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◇ 成型工艺
  接触低压成型工艺
  接触低压成型工艺的特点是以手工铺放增强材料,浸清树脂,或用简单的工具辅助铺放增强材料和树脂。接触低压成型工艺的另一特点,是成型过程中不需要施加成型压力(接触成型),或者只施加较低成型压力(接触成型后施加0.01~0.7MPa压力,最大压力不超过2.0MPa)。
  接触低压成型工艺过程,是先将材料在阴模、阳模或对模上制成设计形状,再通过加热或常温固化,脱模后再经过辅助加工而获得制品。属于这类成型工艺的有手糊成型、喷射成型、袋压成型、树脂传递模塑成型、热压罐成型和热膨胀模塑成型(低压成型)等。其中前两种为接触成型。
  接触低压成型工艺中,手糊成型工艺是聚合物基复合材料生产中最先发明的,适用范围最广,其它方法都是手糊成型工艺的发展和改进。接触成型工艺的最大优点是设备简单,适应性广,投资少,见效快。根据近年来的统计,接触低压成型工艺在世界各国复合材料工业生产中,仍占有很大比例,如美国占35%,西欧占25%,日本占42%,中国占75%。这说明了接触低压成型工艺在复合材料工业生产中的重要性和不可替代性,它是一种永不衰落的工艺方法。但其最大缺点是生产效率低、劳动强度大、产品重复性差等。
  1、原材料
  接触低压成型的原材料有增强材料、树脂和辅助材料等。
  (1)增强材料
  接触成型对增强材料的要求:①增强材料易于被树脂浸透;②有足够的形变性,能满足制品复杂形状的成型要求;③气泡容易扣除;④能够满足制品使用条件的物理和化学性能要求;⑤价格合理(尽可能便宜),来源丰富。
  用于接触成型的增强材料有玻璃纤维及其织物,碳纤维及其织物,芳纶纤维及其织物等。
  (2)基体材料
  接触低压成型工艺对基体材料的要求:①在手糊条件下易浸透纤维增强材料,易排除气泡,与纤维粘接力强;②在室温条件下能凝胶,固化,而且要求收缩小,挥发物少;③粘度适宜:一般为0.2~0.5Pa·s,不能产生流胶现象;④无毒或低毒;⑤价格合理,来源有保证。
  生产中常用的树脂有:不饱和聚酯树脂,环氧树脂,有进也用酚醛树脂,双马来酰亚胺树脂,聚酰亚胺树脂等。
  几种接触成型工艺对树脂的性能要求:

成型方法
对树脂性能要求
胶衣制作
1、 成型时不流淌,易消泡
2、 色调均匀,不浮色
3、 固化快,不产生皱纹,与铺层树脂粘接性好
手糊成型
1、 浸渍性好,易浸透纤维,易排除气泡
2、 铺敷后固化快,放热少、收缩小
3、 易挥发物少,制品表面不发粘
4、 层间粘接性好
喷射成型
1、 保证手糊成型的各项要求
2、 触变性恢复更早
3、 温度对树脂粘度影响小
4、 树脂适用期要长,加入促进剂后,粘度不应增大
袋压成型
1、 浸润性好,易浸透纤维,易排出气泡
2、 固化快,固化放热量要小
3、 不易流胶,层间粘接力强

  (3)辅助材料
  接触成型工艺中的辅助材料,主要是指填料和色料两类,而固化剂、稀释剂、增韧剂等,归属于树脂基体体系。
  2、模具及脱模剂
  (1)模具
  模具是各种接触成型工艺中的主要设备。模具的好坏,直接影响产品的质量和成本,必须精心设计制造。
  设计模具时,必须综合考虑以下要求:①满足产品设计的精度要求,模具尺寸精确、表面光滑;②要有足够的强度和刚度;③脱模方便;④有足够的热稳定性;⑤重量轻、材料来源充分及造价低。
  模具构造 接触成型模具分为:阴模、阳模和对模三种,不论是哪种模具,都可以根据尺寸大小,成型要求,设计成整体或拼装模。
  模具材料 造反模具材料时,应满足以下要求:①能够满足制品的尺寸精度,外观质量及使用寿命要求;②模具材料要有足够的强度和刚度,保证模具在使用过程中不易变形和损坏;③不受树脂侵蚀,不影响树脂固化;④耐热性好,制品固化和加热固化时,模具不变形;⑤容易制造,容易脱模;⑥昼减轻模具重量,方便生产;⑦价格便宜,材料容易获得。能用作手糊成型模具的材料有:木材,金属,石膏,水泥,低熔点金属,硬质泡沫塑料及玻璃钢等。
  脱模剂基本要求:①不腐蚀模具,不影响树脂固化,对树脂粘接力小于0.01MPa;②成膜时间短,厚度均匀,表面光滑;③使用安全,无毒害作用;④耐热、能以受加热固化的温度作用;⑤操作方便,价格便宜。
  接触成型工艺的脱模剂主要有薄膜型脱模剂、液体脱模剂和油膏、蜡类脱模剂。

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