遞到模個內,浸漬纖維材料。
RTM是一低壓系統,樹脂注射壓力范圍0.4-0.5MPa,當製造高纖維含量(體積比超過50%)的製品,如航空航天用零部件時,壓力甚至達0.7MPa。
纖維增強材料有時可預先在一個模具內預成型大致形狀(帶粘結劑),再在第二個模具內注射成型。 為了提高樹脂浸透纖維能力,可選擇真空輔助注射(VARI-vacuum saaistedrsin injection)。
注意樹脂一經將纖維材料浸透,樹脂注口要封閉,以便樹脂固化。注射與固化可在室溫或加熱條件下進行。模具可以復合材料與鋼材料 製作。若採用加熱工藝。宜用鋼模。
(2)原材料
樹脂:一般多用環氧、不飽和聚酯、乙烯基脂及酚醛;當加溫時,高溫樹脂台雙馬列來醯亞胺樹脂亦可用。
法國 Vetrotex公司開發了熱塑性樹脂RTM。
纖維:任意。常用玻纖連續氈、縫編材料(其纖維間的縫隙得於樹脂傳遞)、無捻粗紗布;玻纖與熱塑性塑料的復合紗及其織物與片材(法國Vetrotex商品名TWINTEX)。
芯材:不用蜂窩,因蜂窩空格全被樹脂填滿,壓力會導致其破壞。可用耐溶劑發泡材料PU、PP、CL、VC等。
(3)優點
1)製品纖維含量可較高,未被樹脂浸得部分非常少;
2)閉模成型,生產環境好;
3)勞動強度低,對工人技術熟練程度的要求也比手糊與噴射成型低;
4)製品兩面光,可作有表面膠衣的製品,精度也比較高;
5)成型周期較短;
6)產品可大型化;
7)強度可按設計要求具有方向性;
8)可與芯村、嵌件一體成型;
9)相對注射設備與模具成本較低。
(4)缺點
1)不易製作較小產品;
2)因要承壓,故模具較手糊與噴射工藝用模具要重和復雜,價位也高一些;
3)能有未被浸漬的材料,導致邊角料浪費。
(5)典型產品
小型飛機與汽車零部件、客車座椅、儀表殼
3、纖維纏繞(FW)
(1)概要
通常採用直接無捻粗紗作為增強材料。粗紗排列在紗架上。粗紗自紗架上退繞,通過張力系統、樹脂槽、繞絲嘴,由小車帶動其往復移動並纏繞在回轉的芯軸(模)上。纖維纏繞角度與纖維排列密度根據強度設計,並由芯軸(模)轉速與小車往復速度之比,精確地控制。固化後將纏繞的復合材料製品脫模。
對某些兩端密閉的產品不用脫模,芯模即包在復合材料產品內,作為內襯。
(2)原材料
樹脂:任意。環氧、不飽和聚酯、乙烯基脂及酚醛樹脂。
纖維:任意。無捻粗紗、縫編和無紡織物。生產管罐時,常用表面氈、短切原絲作為內襯材料。
芯材:可用。雖然復合材料製品通常是單一殼體,一般不用。
(3)優點
1)因為纖維逕直以合理的線形鋪設,承擔負荷,故復合材料製品的結構特性可非常高;
2)由於同內襯層組合,可製得耐腐蝕、耐壓、耐熱的製品;
3)可製造兩端封閉的製品;
4)鋪放材料快、經濟、用無捻粗紗,材料費用低;
5)可採用樹脂計量,然浸膠後的纖維通過擠膠或口模,控制樹脂含量;
6)可大理生產和自動化;
7)機械成型,復合材料材質及方向性均勻,質量穩定。
(4)缺點
1)製品形狀限於圓柱形或其它回轉體;
2)纖維不易沿製品長度方向精確排列;
3)對於大型製品,芯模成本高;
4)成品外表不是「模製」的,不盡人意;
5)對於承受壓力的製品,如選擇樹脂不合適或無內襯,就易發生滲漏。
(5)典型產品 '
管道、貯罐、氣瓶(消防呼吸氣瓶、壓縮天然氣瓶等)、固體火箭發動機殼體。
4、RIM(Reaction Injection Molding一反應注射成型)
(1)概要
將兩種或兩種以上的組分在混合區低壓(0.5MPa)混合後,即在低壓(0.5-1.5MPa)下注射到閉模中反應成型,此即為工藝過程。若組分一為多元醇,一為異氰酸酯,則反應生成聚氨酯 。為增加強度,可直接在一種組分內行加入磨碎玻纖原絲和(或)填料。弈可採用長纖維(如連續纖維氈、織物、復合氈、短切原絲等的預成型物等)增強,在注射前,將長纖維增強材料預先置模具內。用此法可得到高力學性能的製品。這種工藝稱為SRIM(Structural Reaction Injection Molding-結構反應注射成型)。
(2)原材料
樹脂:常用聚氨酯體系或聚氨酯/脲混合體系;亦可採用環氧、尼龍、聚酯等基本;
纖維:常用長0.2-0.4mm的磨碎玻璃纖維;
芯材:不用。
(3)優點
1)製造成本比熱塑性塑料注射工藝低;
2)可製造大尺寸、開頭復雜的產品;
3)固化快,適於快速生產。
(4)缺點
採用磨碎玻璃纖維增強原料費用高,薦用礦物復合材料取代之。
(5)主要產品
汽車儀表盤、保險杠、建築門、窗、桌、沙發、電絕緣件。
5、拉擠成型 (Pultrusion)
(1)概要
主要採用玻璃纖維無捻粗紗(使用前預先放置在紗架上),它提供縱向(沿生產線方向)增強。
其它類型的增強有連續原絲氈、織物等,它們補充橫向增強,表面氈則用於提高成品表面質量。樹脂中可加入填料,改進型材料性能(如阻燃),並降低成本。
拉擠成型的程序是
1)使玻璃纖維增強材料浸漬樹脂;
2)玻璃纖維預成型後進入加熱模具內,進一步浸漬(擠膠)、基本樹脂固化、復合材料定型;
3)將型材按要求長度切斷。 現在已有變截面的、長度方向呈弧型的拉擠製品成型技術。 拉擠成型將增強材料浸漬樹脂有兩種方式:
膠槽浸漬法:通常採用此法,即將增強材料通過樹脂槽浸膠,然後進入模具。此法設備便宜作業性好,適於不飽和聚酯樹脂,乙烯基酯樹脂。
注入浸漬法(圖6):玻纖增強材料進入模具後,被注入模具內的樹脂所浸漬。此法適於凝膠時間短、粘度高、生產附產物的樹脂基體,如酚醛、環氧、雙馬來醯亞胺樹脂。
(2)原材料
樹脂:常用不飽和聚酯樹脂、環氧樹脂、乙烯基酯樹脂、酚醛樹脂;
纖維:拉擠用玻璃纖維無捻粗紗、連續氈、縫編氈、縫編復合氈、織物、玻纖表面氈、聚酯纖維表面氈等;
芯材:一般不用,現有以PU發泡材料為芯材,外為連續拉擠框型型材,作為保溫牆板的。
(3)優點
1)典型拉擠速度0.5-2m/min,效率較高,適於大批量生產,製造長尺寸製品;
2)樹脂含量可精確控制;
3)由於纖維呈縱向,且體種比可較高(40%-80%),因而型材軸向結構特性可非常好;
4)主要用無捻粗紗增強,原材料成本低,多種增強材料組合使用,可調節製品力學性能;
5)製品質量穩定,外觀平滑。
(4)缺點
1)模具費用較高;
2)一般限於生產恆定橫截面的製品。
(5)典型產品
建築屋頂橫梁、椽子、門窗框架型材、牆板、石油開采抽油桿、帳篷竿、梯子、橋梁、工具把、手機微波站罩殼、汽車板簧、傳動軸、電纜管、光纖光纜芯、釣魚竿、隔柵、汽車空調器罩、擴軌罩。 0}1x p* V
6、真空袋法法成型(Vacuum bag process)
(1)概要 :
此法是手糊法與噴射法的延伸。將手糊或噴射好的積層在樹脂的A階段與模具在一 起,在積層上覆以橡膠袋,周邊密封,在後用真空泵抽真空,積層從而受到不大於1個氣壓的壓力,而被壓實、成型。
(2)原材料
樹脂:主要採用環氧樹脂、酚醛樹脂。不飽和聚酯樹脂與乙烯基酯樹脂則因真空泵將樹脂中的苯乙烯(交聯劑)過度抽出,可能會造成問題,故一般不用;
纖維:同手糊法;
芯材:任意。
(3)優點
1)採用普通的濕法鋪層技術,通常可獲得高纖維含量的製品;
2)可製造大尺寸產品;
3)產品兩面光;
4)較濕法鋪層浸膠孔隙率低;
5)由於壓力,樹脂流經結構纖維,纖維得以較好地浸漬樹脂;
6)有利於操作人員健康和安全;真空袋減少了固化時逸出的揮發性物質。
(4)缺點
1)額外的工藝過程增加了勞動力和袋材成本;
2)要求操作人員有較高的技術熟練水平;
3)樹脂混合和含量控制基本上仍然取決於操作人員的技術;
4)生產效率不高。
(5)典型產品
艇、賽車、芯材粘結、飛機鼻錐雷達罩、機翼、方向舵。
7、樹脂膜熔浸成型(RFI-Resin Film Infusion)
(1)概 要
將干強物與樹脂片(樹脂片系放在一層脫模紙上提供)交替鋪放在模具內。鋪層被真空袋包覆,藉真空泵抽真空,將干織物內空氣抽出。然後加熱,令樹脂熔化並流浸已抽出空氣的織物,然後經過一事實上時間即固化。
(2)原材料
樹脂:一般僅用環氧樹脂; ¬
纖維:任意;
芯材:許多種芯材都可以使用,由於工藝過程中溫度高,對PVC泡沫需要專門處理,以免泡沫損壞。
(3)優點
1)空隙率低,可精確獲得高的纖維含量;
2)鋪層清潔,有利於健康和安全(似預浸);
3)可較預浸法成本低,此為主要的優點;
4)由於樹脂僅能過織物厚度方向傳遞,故樹脂未浸到白斑區可較SCRIMP(西曼復合材料公司樹脂參入成型法—Seeman Composite Resin Infusion Molding Process)少。
(4)缺點
1)目前僅用於宇航工業,還未推廣;
2)雖然宇航工業用高壓釜系統產非總是需要,但加熱室和真空袋系統對於復合材料固化,總是不可少的;
3)模具要求能經受樹脂膜片的工藝溫度(低溫固化即需60-100ºC);
4)要求所用芯材能經受工藝溫度和壓力;
(5)典型產品
飛機雷達罩、艦艇聲納整流罩。
8、預浸料(高壓釜)成型
(1)概要
預先在加熱、加壓或使用溶劑的條件下,將織物和(或)纖維預先用預催化樹脂預浸漬。固化劑大多能在環境溫度下,讓預浸材料貯存幾周或幾個月,仍能保質使用。當要延長保持期,材料須在冷凍條件下貯存。樹脂通常在環境溫度下呈臨界固態。故觸摸預浸材料時有輕微的黏附感,象膠帶似的。製作單向預浸漬材料的纖維直接由紗架下來,與樹脂結合。預浸漬材料用手或機械鋪於模具表面,通過真空袋抽真空,並通常加熱到120-180ºC。使樹脂重新流動,並最終固化。盛開附加壓力通常藉助高壓釜(實際上是一座壓力加熱罐)提供,它能對鋪層施加達5個大氣壓的壓力。
(2)原材料
樹脂:通常用環氧樹脂,不飽和聚酯樹脂、酚醛樹脂及高溫樹脂,如聚醯亞胺、氰酸酯、雙馬來醯亞胺樹脂等;
纖維:任意。雖然由於在工藝過程中,高溫分對芯材有些影響,需要採用某些專門的泡沫芯材。
(3)優點
1)預浸材料製造人員可精確地調整樹脂/固化劑水平和樹脂在纖維中的含量;可以可靠地得到高纖維含量。
2)材料於操作人員十分安全,無礙健康,操作清潔;
3)單向帶纖維成本最低,因為毋須將纖維預先轉為織物的二次加工過程;
4)由於製造過程採用可滲透的高粘度樹脂,樹脂化學性能力學和熱性能可以是最適宜的;
5)材料有效時間長(室溫下可保質數月),這意味著可優化結構、復合材料易鋪層;
6)可能實現自動化和節省勞動力。
(4)缺點
1)對於預浸織物,材料成本高;
2)通常要對高壓釜固化復合材料製品,耗費大、作業慢、製品尺寸受限制;
3)模具需能承受作業溫度;
4)芯材需要承受作業溫度和壓力。
(5)典型產品
飛機結構復合材料(如機翼和尾翼)、衛星與運載火箭結構件(太陽能電池基板、夾層結構板、衛星介面支架、火箭整流罩等)、賽車、運動器材(如網球拍、滑雪板等)。
9、低溫 固化預浸料成型
(1)概要
低溫固化預浸料完全按通常的預浸料方法制備,但樹脂的化學性質使其得以在60-100ºC溫度下固化。在60ºC時,材料可操作保持期可小到限於1個星期,但亦可延長到幾個月。樹脂系統的流動截面適於採用真空袋壓力,避免採用高壓釜。
(2)材料 |
樹脂:一般僅採用環氧樹脂;
纖維:任意,同通常的預浸料;
芯材:任意,雖然一般 的PVC泡沫需要特別注意。
(3)優點
1)具有傳統預浸料法所具備的(1)-(6)條優點;
2)模具材料較便宜,如木材亦可用,因其固化溫度較低故;
3)可容易地製造大型結構。因為僅需真空袋壓力;固化溫度低,可採用簡單的熱空氣循環加熱室(經常就地建造大於製品的加熱室 )
4)可採用普通的PVC泡沫芯材,略作處理即可;
5)能耗低。
(4)缺點
1)材料成本仍高於預浸織物;
2)需加熱室和真空袋系統,以固化製品;
3)模具需能經受高於環境溫度的溫度(常用60-100ºC);
4)仍有能耗,因需高於環境溫度固化。
(5)典型產品
高性能風力發電機葉片、賽艇、救生艇、火車用零部件。
10、SCRIMP,RIFT,VARTM

圖11 SCRIMP,RIFT,VARTM示意圖
(1)概要
SCRIMP(Seeman Composite Infusion Molding Process—西曼復合材料公司樹脂滲透成型法),RIFT(Resin Infusion umder Flexibe Tooling—柔性模具樹脂滲透法) ,VARTM(Vscuum Assisted Transfer Molding—真空輔助樹脂傳遞成型)這三種工藝原理相似。
將織物作為干鋪層材料入模內,如同RTM。然後覆以剝離保護層和縫編非結構織物。整個鋪層用真空袋覆罩好。袋無滲漏後,讓樹脂流到積層。樹脂很容易流經非結構織物而在整個鋪層分布。SCRIMP法在真空袋與鋪層之間可置加壓模塊,利於提高製作表觀與結構密實度。
(2)材料
樹脂:常和環氧樹脂、不飽和聚酯和乙烯基酯樹脂;
纖維:任意種類普通織物。這些工藝方法縫編材料很好用,因其間隙使得樹脂快速流動;
芯材:除蜂窩外,各種芯材均可用。
(3)優點
1)同RTM,但製品僅一面光,不似RTM兩面光;
2)由於模具一半是真空袋,主模具僅需較低強度,故模具成本甚低;
3)可製造大尺寸產品;
4)通常的濕法鋪層工具可改進以用於這些成型法;
5)一次作業即可生產芯材結構。
(4)缺點
1)要完成好相對復雜的操作過程;
2)樹脂粘度必須非常低,限制了製品的力學性能;
3)鋪層未浸到樹脂而造成的廢品浪費甚大;
4) SCRIMP的一些工藝要素已被專利所限。
(5)典型產品
小艇半成品、列車和卡車車身面板。

『叄』 碳纖維模型的製作方法

1. 靠譜,我們做過;很多高檔的模型都是碳纖維的,包括汽車模型。
2. 碳纖維是管制回材料,因答為主要用於軍事,如火箭、坦克、導彈、飛機等。所以要好的碳纖維材料需要有渠道的,有一些國產布可以買到,但是穩定性不好(最好的是日本、德國的)。板材你可以買到,但是無法再成型。
3. 如果你想自己製作的話,需要的設備大約100萬左右。包括卷制機、熱壓機、烤箱、脫模設備、定製模具...

如果不想投資這些,我們可以幫你,之前幫一個老外做過一個飛機模型。
我的郵箱在我的個人資料里。

『肆』 碳纖維復合材料成型方法及工藝

復合材料加工工藝是在同一基礎上根據不同材料的特性及應用目的而不斷衍生發展的。碳纖維復合材料在發揮質輕、強度大的基礎上,也會根據應用對象的差異而採用不同的成型工藝,從而盡可能地發揮出碳纖維所具有的特殊性能。下面小編針對適用於碳纖維復合材料的成型工藝及其應用以及碳纖維復合材料的成型方法。希望能夠給大家帶來幫助。

一、碳纖維復合材料的成型方法

1、模壓法。這種方法是將早已預浸樹脂的的碳纖維材料放入金屬模具中,加壓後使多餘的膠液溢出來,然後高溫固化成型,脫膜後成品就出來了,這種方法最適合用來製作汽車零件。

22、手糊壓層法。將浸過膠後的碳纖維片剪形疊層,或是以便鋪層一邊刷上樹脂,再熱壓成型。這個方法可以隨便選擇纖維的方向、大小和厚度,被廣泛使用。注意的是鋪層後的形狀要小於模具的形狀,這樣纖維在模具內受壓時就不會撓曲。

33、真空袋熱壓法。在模具山疊層,並覆上耐熱薄膜,利用柔軟的口袋向疊層施加壓力,並在熱壓灌中固化。

44、纏繞成型法。將碳纖維單絲纏繞在碳纖維軸上,特別適用於製作圓柱體和空心器皿。

55、擠拉成型法。先將碳纖維完全浸潤,通過擠拉除去樹脂和空氣,然後在爐子里固化成型。這種方法簡單,適用於制備棒狀、管狀零件。


二、碳纖維復合材料成型工藝

1.手糊成型:

在模具工作面上塗敷脫模劑、膠衣,將剪裁好的碳纖維預浸布鋪設到模具工作面上,刷塗或噴塗樹脂體系膠液,達到需要的厚度後,成型固化、脫模。在制備技術高度發達的今天,手糊工藝仍以工藝簡便、投資低廉、適用面廣等優勢在石油化工容器、貯槽、汽車殼體等許多領域廣泛應用。其缺點是質地疏鬆、密度低,製品強度不高,而且主要依賴於人工,質量不穩定,生產效率很低。

2.噴射成型:

屬於手糊工藝低壓成型中的一類,使用短切纖維和樹脂經過噴槍混合後,壓縮空氣噴灑在模具上,達到預定厚度後,再手工用橡膠錕按壓,然後固化成型。為改進手糊成型而創造的一種半機械化成型工藝,在工作效率方面有一定程度的提高,用以製造汽車車身、船身、浴缸、儲罐的過渡層。

3.層壓成型:

將逐層鋪疊的預浸料放置於上下平板模之間加壓加溫固化,這種工藝可以直接繼承木膠合板的生產方法和設備,並根據樹脂的流變性能,進行改進與完善。層壓成型工藝主要用來生產各種規格、不同用途的復合材料板材。具有機械化和自動化程度高、產品質量穩定等特點,但是設備一次性投資大。


4.纏繞成型:

將經過樹脂膠液浸漬的連續纖維或布帶按一定規律纏繞到芯模上,然後固化、脫模成為復合材料製品的工藝。碳纖維纏繞成型可充分發揮其高比強度、高比模量以及低密度的特點,可用於製造圓柱體、球體及某些正曲率回轉體或筒形碳纖維製品。

5.拉擠成型:

將浸漬樹脂膠液的連續碳纖維絲束、帶或布等,在牽引力的作用下,通過擠壓模具成型、固化,連續不斷地生產長度不限的型材。拉擠成型是復合材料成型工藝中的一種特殊工藝,其優點是生產過程可完全實現自動化控制,生產效率高。拉擠成型製品中纖維質量分數可高達80%,浸膠在張力下進行,能充分發揮增強材料的作用,產品強度高,其製成品縱、橫向強度可任意調整,可以滿足製品的不同力學性能要求。該工藝適合於生產各種截面形狀的型材,如工字型、角型、槽型、異型截面管材以及上述截面構成的組合截面型材。

6.液態成型:

將液態單體合成為高分子聚合物,再從聚合物固化反應為復合材料的過程改為直接在模具中同時一次完成,既減少了工藝過程中的能量消耗,又縮短了模塑周期(只需約2分鍾便可完成一件製品)。但這種工藝的應用,必須以精確的管道輸送和計量以及溫度壓力自動控制為基礎,屬於高分子材料和近代高新科學技術的交叉范疇,目前的應用還不是很廣。


7.真空熱壓罐:

將單層預浸料按預定方向鋪疊成的復合材料坯料放在熱壓罐內,在一定溫度和壓力下完成固化過程。熱壓罐是一種能承受和調控一定溫度、壓力范圍的專用壓力容器。坯料被鋪放在附有脫模劑的模具表面,然後依次用多孔防粘布(膜)、吸膠氈、透氣氈覆蓋,並密封於真空袋內,再放入熱壓罐中。加溫固化前先將袋抽真空,除去空氣和揮發物,然後按不同樹脂的固化制度升溫、加壓、固化。固化制度的制定與執行是保證熱壓罐成型製件質量的關鍵。該種成型工藝適用於製造飛機艙門、整流罩、機載雷達罩,支架、機翼、尾翼等產品。

8.真空導入:

簡稱VIP,在模具上鋪「干」碳纖維復合材料,然後鋪真空袋,並抽出體系中的真空,在模具腔中形成一個負壓,利用真空產生的壓力把不飽和樹脂通過預鋪的管路壓入纖維層中,讓樹脂浸潤增強材料,最後充滿整個模具,製品固化後,揭去真空袋材料,從模具上得到所需的製品。該工藝在1950年就出現了專利記錄,但在近幾年才得到發展。在真空環境下樹脂浸潤碳纖,製品中產生的氣泡極少,製品的強度更高、質量更輕,產品質量比較穩定,而且降低了樹脂的損耗,僅用一面模具就可以得到兩面光滑平整的製品,能較好地控制產品厚度。一般應用於船艇工業中的方向舵、雷達屏蔽罩,風電能源中的葉片、機艙罩,汽車工業中的各類車頂、擋風板、車廂等。

總結:隨著碳纖維復合材料應用的深入和發展,碳纖維復合材料的成型方式也在不斷地以新的形式出現,但是碳纖維復合材料的諸種成型工藝並非按照更新淘汰的方式存在的,在實際應用中,往往是多種工藝並存,實現不同條件、不同情況下的最好效應。同時碳纖維重量比鋁輕,強度卻高於鋼,又有耐腐蝕、耐高溫、模量高等優點,被稱為「新興材料之王」。碳纖維的產品在很多領域都有應用。希望以上的這些知識能夠幫到大家,祝大家生活愉快。

『伍』 跑車上的碳纖維材料是怎麼製作的比如說製作過程。怎樣才能將碳纖維變成堅硬的型材

跑車上的碳纖維主要依靠,模壓成型。不過這個成本很高。碳纖維做成的型材叫碳纖維復合材料,主要是通過碳纖維與樹脂結合製作而成。通過打磨、拋光製作成外表光鮮,結構堅硬的的材料。鑒於模壓的成本,國內碳纖維板,主要通過真空成型。做出的產品主要用於裝飾用,真正用到賽車上,安全級別有待考慮。

僅供參考

『陸』 玻璃纖維要怎樣生產製造

玻璃製品在我們的生活中經常可以看到,玻璃製品增強其裝飾的效果,不僅美觀而且還很實用,玻璃纖維布雖然看著不像是玻璃的,但它真的是一種玻璃製成的產品;
玻璃纖維俗稱玻璃絲,它的原料是以玻璃球或廢舊玻璃,然後經過高溫熔制、拉絲、絡紗、織布等多工藝製造而成的;其生產工藝主要有兩種:

一種:一次成型的池窯拉絲法
1、先把葉臘石等原料在窯爐中熔製成玻璃溶液;
2、排除氣泡後,再經通路運送到多孔漏板;
3、經過高速拉製成玻纖原絲;
這種工藝方法可以通過多條通路連接上百個漏板同時生產,其工序簡單、節能降耗、成型穩定、生產效率高;

二種:兩次成型的坩堝拉絲法
1、先把玻璃原料高溫熔製成玻璃球;
2、然後把玻璃球再次熔化;
3、經過高速拉絲而製成玻纖原絲;
這種工藝方法工藝繁瑣,能耗高、成型工藝不穩定、勞動生產率低;

由此看來,頭一種方法優於二種,因此,實力較強的大規模生產廠家一般都會使用一次成型的池窯拉絲法,而兩次成型的坩堝拉絲法一般是用於小型的生產廠家了。

『柒』 聚丙烯纖維的製造過程是怎麼樣的

聚丙烯纖維是由聚丙烯樹脂(粒子)經了螺桿擠出機熔融,再經噴絲板(一種具有多孔的模頭)擠出,經冷卻,上油,拉伸,卷繞後製得.

『捌』 碳纖維樹脂包覆工藝製作!懂得進!!

……這個如果你是做復合材料相關方向的人的話還比較好解釋:
1、使用的原材料專是碳纖維織物預浸料;屬
2、使用的設備是熱壓機和相關形狀的模具;
3、講預浸料按照相關鋪層鋪放好,壓機熱壓成型。
如果不是搞這個的,可能需要去惡補一下這方面的知識。

『玖』 合成纖維制備方法。原料。性質。制備方法

、生產合成纖維的原料
生產合成纖維的基本原料源於石油。煉油廠的重整裝置和烴類裂解制乙烯時副產的苯、二甲苯、丙烯,經過加工後製成合成纖維所需原料(通稱為單體)。以石油為原料製取合成纖維的途徑可表示如下:還有一些特種合成纖維不使用石化產品作原料,但它們產量少,不在日常生活中使用。 2、合成纖維的生產方法
合成纖維的生產首先是將單體經聚合反應製成成纖高聚物,這些聚合反應原理、生產過程及設備與合成樹脂、合成橡膠的生產大同小異,不同的是合成纖維要經過紡絲及後加工,才能成為合格的紡織纖維。高聚物的紡絲主要有熔融紡絲方法主要決定於高聚物的性能。熔融紡絲是將高聚物加熱熔融成熔體,然後由噴絲頭噴出熔體細流,再冷凝而成纖維的方法。熔融紡絲速度高,高速紡絲時每分鍾可達幾千米。這種方法適用於那些能熔化、易流動而不易分解的高聚物,如滌綸、丙綸、錦綸等。溶液紡絲又分為濕法紡絲和干法紡絲兩種。 濕法紡絲是將高聚物在溶劑中配成紡絲溶液,經噴絲頭噴出細流,在液態凝固介質中凝固形成纖維。干法紡絲中,凝固介質為氣相介質,經噴絲形成的細流因溶劑受熱蒸發,而使高聚物凝結成纖維。溶液紡絲速度低,一般每分鍾幾十米。溶液紡絲適用於不耐熱、不易熔化但能溶於專門配製的溶劑中的高聚物,如腈綸、維綸。熔融紡絲和溶液紡絲得到的初生纖維,強度低,硬脆,結構性能不穩定,不能使用。只有通過一系列的後加工處理,才能使纖維符合紡織加工的要求。不同的合成纖維,其後加工方法不盡相同

『拾』 樹脂工藝品怎麼做

樹脂工藝品製作流程
一、准備工作預備一桿稱(5公斤的稱),調料桶(或塑料盆),攪拌飯(或竹筷),小勺(塑料、鋁、瓷勺均可);二、拌料根據模具的大小、所制產品的數量,先將不飽合樹脂稱量出來,(合)倒入調料桶,然後將固化劑按():(促進劑)的比例添加,先將固化劑加入不飽合樹脂內,進行充分攪拌(),再加促進劑進行攪拌,充分混合後,加入稀釋,(同樣進行攪拌)然後根據所需顏色添加料,(顏料的用量可根據品種的不同進行加減,達到所需程度為止,一般用量為大的顏料即可)添加顏料時用將顏料用樹脂化開,在內進行攪拌,均勻後倒入料桶再進行充分攪勻即可,底料攪拌後添加,添加時要隨攪拌隨添加,直到所需程度為止。(調好的混合料漿應是粘稠狀以用勺舀起倒下後能緩慢流淌)三、倒模模具應擺方平整,(水平狀態)模具內模面應清洗干凈,這樣就可以澆制了。澆制時用小勺舀料漿一勺一勺的緩緩倒入,不可傾倒,要從最高點倒進,使其自然流淌,這樣就可以把氣泡擠走,否則,成品後會有氣孔。注意倒入模具時不能溢出模具外圍,倒出外圍後,應立即清理,鏟除,否則成型後需再加工、打磨。料漿倒入模具後經1-2小時即可凝固,凝固後即可脫模樹脂工藝品製作方法不飽和樹脂工藝品的製作方法,其特徵在於:它包括如下步驟:(1)根據樹脂工藝品的造型用硅橡膠製成模具;(2)在不飽和樹脂內加入適量填料並攪拌均勻;(3)在向模具內澆注之前,向不飽和樹脂內加入固化劑和促進劑,攪拌均勻後向模具內澆註:(4)樹脂固化後脫模,即可得到所需形狀的工藝品。可在常溫下澆注各種造型的模擬工藝品,其固形迅速、細節逼真,工藝簡單。2
不飽和樹脂工藝品模具製作技術 1、開模的方式有分片模、包裝、脫模、刷模、灌注模等一系列方式。2、開模的程序主要有修理模種、排板、堆土、刷模、灌模、打石膏、反轉。3、開模的材料主要有夕膠、矽油、硬油、硬化濟、黃石膏、紗布、纖維二、整理模種方法及故障灌出模種,用第一代生磨底、修胚、修補、打砂、確定模種是否做配件,深外無法出模是否補油土、模種是否達到模板的效果。1、模種每再生一代縮小0.1毫米最好是用第一代生做模種。2、模種不除油會影響表面光滑和生產質量。3、模種有時需要做配件,配件的卡位要合適及介面的位置適當吻合。4、模種不可有拉模、燒模、可粒、氣孔、變形等不良問題。5、模種與模板相差較大,可能因模種縮水引起。6、模種深處無法出模可否補油土。7、模種要求光滑部位要打砂、砂低類型根據模種要求而用。8、模種的效果不可與模板有所差別。9、模種容易錯模的地方是否加模線保護層,模線保護層根據模種的要求不同而進行加貼。三、排板方法及故障根據模種的大小確定底板大小和90度角,再確定注漿槽的大小,另設下料口要合適,以漿能到達各部位為前題,模種之間的距離從模種的結構及方式和工藝生產要求為排板的參考。1、注漿槽和下料位置不合適影響白胚注漿生產。2、底板確定90度角,如果底板不正,影響堆土操作。3、另設下料口漿不能全布到達各部位應加排氣點。4、模種之間的距離過大引起的膠浪費。5、在排板前先了解模種的大小結構和開模方式再進行排板。四、堆土方法及故障根據模種的類型和生產需求,先確定開模的方式和模線位置,順著模線堆油土,油土切成長方形或正方形,再確定油土板塊的大小方打釘的方式,最後進行修邊,修邊要凈光滑用肥皂水清洗油土。1、模線的位置不對導至白胚生產線上注漿和白胚不便,也會給打砂帶來不便。2、油土的板塊就決定於石膏外套的大小。3、修邊不幹凈引起模具多邊現象。4、內模與外模打釘不合適會引起注漿露漿。5、包土油土的厚薄就等於模具內模厚薄。6、包土的內模有時也要開刀不開刀模種無法出模7、修邊的好與壞和模具的模線是相互接連的五、刷模、灌模方法及故障根據模種的不同類型和生產的需求是否加矽油、貼紗布、加頂位。再確定硬化濟的比例,打矽膠調料抽空後刷模,刷模的厚與薄相同,死牛角地方要刷到位,以象出現厚薄不同。根據模種的不同類型和生產需求,用圍子把模種圍起來,打夕膠調料抽空倒入圍子中等待硬化,硬化後去掉圍子再打石膏。1、硬化劑的用量根據天氣溫度而確定用量,硬化劑過大減少模具收縮性。2、刷模死牛角地方刷不到位引起模具、燒模、拉模、模具容易老化。3、刷模的厚薄不同引起模具容易破掉。4、根據外套與內模之間是否好拆模,決定是否加頂位。5、灌注模具圍子的過大引起矽膠的浪費,圍子大小決定模具大小(灌注模)6、刷模技術,材料等因素造成模具內部有氣泡。7、抽空的夕膠時間不夠會引起模具內有氣泡、影響白胚品質。六、外套製作方法及故障一、石膏外套用木板圍子把油土的板塊圍起來,確定石膏的濃度和重量倒入圍子中等待定形,拆除圍子、修整石膏外套,做出固定外套位置,在打石膏前應根據模種的不同和生產需求確定打石膏的方式。1、石膏外套過重,使白胚生產不便,石膏外套太薄容易斷裂。2、石膏太濃,引起外套有氣泡。3、打石膏的方式不對,使注漿生產操作不便。4、石膏外套無法合並,白胚注漿會出現露漿或錯模。5、石膏外套的修整是否存在多邊現象。

二、纖維外套纖維外套的好處是減輕模具的重量,給工作帶來方便,根據模種的不同和生產需求,確定固定類型,再確定外套的厚度,波麗漿加石膏的比例及維纖的層數,調波麗漿刷在模具上,貼纖維,再次調波麗漿刷在模具上,厚度要相同,定形後修外套,纖維外套主要用於大型產品,她的缺點就是使用時間過長容易出現變形。1、纖維外套不牢固引起白胚注漿露漿。2、波麗漿加纖維的比例是否合適。3、纖維外套的卡位不吻合,引起白胚露漿,錯模、甚至影響產品變形。4、纖維外套變形,白胚生產的產品也會變形。

三、來回反轉模具的外套做完以後,其實只做了模具的一半,去除外板和油土,再次進行開模流程工序操作,完成整模具以後,拆除一半進行生產,根據質景的要求,確定反轉的次數,每次成一套模具。1、反轉次數過多引起模具多邊和模線大及模具變形。2、開刀的位置錯,導至白胚生產不便。

四、模具開刀模具的開刀方法主要用於灌注型模具,其它模具有時也會開刀,根據模具的大小結構及生產需求確定開刀的位置和程度,以模種可以拉出來為准。

五、模具成品後的修補模具成品以後由於技術和材料等因素,造成模具內有氣泡和多邊不良現象,先補上氣泡,再用剪刀去掉多邊,如果兩個問題不解除,直接影響白胚注漿操作和品質

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