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im体育网页版:【科普知识】拉挤复合材料工艺

发布时间:2022-07-21 03:35:53 来源:im体育网站 作者:im体育下载

  在浸渍操作中, 首先在树脂浸渍槽中精确地量入热固性树脂和固化剂等,将树脂、固化剂与脱模剂按一定质量比混合, 搅拌均匀注入树脂浸渍槽。一般树脂厂家都会给出指导性的配比,其中少量的内脱模剂必不可少,防止在热固成型过程中堵塞模具。在整个浸渍过程中,纤维浸润要完全,不应存在干纤维,干纤维的存在会导致拉挤物产生缺陷,控制碳纤维浸润程度的一个重要工艺参数是树脂体系的粘度,该粘度成为初始粘度,其大小不仅与树脂本身有关,而且与添加剂、温度有关。

  除了初始粘度以外,碳纤维浸润效果还与浸润时间、浸润时树脂的温度和浸渍槽中碳纤维的工作状态有关,一般来说,给定了初始粘度,碳纤维工作状态正常,浸渍时间越长,树脂温度升高,均可以改善纤维浸润程度。除此以外,还需注意树脂的粘度要保持在一定的范围,室内温度要控制好,如果天气温度过低的话,可以考虑胶槽加温,以保证树脂能够随着碳纤维顺利地进入模具口,不会被挤出来,也不会堵塞;由于大丝束碳纤维中每束碳纤维较多,要时刻注意树脂对碳纤维单丝的浸润情况,不仅碳纤维丝束表面要有较好的浸润,还要保证碳纤维丝束内部也都能够浸润充分,否则会造成内部缺陷,影响最终产品的性能。

  一般来说,拉挤过程分为三个加热区域。首先是预热区,作用是为下一区域反应做准备;其次是凝胶区,在这个区域中,树脂发生固化交联并产生相变,从粘稠态转变为凝胶态;最后是恒温区,防止温度骤变使得复合材料产生裂纹。

  口模区域的温度控制关系到拉挤生产速率和制品的质量。温度控制的关键是使物料固化速率与型材牵引速度一致,同时,还要保证加热均匀,物料各处固化速率尽量一致。口模处通常采用板式或筒式接触加热器。

  目前的高频预热和高频固化解决了快速固化的问题对于不同类型的树脂,三个区域的温度各不相同,总体来说,其中的规律为依次增大。另一方面,针对不同尺寸的复合材料,三个区域的温度也有所变化,比如尺寸大,较厚的拉挤杆件,固化温度要高于树脂的固化温度,因为温度是从复合材料的表面向内传递,这样才能使得里面的树脂完全固化,和碳纤维很好地结合在一起。

  拉挤成型通常使用夹持牵引装置,该装置有两副内部形状与制件相匹配的家具,拉挤物处于夹具中间,夹具靠压缩空气上下启闭,该夹具安装在支撑座 上,液压油缸驱动夹持装置作往复运动,为了不损伤拉挤物的表面,夹具与拉挤物接触常衬以聚氨酯材料。

  拉挤工艺的控制还应该考虑后固化的问题,对于大型制件尤为重要。因此不论连续成型加工中速度多慢,也很难产生像间歇生产那样的固化状态。拉挤成型后期固化简单方式是安装一个加热固化室,而更多采用的是在一个分离的加热室,用来后固化,保证固化程度。


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