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复合材料总结
定义1:
复合材料是由两种或多种性质不同的材料通过物理和化学复合,组成具有两个或两个以上相态结构的材料。
该类材料不仅性能优于组成中的任意一个单独的材料,而且还可具有组分单独不具有的独特性能。
基体材料----在复合材料中连续的物理相;
增强材料----不连续的物理相,粒料、纤维、片状材料或它们的组合。
复合材料的命名----根据增强材料与基体材料名称
碳纤维环氧树脂复合材料
复合材料分类:
复合材料按用途主要可分为结构复合材料功能复合材料
结构复合材料主要作为承力结构使用的材料,由能承载的增强体组元与能联结增强体成为整体材料同时又起传力作用的基体组元构成。
通常根据基体复合材料分为三大类,即树脂基复合材料(PolymerMatrixComposite,简称PMC),金属基复合材料(MetalMatrixComposite,简称MMC)及陶瓷基复合材料(CeramicMatrixComposite,简称CMC)。
MMC金属基体/碳纤维、氧化铝纤维、碳化硅纤维、陶瓷粉末
CMC陶瓷基体/碳纤维、碳化硅纤维、氧化铝纤维、金属塑胶粉末
PMC玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、UHMPE纤维等
功能材料是指除力学性能以外还提供其它物理、化学、生物等性能的复合材料。
包括压电、导电、雷达隐身、永磁、光致变色、吸声、阻燃、生物自吸收等种类繁多的复合材料,具有广阔的发展前途。
未来的功能复合材料比重将不断提高。
复合材料的分类:
根据增强纤维类型
碳纤维复合材料
玻璃纤维复合材料
有机纤维复合材料
硼纤维复合材料
混杂纤维复合材料
根据增强物外形
连续纤维复合材料
纤维织物或片状材料增强的复合材料
短纤维增强复合材料
粒状填料复合材料
根据制造方法
层合复合材料
混合复合材料
浸渍复合材料
热固性复合材料:
ThermosettingPlastic,以热固性树脂为基体的复合材料。
热塑性复合材料:
ThermoplasticPlastic,以热塑性树脂为基体的复合材料。
碳/碳复合材料:
由碳纤维织物或石墨纤维埋入碳或石墨基体组成的一种复合材料。
预浸料:
Prepreg,将树脂基体浸涂在纤维织物上,通过一定的处理后贮存备用的中间材料。
单向带:
Tape,以长纤维为径向而在纬向加少量且更细的纤维纺织加工成不同宽度的带。
它经浸胶后叫“预浸单向带”。
比强度:
SpecificStrength----材料在断裂点的强度(通用拉伸强度)与其密度之比。
比模量:
SpecificModule(Specificstiffness)----在比例极限内,材料弹性模量(通用拉伸弹性模量)与其密度之比。
复合材料的优异性能
◆优良的抗疲劳性能
◆独特的材料可设计性
◆比强度和比模量高
◆减振性能良好
◆过载安全性好
◆耐热性能好
◆各向异性及性能可设计性
◆工艺性好
增强材料纤维
增强材料:
能和聚合物复合,形成复合材料后其比强度和比模量超过现有金属的物质。
1.7.1碳纤维
碳纤维是以聚丙烯腈纤维、粘胶纤维或沥青纤维为原丝,通过加热除去碳以外的其它一切元素制得的一种高强度、高模量的纤维。
以粘胶为原丝时,粘胶纤维可直接炭化和石墨化。
纤维先进行干燥,然后在氮或氩等惰性气体保护下缓慢加热到400℃。
达400℃后,快速升温至900~1000℃,使之完全炭化,可得含碳量达90%的碳纤维。
若以聚丙烯睛纤维为原丝,则需先对原丝进行180~220℃、约10h的预氧化处理,然后再经过炭化和石墨化处理,由此制得具有优良性能的碳纤维。
碳纤维的分类:
按性能分类:
(1)高性能型碳纤维-抗拉强度在2000MPa以上,主要用于航天、航空和军工等领域;
(2)通用型碳纤维-抗拉强度在600~1200MPa左右,主要用于机械制造、建筑和体育用品,如刹车片、轴承、密封材料等。
按原料分类:
(1)人造丝基碳纤维
(2)聚丙烯睛碳纤维
(3)沥青基碳纤维
碳纤维的制造方法:
1,气相法
2,有机纤维碳化法(可制造连续长纤维)碳纤维制品有:
步、带、粗纱、短纤维和毡等
长丝----filament,基本的纤维结构单元。
本身是连续的,
或至少远远长于其平均直径(通常其直径为5~10
微米)
纱------yarn,小束的连续长丝,一般不大于10000支,纤维
轻轻的铰合在一起以便像长丝那样使用
纤维织物----交织纱、纤维或长丝所编织的平面纺织品结构
1.7.2芳纶纤维:
芳纶学名叫芳香族聚酰胺纤维,是以含苯环的二氨基化合物与含苯环的二羧基化合物为原料制成的,属于聚酰胺纤维。
芳纶所用原料不同有多种牌号,如尼龙6T、芳纶1414、芳纶14、芳纶1313等。
其中以芳纶1414、芳纶1313最为成熟,产量最大,使用最多。
芳纶纤维:
芳纶1414的商品名叫凯芙拉(Kavlar),所用原料是对苯二甲酰氯和对苯二胺。
Kavlar:
高强度、高模量纤维
强度是普通化纤的4倍钢丝的5倍铝丝的10倍
冲击强度可比金属高6倍
模量为锦纶的20倍(比玻璃纤维和碳纤维的模量都高)
长期使用温度为240℃,在400℃以上才开始烧焦
密度1.44,比各种金属都要轻得多。
化学性能很稳定。
缺点:
横向强度低,压缩和剪切性能差。
芳纶纤维的成纤工艺----液晶纺丝工艺,用干喷湿纺法纺丝。
fiberspiningfromcrystalinestate
1.7.3玻璃纤维:
最早用于聚合物基复合材料的一种增强材料,美国于1893年研究成功,1938年工业化并作为商品出售,40年代初应用于航空工业。
玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料,成分为二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化硼、氧化镁、氧化钠等。
它是以玻璃球或废旧玻璃为原料经高温熔制、拉丝、络纱、织布等工艺。
最后形成各类产品,玻璃纤维单丝的直径从几微米到二十几微米,相当于一根头发丝的1/20-1/5,每束纤维原丝都有数百根甚至上千根单丝组成,通常作为复材料中的增强材料。
玻璃纤维具有以下特点
弹性模量高
弹性伸长量大,吸收冲击能量大
加工性佳,可作成股、束、毡、织布等不同形态之产品
尺度安定性、耐热性均佳
与树脂接着性良好
拉伸强度高
价格便宜
吸水性小
透明可透过光线
不燃、耐化学性佳
1.7.4复合纤维的生产方法
复合纤维的生产方法主要有复合纺丝法和共混纺丝法。
复合纺丝法是将两种性质不同的高聚物,用两根螺杆分别熔融、计量后,共同进入特殊设计的纺丝组件,经喷丝孔喷出冷却成形。
复合纺丝是用专用的复合纺丝机生产。
共混纺丝是将两种或两种以上的具有相容性的聚合物混合在一起进行纺丝的方法。
这种方法可以用普通纺丝设备
1.8基体材料树脂
复合材料是由增强材料和基体材料组成的。
基体的三种主要作用是:
把纤维粘在一起;
分配纤维间的载荷;
保护纤维不受环境影响
聚合物基复合材料的基体材料是树脂。
用作基材的树脂首先要具有较高的力学性能、介电性能、耐热性能和耐老化性能,并且要施工简便,有良好的工艺性能。
树脂大致可分为热固性树脂和热塑性树脂两类。
前者有环氧树脂、聚脂树脂、酚醛树脂等;后者有聚酰胺、聚砜、聚酰亚胺、聚脂等。
这两类基体材料在使用方法上有很大的不同。
(1)树脂基复合材料
具有质量轻、强度和刚度高、阻尼大的特点,主要用于先进载人航天器、空间站和固体发动机的结构件,是航天领域中用量较多的结构复合材料。
与常规金属材料相比,可减轻构件质量20%~60%。
主要材料有
Ø石墨/环氧
Ø硼/环氧
Ø石墨/聚酰亚胺
Ø聚醚酮
(2)金属基复合材料
基体----金属或合金
增强体----纤维、晶须、颗料
使用温度范围300~1200℃。
高比强度、比刚度、良好韧性和塑性、导电/导热性、抗辐射、制造性能好。
用于先进载人器的起落架等机身辅助结构以及惯性器件和仪表结构等。
主要材料有:
碳化硅/铝、氧化铝/铝、碳化硅/钛、碳化硅/钛铝化合物和石墨/铜等。
(3)陶瓷基复合材料
具有使用温度高、抗氧化性和抗微裂纹性能好、质量轻、强度和刚度高特点,可用于航天飞机的机头锥、机翼前缘热结构和盖板结构。
主要材料有碳/碳化硅、碳化硅/碳化硅、硼化锆/碳化硅和硼化铪/碳化硅等,其中硼化物陶瓷基复合材料被认为是抗氧化最强的高温材料,耐热温度达2200℃。
(4)碳/碳复合材料
具有良好的抗氧化性、耐高温和高应力,是现有复合材料中工作温度最高的材料。
主要用于载人再入航天器的热结构、面板结构和发动机喷管烧蚀防热结构等。
材料有增强碳/碳(RCC)和进行碳/碳(ACC)。
超轻、超刚性结构用的石墨泡沫材料(SGF)目前正在研究中,它有可能用于包括机翼、无人机及卫星在内的结构件。
1.11.1复合材料飞机构件
根据飞机构件的形式、增强剂、所用的原材料,可以分为三个方面:
1.不同类型构件
(1)由梁、肋、长桁、框、壁板组成的或一次固化成形的机体构件,目前应用最广泛。
零件可以分散制造,成形工艺简单,质量良好。
(2)用于承受轴向拉、压载荷及扭矩的管状构件,如飞机操纵杆。
(3)操纵面上普遍使用的夹层结构,如方向舵面,副翼翼面等。
夹层结构的芯子可以由不同材料组成,如硬质泡沫塑料、蜂窝芯子等。
夹层结构的特点在于比刚度和比强度高,能承受均布的气动力,所以在飞机上的活动操纵面上使用很合适。
飞机复合材料构件的结构工艺性:
构件容易制造
不需太复杂的技术和大量的模具
容易控制质量
容易保证尺寸外形精确度
易于实现制造过程机械化和自动化
生产准备简单
生产周期短,效率高
三.
预浸料又称模塑料,是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,是制造复合材料的中间材料。
预浸料(Prepreg)是PreimpregnatedMaterials的缩写,是把强化纤维(ReinforcedFiber)浸渍在基体(Matrix)中制成的预浸料片材产品,是复合材料中的半固化中间材料。
强化材料主要有碳纤维、玻璃纤维、芳族聚酰胺纤维等。
基体材料主要有环氧树脂、聚酯树脂、热塑性树脂等。
使用预浸料(Prepreg)生产的复合材料相比于其他材料来说,能改善强度(strength)、硬度(stiffness)、耐蚀性(corrosionresistance)、疲劳寿命(fatigue)、耐磨耗性(wearresistance)、耐冲击性(impactresistance)、轻量化(weightreduction)等多种特性。
目前,预浸料根据纤维的种类、纤维的排列方式和使用的基体材料的种类形成了多样的产品群。
对预浸料的基本要求
◆树脂基体和增强体的匹配性好
◆具有适当的粘性和铺设性
◆树脂含量偏差应尽可能降低
◆挥发分含量尽可能小
◆具有较长的贮存寿命
◆固化成型时有较宽的加压带
◆有适当的流动度
预浸料的基本特点
◆可以正确控制增强体的含量和排列。
◆是干态材料,容易铺层。
◆制品表面精度高。
◆预浸料作为中间材料有利于文明生产和安全生产。
◆对树脂有一定要求,选择范围较窄。
◆制造工序较多,价格昂贵。
预浸料的原材料
预浸料的原材料包括增强体和基体,主要辅助材料是离型纸和压花聚乙烯薄膜。
预浸料用增强体主要是碳纤维、芳纶、玻璃纤维及其它们的织物。
其他纤维如硼纤维、超高相对分子质量聚乙烯纤维、碳化硅纤维等在目前结构复合材料中使用较少。
预浸料用树脂基体包括热固性树脂和热塑性树脂两大类。
预浸料的制备工艺
制备预浸料即用树脂浸渍纤维(或织物)的过程,采用的工艺方法很多,随树脂基体类型不同而异。
热固性树脂基体预浸料的制备已有多年的历史,方法比较成熟。
而热塑性树脂基体预浸料制造技术发展较晚,因树脂熔点高、熔融粘度大,没有适当的低沸点溶剂可溶,和热固性树脂基体预浸料的传统工艺方法有明显的不同。
(1)热固性树脂基体预浸料的制备
热固性树脂基体预浸料的制备目前主要采用两种工艺方法,即溶液浸渍法和热熔法。
热熔浸渍法的优点:
⏹工艺过程线速度大、效率高;
⏹树脂含量容易控制;
⏹没有溶剂,预浸料挥发分含量低,工艺安全;
⏹不需要干燥炉、减少了环境污染;
⏹制膜和浸渍过程可以分步进行,减少了材料特别是昂贵增强材料的损失;
⏹预浸料的外观质量较好。
缺点:
厚度大的预浸料特别是织物难于浸透,高粘度的树脂难于浸渍,离型纸和薄膜用量较大。
(2)热塑性树脂基体预浸料的制备
工程用高性能热塑性树脂一般熔点较高,超过300℃。
熔融粘度大,而且粘度随温度的变化很小,给热塑性树脂基复合材料的成型工艺带来很大困难。
复合材料制品的成型方法
◆手糊成型湿法成型
◆喷射成型
◆真空袋压法成型
◆压力袋压法成型
◆注射成形
◆挤出成形
◆树脂注射和树脂传递成形
◆真空辅助树脂注射成形
◆夹层结构成形
◆模压成形
◆纤维缠绕成型
◆纤维铺放成型
◆拉挤成形
◆连续板材成形
◆层压或卷制成形
◆热塑性片状模塑料热冲压成形
◆离心浇铸成形
◆热胀成形
2.2.3手糊成型
手糊成型、喷涂成型和铺层成型均属于低压成型方法。
低压成型技术是复合材料物料或预浸料在常压或低压(0.1-0.7MPa,最高不超过2MPa)下加工固化成型的工艺技术。
其成型工艺过程为:
首先将赋予一定形状的物料或浸料放置到敞开式模具内,然后施加低压或不施加压力,使树脂流动渗透增强材料,通过热定型,也可常温定型,待一段时间的固化后便可脱模,脱模后再对制品进行必要的辅助工即可应用。
用手糊成型可生产
飞机蒙皮、机翼、火箭外壳、防热底板等大中型零件
与其它成型工艺相比,手糊成型的优点有:
●操作简便,操作者容易培训;
●设备投资少,生产费用低;
●能生产大型的和复杂的制品;
●制品的可设计性好,且容易改变设计;
●模具材料来源广;
●可以做成结层结构。
手糊成型的缺点有:
●是劳动密集型成型方法,生产效率低;
●制品质量与操作者的技术水平有关;
●生产周期长;
●产品强度较其它方法低
手糊成型技术
1.原材料准备:
在开始手糊成型之前,必须准备好所用的原材料、增强材料和树脂胶液,这是保证成型工作顺利进行的基础。
a.玻璃纤维织物的准备:
玻璃纤维布一般需预先剪裁,简单形状可按尺寸大小剪裁,复杂形状则可利用厚纸板或明胶片做成样板,然后按照样板剪裁,剪裁时应注意如下几点:
对于要求各向同性的制品,应注意将玻璃布按经纬方向纵横交替铺放;
对于在某一方向要求较高强度的制品,则应在此方向上采用单向布增强;
对于一些形状复杂的制品,玻璃布的微小变形不能满足要求时,有时必须将玻璃布在适当部位剪开,此时应注意尽量少开刀,并把剪开部在层间错开;
玻璃布拼接时搭接长度一般为50mm,对于要求厚度均匀的制件,可采用对接的办法。
玻璃布拼接接缝应在层间错开;
糊制圆环形制品时,将玻璃布剪裁成圆环形较困难。
这时可沿布的经向成45度角的方向将布剪裁成布带,然后利用布在45度方向易变形的特点糊成圆环;
圆锥形制品可按样板剪裁成扇形然后糊制,但也应注意层间错缝。
b.树脂胶液的配制:
v不饱和聚酯胶液的配制:
可先将引发剂和树脂混合搅匀,然后在操作前再加入促进剂搅拌均匀后使用;也可先将促进剂和树脂混合均匀,操作前再加入引发剂搅拌均匀后使用。
v环氧树脂胶液的配制:
可先将稀释剂及其他助剂加入环氧树脂中,搅拌均匀备用。
使用前加入固化剂,搅拌均匀使用。
环氧胶液的粘度、凝胶时间和固化度对制品的质量影响很大。
2.模具的准备:
模具是手糊成型中的主要设备。
在设计模具时,要综合考虑各方面的因素。
模具必须要符合制品设计的精度要求以及有足够的刚度和强度,要容易脱模,造价要便宜。
2.2.4喷射成型
喷射成型是利用喷枪将纤维及树脂同时喷到模具上而制得制品的方法。
将加了引发剂、固化剂和促进剂的树脂系统和短切纤维从不同的喷嘴同时喷出,用手辊压实浸渍纤维层,然后室温固化成型得到制品。
用喷射成型可以成型较为复杂形状的制品。
喷射成型也称半机械化手糊法。
在国外,喷射成型的发展方向是代替手糊。
喷射成型的优点是:
●生产效率比手糊法高2-4倍,尤其对于大型制品,这种优点更为突出;
●喷射成型无搭缝,制品整体性好;
●减少飞边、裁屑和胶液剩余损耗。
喷射成型的缺点是:
●树脂含量高;
●制品强度低;
●现场粉尘大,工作环境差。
2.2.5袋压成型
袋压成型是在手糊成型的制品上,装上橡胶袋或聚乙烯、聚乙烯醇袋,将气体压力施加到未固化的毛坯表面而使制品成型的方法。
袋压法的优点是:
制品两面都较平滑;能适应聚酯、环氧及酚醛树脂;制品质量高,成型周期短。
缺点是成本较高,不适用于大尺寸制品。
袋压法又分为真空袋压和压力袋压两种方法
真空袋压法:
在手糊毛坯上铺覆柔性材料(橡胶、塑料膜),使柔性材料和模具之间形成一个密闭空间,然后抽真空,制品毛坯表面由于大气压力而变得致密。
压力袋压法:
将制品毛坯连同模具装入橡胶袋内,除对橡胶模抽真空外,同时对此密闭室内通入压缩空气或蒸汽(压力在0.35MPa以上),经过袋压后的制品空隙率可进一步降低。
为了得到致密性更高的制品,可将装在真空袋内的制品毛坯和模具在专用设备热压罐中进行加温、加压固化。
由于制品在较高温度、较大压力和抽真空状态下成型,所以制品质量大为改善。
2.2.6层压成形
层压成形工艺属于压力成形范畴,是复合材料的一种主要成形工艺。
它是把一定量的浸胶布层叠在一起,送入液压机,在一定的温度和压力的作用下压制成板材的工艺。
这种工艺发展较早、较成熟。
用这种工艺生产的制品包括各种绝缘材料板、人造木板、塑料贴面板、复合塑料板、覆铜箔层压板等,不仅制品的尺寸精确、表面光洁、质量较好,而且生产效率较高。
2.2.7缠绕成型
缠绕成型工艺是指连续纤维或带经过树脂浸胶后,按照一定的规律缠绕到芯模上,然后在加热或常温下固化,制成一定形状的制品。
缠绕成型的主要设备是缠绕机,辅助设备有浸胶装置、张力装置、加热固化装置及纱架装置等。
缠绕技术主要有以下几种分类方式:
按照束纱的状态可以分为湿法缠绕(即束纱浸胶后直接缠绕)和干法缠绕(束纱为预浸纱,也称为预浸法缠绕),湿法缠绕成本较低,但张力控制、线型精度较低、操作环境较差,多用于民用制品;干法缠绕含胶量、张力控制精确,也可以用于热塑性缠绕,多用于高性能制品。
按照束纱运动规律特点可以分为环向缠绕、螺旋缠绕、平面缠绕
按照束纱与模具模的相对关系可以分为外侧缠绕和内侧缠绕,外侧缠绕是最常见的缠绕方式,束纱在模具外侧缠绕,缠绕张力沿芯模表面产生成型压力。
内侧缠绕模具在外侧,通常靠模具高速旋转束纱的离心力产生成型压力。
如上所述,缠绕设备的主体是缠绕机,由主轴、丝嘴及其运动机构、张力测控系统及辅助系统等部分组成。
主轴提供芯模转动动力,丝嘴按照缠绕线形所确定的轨迹与芯模做相对运动,将束纱缠绕到芯模上;张力测控系统保证束纱设定的张力、保证落纱轨迹并产生成型压力;浸胶装置与预浸纱加热装置则分别对应于湿法缠绕和干法缠绕。
缠绕工艺设计的重要组成部分是线型设计,即束纱在芯模表面的轨迹与排布方式。
如果束纱无规则地乱绕,必然导致束纱在芯模表面离缝或重迭、以及束纱滑移不稳定、架空(对含有凹曲面部分)等现象,形不成制品,因此,要求束纱的轨迹满足:
①束纱均匀分布在芯模表面。
②束纱在芯模表面稳定不滑移。
③束纱贴合模具面。
上述三项要求蕴涵了缠绕规律的基本要素:
I.周期性:
连续缠绕的束纱轨迹必须满足周期性才能均匀分布在芯模表面。
无论芯模形状如何,连续缠绕必然使丝嘴往复运动,并在极孔处形成切点。
当缠绕到一个周期时,新切点与起始切点重合,束纱轨迹闭合形成一个基本线型,通常称为标准线;这样的一个周期也称为一个完整循环;完成一个循环,芯模转角必然是2π的整倍数。
若下一个循环在原位置继续,则厚度增加形成网格缠绕;若下一个循环在原位置有一个不超过纱片宽度的步进,经过多个完整循环,纱片沿芯模形成完全覆盖。
II.稳定性:
束纱在芯模表面最稳定的轨迹是测地线,研究表明:
在摩擦力作用下偏离测地线也可以实现稳定缠绕,相应的稳定条件为
式中,f—滑移系数;
—曲面测地曲率,法曲率;
—表面摩擦系数。
测地线:
如果两曲面沿一曲线相切,并且此曲线是其中一个曲面的测地线,那么它也是另一个曲面的测地线。
过曲面上任一点,给定一个曲面的切方向,则存在唯一一条测地线切于此方向。
在适当的小范围内联结任意两点的测地线是最短线,所以测地线又称为短程线。
光线经过一个大质量天体附近时,受其引力作用(或者说进入了该天体附近的弯曲空间),路线会发生偏转,称为“测地线效应”。
III.不架空性:
束纱只有贴合模具面才能形成成型压力,对正曲面不言而喻的,对于负高斯曲面(即马鞍面,如环壳面),当缠绕角超过一定值时才能保证不架空:
式中,—缠绕角
—曲面经线曲率、纬线曲率;
缠绕规律确定了束纱在模具表面的轨迹和分布,即线型,也确定了丝嘴与芯模间的运动关系。
以常用圆筒形容器为例阐述简单线型全覆盖缠绕的设计思路。
①环向缠绕
环向缠绕是指缠绕时,芯模匀速自转,丝嘴平行于芯模轴线做往复运动,芯模每转一周,丝嘴向前移动一个束纱宽,如此循环直至束纱布满芯模筒身段表面为止。
对于回转圆柱体,束纱轨迹为螺旋线,是稳定而不架空的。
环向缠绕只能在筒身段进行,邻近束纱相接而不相交,缠绕角为,通常在85°~90°之间。
为使束纱能一束挨一束地布满芯模表面,丝嘴导程必须小于或等于束纱宽度。
②平面缠绕
平面缠绕又称纵向缠绕。
缠绕时,丝嘴在固定平面内做匀速圆周运动,芯模绕自已轴线慢速旋转。
丝嘴每转一周,芯模绕自已轴转过一上小角度,反映在芯模表面上是一个束纱宽度。
束纱与芯模纵轴成0-25°的夹角,并与两端极孔相切,依次连续缠绕致到芯模上去。
各束纱互相紧邻,不发生束纱交叉,束纱缠绕轨迹是一条单圆平面封闭曲线。
研究表明:
当缠绕角较小时,平面缠绕的轨迹是稳定的。
束纱与纵轴的交角称为名义缠绕角α
③螺旋缠绕
芯模绕自已轴线匀速转动,丝嘴按特定速度沿芯模轴线方向往复运动。
束纱在芯模的筒身和封头上形成螺旋线,实现了螺旋缠绕,其缠绕角约为12-70°。
2.2.8压制法
压制成形的种类很多,如预成形对模压制、片状模塑料压制、预混料压制和冷压制等。
1.预成形对模压制
通常分二步进行,第一步是预先成形出制品的毛坯。
毛坯的生产方法是将经过短切的纤维喷撒在一个带网眼的模型上(称作“筛模”),由于筛模内部抽气的负压吸附,使纤维堆积分布在模型上,用少量乳粘剂使纤维预成形为毛坯形状。
第二步再将毛坯置于成形对模上,然后倒入树脂溶液,加温加压固化成形后,脱模即可得到制品。
在预成形对模压制中,由于使用廉价的粗纱,能经济地成形较为复杂的制品,但通常只能成形壁厚小于6mm的制品,并要有专用喷射设备。
用预成形对模压制生产的制品包括浴槽、椅子、安全帽、船体、电焊面罩、机器外罩等
2.片状模塑料压制
用片状模塑料在对模中成形制品的方法称为片状模塑料压制。
具体操作是先将片状塑料根据制品
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