各种复合材料成型方法比较
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工艺种类
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树脂系统
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增强材料种类
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纤维含量/%
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制品厚度/mm
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固化温度/℃
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成型周期
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成型压力/MPa
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模具形式与材料
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制品尺寸
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需要设备
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适用产量/件
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优点
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缺点
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| 手糊成型 | 聚酯、环氧、酚醛 | 玻璃纤维、碳纤维及其它织物 | 20~50 | 0.5~25(一般为2~10) | 室温~40 | 30min~24h | 接触压力 | 单件阳模或阴模。木材、石膏、水泥、玻璃钢 | 不限 | 手辊、刮板、刷子、模具 | 1~500 | 1.产品尺寸和产量不受限制;2.操作简便、投资少、成本低;3.能例题使用增强材料,可在任意部位增厚补强。 | 1.操作技术要求高,质量稳定性差;2.产品只能作到单面光;3.生产周期长、效率低;4.劳动强度大,条件差 |
| 袋压成型 | 聚酯、环氧、预浸料及SMC | 玻璃纤维、碳纤维及其它织物 | 25~60 | 2~6 | 室温~50(预浸料和SMC 60~160) |
30min~24h | 0.1~0.5 | 单模。玻璃钢及金属材料 | 受压力袋、热压釜及气压机功率限制 | 热压釜、真空泵、加压袋、空气压缩机、模具及手糊工具等 | 20~200 | 1.产品两面光;2.气泡少;3.模具费用低。 | 1.操作技术要求高;2.生产效率低;3.不适用于大型产品。 |
| 喷射成型 |
聚酯、环氧 | 25~35 | 2~25(一般为2~10) | 室温~40 | 30min~24h | 接触压力 | 单模。木材、玻璃钢材料 | 不限 | 喷射机、手辊、模具 |
10~1000 | 1.生产效率较手糊高;2.尺寸不限,适合于大尺寸产品生产;3.设备简单,可现场施工;4.产品整体性好。 | 1.强度低;2.产品只能作到单面光;3.劳动条件差;4.操作技术要求高;5.树脂损耗大。 | |
| 树脂注射成型(RTM) | 聚酯、环氧 | 玻璃纤维毡、布 | 25~50 | 2~6 | 室温~40 | 4~30min | 0.1~0.5 | 对模。玻璃钢、铝合金材料 | 由模具尺寸决定 | 树脂注射机对模 | 10~2000 | 1.产品可达到两面光;2.产品重量好;3.模具及设备费低;4.能生产形状复杂的制品。 | 1.模具质量要求高,使用寿命短;2.纤维含量低;3.生产大尺寸制品困难。 |
| 模压成型 | 聚酯、环氧、酚醛、预浸料SMC、BMC等 | 玻璃纤维、碳纤维及其它织物 | 25~60 | 1~10 | 冷压40~50;热压100~170 | 5~60min | 10~40 | 对模。钢模、冷模可用玻璃钢材料 | 受模具尺寸和压机吨位限制 | 液压机、加热模具、冷模 |
100~20000 | 1.产品质量稳定,重复性好,强度高;2.尺寸精度高,表面光;3.可生产开头复杂的制品。 | 1.设备投资大;2.模具质量要求高,费用大; 3.不适用小批量生产; 4.成型压力大。 |
| 缠绕成型 | 聚酯、环氧 | 玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维及其它 | 60~80 | 2~25 | 80~130 | 由产品大小决定 |
由缠绕机张力决定 | 金属芯模、石膏芯模 | 最大直径4m(现场缠绕可达25m)长度12m |
缠绕机及辅助设备模具 | 适用于批量生产 | 1.充分利用增强材料强度;2.产品强度高;3.易实现机械化和自动化生产;4.产品质量稳定,重复性好。 | 1.设备投资大;2. 产品仅限于转体管罐等;3. 产品内表光。 |
| 连续制板 | 聚酯 | 玻璃纤维 | 25~35 | 0.8~2.0 | 80~130 | 连续生产 | 0.02~0.2 | 连续制板机、聚酯薄膜 |
长度不限,宽度由机组决定,最宽可达3m |
连续成型机组 | 连续生产产量高 | 1.生产效率高;2.质量稳定,重复性好;3.产品长度不限,可任意长度切断;4.易实现自动化生产。 | 1.设备投资大;2.仅限于生产板材。 |
| 拉挤成型 | 聚酯、环氧 | 玻璃纤维粗纱、碳纤维 | 60~75 | 型材塑厚1~12;棒材直径40 | 100~160 | 连续生产 | 最大牵强力40吨 | 拉挤机组模具 | 断面尺寸取决于机组模具,长度不限 |
拉挤成型机组 | 连续生产 | 1.易实现自动化生产;2.产品轴向强大;3.质量稳定;4.产品长度不限。 | 1.设备投资大;2.只能生产线型型材。 |
| 离心成型 | 聚酯、环氧 | 玻璃纤维 | 25~40 | 4~25 | 80~100 | 10~80min | 0.15~0.28 | 旋转钢模 | 最大直径5m,最长15m | 离心浇铸机组及配套设备 | 大批量 | 1.生产效率高;2.机械化水平高;3.制品内外表面光;4.制品质量稳定;5.产品刚度大。 | 1.设备投资大;2.模具要求高;3.只限于生产回转体形产品、管罐等。 |
| 树脂浇铸成型 | 聚酯 | 玻璃纤维或粉状填制 | 0~3短切玻璃纤维 |
2~10 | 室温~60 | 25min~24h | 离心力或振动力 | 玻璃钢模、金属模 | 最大产品为浴盆 | 振动或离心设备,专用浇铸模 | 批量生产 | 1.工艺简单,不需大型设备;2.产品外观质量好;3.含大量粉粒填料成本低。 |
1.产品强度低;2.操作技术要求高;3.仅限于生产钮扣卫生洁具及艺术品。 |
| 热塑性片状模塑料冲压成型技术 | PP、PA、PVC、PC等 | 玻璃纤维 | 20~40 | 2~6 | 料片加热温度为100~220,模具温度为40~50 | 0.5~1min | 1~2 | 金属对模 | 产品尺寸受模具及压机限制,现在最大的产品汽车保险杠 | 热塑性SMC成型机及制品冲压机组 | 大批量生产 | 1.成型周期短;2.成型压力低;3.废料可回收利用;4.产品比强度高,比重小;5.生产场地卫生条件好;6.生产效率高。 | 1.设备投资大;2.产品强度和刚度不如热固性复合材料。 |