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但是该方法能耗大,辅助材料多,成本高。
热塑性复合材料缠绕成型
filamentwindingofthermoplasticcomposite是热塑性复合材料的成型方法之一。
该方法是将已浸有热塑性基体树脂的纤维束或带缠绕在芯模上,同时用高能束流对缠绕点现场实施快速加热熔融,随着缠绕进程,预浸丝束边熔融边硬化。
这种跟踪缠绕丝束熔融、硬化的过程是连续自动的,一般只适合于制作旋转体类的制件。
该方法需要一个能产生高能束流的热源,常用的加热源有激光、热空气、红外线、微波等。
热塑性复合材料滚压成型
rollformingofthermoplasticcomposite是热塑性复合材料成型方法之一。
该方法是用预先加热到软化温度的热塑性预浸料层片连续通过滚压模具成型,过程类似于金属的滚压成型,可实现自动化连续生产,生产效率高,适合大批量生产。
热塑性复合材料拉挤成型
pultrusionofthermoplasticcomposite是热塑性复合材料成型方法之一。
该方法类似于热固性复合材料的拉挤成型,但浸渍工艺和模具与热固性复合材料拉挤成型方法不同。
热塑性复合材料拉挤设备主要包括布纱装置、流态化床、加热模具、冷却模具、牵引机、控制系统、切割系统等几部分。
一般用于生产杆、棒、管等型材;
用织物增强时也可生产具有复杂截面的型材。
产品的力学性能和表面质量都较好,适合大批量生产。
热塑性复合材料成型
formingofthermoplasticcomposite是由热塑性预浸料制备热塑性复合材料及其制品的工艺过程。
与热固性复合材料成型工艺方法基本相同。
常用的成型方法有:
拉挤成型、注射成型、模压成型、热压罐/真空成型、缠绕成型、滚压成型、隔膜成型、热膨胀模成型等。
与热固性复合材料成型不同的是,热塑性复合材料成型过程基体树脂不发生化学变化,其成型过程一般可分为熔融、融合和硬化三个阶段;
已成型的制品经重新加热熔融后,还可以二次成型。
热塑性复合材料基体树脂的熔点大多在300-400℃,接近热分解温度,所以成型温度要严格控制:
温度太低树脂不能充分熔融、融合和流动;
温度太高树脂会氧化、分解。
熔融后要施加足够的压力,使预浸料层间充分接触,除去气泡,促使树脂流动,使树脂与纤维有良好的结合。
该方法主要优点是:
制件冷却到玻璃化温度以下便可卸压出模,整个成型过程比热固性复合材料成型过程要短。
热塑性复合材料对模热压成型
matcheddiepress-formingofthermoplasticcomposite是热塑性复合材料成型方法之一。
该方法是用阴模和阳模在热压机上使已加热软化的热塑性预浸料层片复合成所需要求的制件。
为了获得均匀的压力和热传导,对模具的设计和加工要求很高,通常阴模用金属材料制成,阳模用耐热橡胶制成。
该方法操作方便,生产效率较高;
但成型时树脂不易流动,易造成制件分层和纤维排列畸变等缺陷。
热塑性复合材料橡胶垫热压成型
rubberpadpress-formingofthermoplasticcomposite是热塑性复合材料成型方法之一。
该方法是用一个橡胶垫对已加热软化的热塑性预浸料层片施压,使其紧贴于阳模外表面而成型。
其特点与对模热压成型大致相同;
可达到足够高的成型压力,但橡胶垫必须耐较高的成型温度。
热塑性复合材料隔膜成型
diaphragmformingofthermoplasticcomposite是热塑性复合材料成型方法之一。
该方法是将热塑性预浸料层片夹在易脱模的可塑性变形的隔膜之间加热软化,再用气压使之紧贴模具而成型。
隔膜应能在成型温度范围内被拉伸,常用的有高塑性铝箔或聚酰亚胺薄膜。
热塑性复合材料液压成型
hydroformingofthermoplasticcomposite是热塑性复合材料成型方法之一。
该方法是用液压流体对已加热软化的热塑性预浸料层片施压,使其紧贴模具而成型。
液压流体用弹性膜密封使之不发生泄漏,并可以达到很高的压力,压力分布较均匀,工艺周期短。
热塑性复合材料热压罐/真空成型
autoclave/vacuumformingofthermoplasticcomposite是热塑性复合材料成型方法之一。
该方法是将热塑性预浸料层片两面贴上柔软的薄膜,置于模腔上方,加热到层片软化温度;
然后腔内抽真空,外部施高压,使其贴合到模具上成型。
热塑性复合材料热塑成型
thermoformingofthermoplasticcomposite是指热塑性复合材料在加热条件的二次成型。
大多数热塑性基体是结晶型或半结晶型的,在结晶体熔点温度以下,结晶体熔融成流体,可进行塑性加工,冷却后重结晶成固体。
根据这种原理对热塑性复合材料实现二次加工。
一般是先压制成板材,然后在高温条件下把板材成型成符合要求的不同形状的制件。
成型方法有模压、轧制。
可成型帽型件、槽型件等。
离心浇注成型
centrifugalcastingmoulding是一种利用筒状模具旋转产生的离心力将纤维、树脂和填料均匀地喷射到旋转的模腔内形成管状坯件,然后再成型的方法。
也可以先将编织套、纤维毡或织物置于筒状模具内再喷射树脂形成坯件进行成型。
主要设备为能旋转并可调节转速的筒状模具和树脂喷射管。
该方法适合于制备筒状、管状和罐状的一类制件,其特点是制件壁厚均匀、外表光洁。
泡沫贮树脂成型
foamreserveresinmoulding是一种复合材料泡沫夹层结构的成型方法。
该方法是用刮涂法使树脂浸渍软质通孔泡沫塑料,两面铺贴织物铺层,在模具内用模压或其他方法加压使贮存于泡沫塑料中的树脂浸渍织物铺层,同时加热固化,制成夹层结构制件。
可手糊成型,也可在机器上连续制作。
该方法成型压力低,适合制造大型部件,但不能成型复杂制件。
机械加工[复]?
?
machining(composite)
是复合材料构件后加工的主要方法之一,即用机械方法对已成型的复合材料制件进行的第二次加工,以满足装配或连接的需要。
常用机械加工方法有车、铣、钻、锯、抛光等。
纤维复合材料的机械加工会出现一些常规材料所没有的问题,如纤维硬而脆(或坚韧),使刀具磨损大;
树脂基体韧且不导热,加工时产生的热量不易散发,使树脂易粘附刀具;
层合板复合材料在加工时极易分层等。
应根据这些特点采取相应措施,如选择坚硬的金属合金刀具,选择合理的加工余量,制定专门的加工规范,加工时采取相应的润滑和冷却措施等。
另外对韧性好的高强度纤维复合材料(如PBO纤维、芳纶、超高分子量聚乙烯纤维复合材料)的机械加工,需要特殊的工具,以保证加工质量。
机械连接[复]?
mechanicaljoint(composite)
是复合材料连接方法之一,即用常规连接方式如铆接、螺钉连接、螺栓连接等将复合材料制件连接在一起形成整体结构的技术。
复合材料机械连接接头的强度取决于复合材料的挤压强度和金属紧固件的剪切强度。
机械连接的优点有连接强度高、传递载荷可靠、抗剥离性好、易于分拆和重新组合。
主要缺点是在复合材料制件上钻孔时会破坏部分纤维的连续性,易引起分层,导致制件强度下降。
因此在钻孔或装配时应按专门规范进行,机械连接主要用于受力较大的部件的连接。
机械连接破坏形式[复]?
failuremoldofcompositejoint
复合材料机械连接的主要破坏形式有挤压破坏、拉伸断裂、剪切和劈裂等。
机械连接的破坏形式与材料本身性能、载荷大小、纤维取向即铺层结构等有关。
热塑性复合材料的焊接[复]?
welding(fusionbonding)ofthermoplasticcomposite
是热塑性复合材料一种特有的连接方法,即不需要借助胶粘剂,仅靠复合材料表面的树脂熔融和融合连接在一起的方法,其接头的耐热性和耐化学性能与复合材料制件相同,载荷分布均匀。
焊接的工艺周期比胶结和机械连接短,易于自动化。
按加热方式可分为电阻加热焊接、涡流加热焊接、电磁波加热焊接(激光或微波)、超声波焊接、摩擦焊接以及机械连接与焊接相结合的固紧件加热焊接等。
热塑性复合材料的胶接[复]?
adhesivebondingofthermoplasticcomposite
是热塑性复合材料连接方法之一,即用胶粘剂把制件粘接在一起。
胶接工艺分四步:
胶接表面处理、涂敷胶粘剂、加热(或加压)、胶粘剂固化(或硬化)。
胶接的载荷分布比机械连接均匀。
常用与热塑性复合材料树脂基体相同的树脂制成的薄膜作为热熔胶,其优点是接头与制件本身具有相同的耐热性和耐化学性能,工艺时间短,薄膜可无限期贮存。
不同种的热塑性树脂薄膜也可用作为热熔胶,例如用聚醚酰亚胺(PEI)薄膜作为聚醚醚酮(PEEK)复合材料的胶粘剂,相容性好、连接强度高,是一种很有前途的方法。
二次胶接[复]?
secondbonding(composite)
是指已固化了的两个或两个以上的不同复合材料制件,通过胶粘剂再次进行胶接固化的技术。
二次胶接工序包括被粘表面处理、涂敷胶粘剂(喷、刷或铺胶膜)、胶接件装配和固化等过程。
胶接质量除与胶粘剂性能、基体材质有关外,还取决于固化温度、固化时间、固化压力及环境因素等。
胶接优点是不需要钻孔、可保持复合材料制件的结构完整性,同时可避免钻孔引起应力集中和承载面积减小;
耐疲劳性好;
表面光滑和密封性好;
成本低。
主要缺点是强度分散性大,可靠性低,接头剥离强度低。
一般只适用于载荷能力较小的部位,也可采用混合连接方式,如胶-铆、胶-螺连接。
表面防护[复]?
surfaceprotectionofcomposite
为减缓复合材料的老化过程,延长制件的使用寿命,而在制件表面采取的防护措施。
表面防护的内容和方式很多,通常是在制件表面施加一层具有保护功能的涂层,起到防热、防湿、防雷电、防腐和耐磨等作用。
如在前沿迎风部位使用耐磨涂料,可抵御破坏性很大的沙蚀和雨蚀;
在有防静电要求的部位涂以防静电涂料等。
目前大多数涂料为环氧和聚氨酯涂料。
环氧附着力强,耐介质性能好,能与多种面漆配合使用。
聚氨酯涂料附着力强,硬度高,表面丰满光亮,具有耐油、耐热、耐湿、耐化学腐蚀、耐大气老化等优点,常作面漆使用。
热固性树脂基复合材料?
thermosettingresinmatrixcomposite
以热固性树脂为基体的复合材料,是目前复合材料用量最多的品种。
热固性树脂基体一般由树脂、固化剂与其他添加剂等构成,其树脂种类很多,常用的有酚醛树脂、糠醛树脂、不饱和聚酯树脂、环氧树脂、双马来酰亚胺树脂和聚酰亚胺树脂等。
热固性树脂基复合材料所用的增强体有玻璃纤维、碳纤维、芳纶等,也可以是各种纤维织物、粒状填料、片状增强体。
热固性树脂基复合材料的成型工艺,一般有手糊成型、缠绕成型、热压罐成型、模压成型、喷射成型、树脂传递模塑成型、反应式注射及挤出成型等。
热固性树脂由于加入的固化剂种类不同,其固化反应机理不同,导致固化后复
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