复合材料预浸料极其加工设备.doc

1、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。压模艺压力袋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，- 18C6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玻璃纤维织物预浸料碳纤维织物预浸料1. 3预浸料制

2、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纤维（纱或织物）收卷烘干炉（除去溶剂、挥发分）（树脂预固化）1.辍筒缠绕法图5 -無筒绷绕法制备无纬布示意图玻璃纤维无纬布碳纤维无纬布2、阵列式连续排铺法图5 - 19阵列式连续排铺法湿法制造连续无纬布的示意图收卷辐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。

3、1、直接热熔法纱架2、胶膜法树脂漏斗匕隔离纸至分切器 和收卷筒熔融法制备预浸料示意图1.3.2增强热塑性塑料片材制造1.3.2.1熔融浸渍工艺聚丙烯聚丙烯玻璃毡树脂薄膜热压浸渍预热热固结冷却切割聚丙烯聚丙烯玻纤毡热固结聚丙烯QZZZD聚丙烯聚丙烯L-T玻纤毡聚丙烯1. 3. 2.2悬浮沉积工艺热犁性拥脂粉末短切纤维分散中; 脂 达 片卷材玻纤树脂粉末悬浮助剂数 维 明图 和 拌 分cr-)cr d热固结树脂、玻纤均匀分散混合悬浮液流浆箱成形网脱水卷材片材热压粘接干燥、电加热1. 3. 2. 3硫化床法远红外加执I 、玻纤一树脂粉末一短切 一输送网带一热压一冷却一片材图5-26流化床法制造片材工

4、艺简图1. 3. 2. 4静电吸附法塑料薄膜一带静电一.短切玻纤0.01 1mm3 50mmq辭心）静电吸附-层合热压冷却一片材11 玻纤2. 静电摩擦扌昆3. 静电发生器中长玻纤压模工艺预浸料搓管工艺2预浸料加工工艺和设备浸渍赋形固化热压罐真空袋压力袋2真空袋成型 2.1.1过程制品毛坯一真空袋密封一抽真空一固化一制品图6-6真空袋成型的工作原理示意图1真空袋;2模具$3真空泵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O.IMPa,只适用厚度1.5m m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3、温度（控制系统）2、压力（真空系统）真空系统:图6

5、6真空袋成型的王作原理示意图1真空袋;2 模具曲.真空泵真空袋真空泵、管路密封材料4.脱模材料JjindLijiirDidi.jraitf to bt IrfiMd.2.2压力袋成型压力为0.2505MPa图6-7压力袋成型示意图1.密封夹紧装置;2.压缩空气;3.空气压缩机;4.圧力袋;5模具泊.盖板2.2压力袋成型设备和工具浸渍赋形固化预浸料HI1、模具3、温度（控制系统）2、压力（压力系统）图6-7压力袋成型示意图1.密封夹紧装置;2床缩空代空气压 缩机;4.压力袋;5模具課板4、脱模材料方索盪计树脂基体采用耐低、低粘度环氧树脂;为了满足动载疫券性、提富层间剪切采用正夾三维;真空没渍.

6、n内毛囊加压工艺。内补强法兰内加压真空澡渍+毛囊加压2.3真空袋热压罐成型图6-8热压罐系统1,压缩气体;2.零件;3.真空袋.4 热压罐汁模板;6抽真空热压罐Excellent laminmte qualityHigh investmentLong curing cyclesLight and simple toolingLess numbers of parts2. 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

7、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工艺过程固化鹫r料一封装一抽真空一加热加压k压缩气休;2零件心真空袋.4热压罐;*模板;&挾真空图6-8热圧篠系统1.压缩气体;2.零件;3真空袋4热压継凡模板血抽真宅2. 3. 3.加热、加压工艺顺序加热 一预浸料熔融 一k粘流态 一固化 一高弹态 一k玻璃态加压作用：压实预浸料，制备结构均匀.致密复合材料力口压时机：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，树脂结构不致密固化温度、时间：取决于树脂体系和制件厚度; 升温

8、速率固化压力：排除过剩树脂，使制件密实； 加压时机真空度：排除夹杂空气和挥发物真空度时间Dy温度/2.34压力罐成型设备和工具浸渍 赋形预浸料咼压高温模具固化温度（热压罐系统）2.真空系统图6-H热圧曙系统1.压缩气体;2.零件;3.真空袋.4热压弧他模板;6.抽真空真空系统： 真空袋 真空泵、管路 密封材料3、热压罐系统4、脱模材料2. 3. 5热压罐系统压力真空加热圄-记热二：症1 一炉|2JK h3 热电偶片一女匸阀2 搖直轴戎枸的转轴代-讥道M饮皮;3课加J/*一认休门0竹状加魚搭八卜接汽卡门】？-空气丿k缩机忆 13底座2. 3. 5热压罐系统三大部分1、机械部分包括：密封腔体（由罐

9、体、罐门机构、密封电机和隔热 层等形成一个耐高压、高温的容器腔体）底板与小车；罐体：为圆筒形压力容器，封头采用压制成型，筒身采用钢板卷筒焊 制。筒身由内外筒组成，加热与冷却装置安装在内外筒之间。罐体内装有 风机，夜空气通过内外筒涵道强制循环流动。内筒焊有底板，上置轨道笳 小车，制品可由小车进出罐体。2、功能及控制部分包括：1压力系统（由压缩机、储气罐、压力调节阀、管路、变送器和压 力表等组成压力传送与调控系统）；2加热、冷却系统（电热管均布在罐体尾部，加热功率满足腔体的 最高温度要求及升温速率的要求）；3均风系统（由搅拌风机、导风筒和导流罩组成，加速热流传导， 形成均匀温度场）；4真空系统（由真空泵、管路、真空表和真空阀组成，给封装的复合 材料预制件提供真空条件）；3、安全装置：安全保险设备。4、在线监视、测量部分复合材料预浸料极其加工设备概览2. 真空袋、压力袋工艺与设备3、热压罐工艺与设备