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真空导入工艺的应用-介绍

真空导入工艺的应用-介绍
真空导入工艺的应用-介绍

真空导入工艺的应用

--介绍.

顾王飞(金陵帝斯曼树脂有限公司 210038)

摘要:真空导入工艺是最近兴起的复合材料加工方法,本文介绍了真空导入工艺的原理,并与其它工艺在力学性能上作了对比,阐述由真空导入工艺所制的产品的优势,同时对生产工艺过程作了扼要的介绍。

关键词;真空导入树脂玻璃钢玻璃纤维

在目前的材料中,复合材料因其质轻高强而被广泛的应用。针对复合材料的制造工艺也在不断的提高和创新。由起初的手糊,发展到机械化的喷射,拉剂,模压等工艺,到现在兴起的真空导入工艺,与真空导入相关的工艺还有树脂传递模塑(RTM),真空辅助RTM (V ARTM),真空袋压,SCRIMP,SRIM(Structural Reaction Injection Molding),RFI (resin film infusion)。但都有一些差别,很多文章中都介绍过,这里就不赘述了。

1.真空导入工艺 (vacuum infusion process, VIP)

真空导入工艺(Vacuum Infusion Process),简称VIP,在模具上铺“干”增强材料(玻璃纤维,碳纤维,夹心材料等,有别于真空袋工艺),然后铺真空袋,并抽出体系中的空气,在模具型腔中形成一个负压,利用真空产生的压力把不饱和树脂通过预铺的管路压入纤维积层中,让树脂浸润增强材料最后充满整个模具,制品固化后,揭去真空袋材料,从模具上得到所需的制品。VIP采用单面模具(就象通常的手糊和喷射的模具)建立一个闭合系统。真空导入工艺公诸于世很久了, 这个工艺在1950出现了专利记录了。然而,直到近几年才得到了发展。由于这种工艺是由国外引入,所以在命名上有多种称呼,真空导入,真空灌注,真空注射。

2.理论

真空导入工艺能被广泛的应用,有其理论基础的,这就是达西定律(Darcy’s Law) t =?2η/(2 k ΔP )

t是导入时间,由四个参数来决定。

η-树脂粘度,从公式上可以看出所用树脂的粘度低,则所需导入时间就短,因此真空导入所用的树脂粘度一般不能太高。这样可以使树脂能够快速的充满整个模具。

?-注射长度,指的树脂进料口与到达出料口的之间的距离,距离长当然所需的时间亦长。

ΔP-压力差, 体系内与体系外压力差值越大,对树脂的驱动力也越大,树脂流速越快,当然所需导入时间也越短。

k = 渗透性,指玻纤,夹心材料等对树脂浸润好坏的参数。k值大说明浸润好,象连续毡,多向毡要比方格布,短切毡易被树脂浸润。因此为了使得树脂在增强材料被压实的情况下能方便的充满体系,一般会人为设置一些导流槽,比如在夹心泡沫上下打孔等。

3.优势

在通常的手糊工艺(hand lay-up)中, 增强材料铺于模具中, 采用刷子,辊子或其它方式手工浸润增强材料。另外一种改进的方法是使用真空袋吸出手糊时积层中多余的树脂。这样提高的玻纤含量,得到更高强度和更轻的产品,VIP相对于传统的工艺具有很多优势。

如图以手糊,真空袋和真空导入为例。在力学性能上真空导入占有明显的优势。

注:树脂:Synolite 4082-G-22,

无玻纤:400g/m2方格布和300 g/m2短切毡交替铺设共8层。室温固化24小时,80℃下4小时由此可以看出真空导入的优势

a.更高质量制品:在真空环境下树脂浸润玻纤,与传统制造工艺相比,制品中的气

泡极少。体系中不留有多余的树脂,玻纤含量很高,可达到时70%,甚至更低。

所得制品重量更轻,强度更高。批与批之间也非常稳定。

b.更少树脂损耗:用VIP工艺,树脂的用量可以精确预算,对于手糊或喷射工艺来

说,会因操作人员的多变性而难于控制。VIP可以使得树脂的损耗达到最少,更重要的是,这样可以节约成本。

c.树脂分布均匀:对于一个制品来说,不同部分的真空产生的压力是一致的,因此

树脂对玻纤的浸润速度和含量趋于一致。这个对于重量要求稳定的FRP制件来是很关键的。

d.过程挥发更少:生产过程中没有刷子或辊子之类,不会造成树脂的泼洒或滴落现

象发现,更不会有大量的气味出现。所以它能提供一个干净、安全和友好的工作环境, 保护操作者的身心健康。

e.使用单面模具:仅用一面模具就可以得到两面光滑平整的制品,可以较好的控制

产品的厚度。节约模具制造成本和时间。

正因为用VIP工艺所做产品有如些的优点,最早应用于航天航空等特种领域,后来慢慢应用于高要求的民用产品。

VIP工艺的应用领域

1)船艇工业--船体,甲板,方向舵,雷达屏蔽罩……

2)风电能源--叶片,机仓罩……

3)体育休闲--头盔,帆板……

4)汽车工业--各类车顶,挡风板,车厢……

5)建筑领域--建筑物顶部件,建筑模板……

6)农业和园艺 --粮仓圆盖,农机保护盖……

4.工艺流程

4.1 VIP 所用材料

4.,它对粘度,凝胶时间,放热的要求,具体可咨询树脂供应商。

4.量是不一样的,选用时对其评价,不能因为用量少的材料而量。

4.,粘接剂的不同对树脂的浸润会不一样,导致最终制品的力学性能会有很大的4.Balsa 木,PVC 泡沫,PUR 泡沫,强蕊毡等。依据制品的需要

4.以确,以此判断文章中讨论。 1.1树脂

当准备开始真空导入的试验时,首先要选用合适的树脂,是环氧树脂还是不饱和聚酯树脂。真空导入工艺的树脂,不能用普通的树脂来代替峰,浸润性等有特殊1.2 固化体系

如果是环氧树脂,要使用其相对应的专用固化剂;不饱和树脂常用的固化剂是过氧化甲乙酮。不同的厂家其质影响到整个制品的质1.3 增强材料

增强材料一般常用的是玻璃纤维和碳纤维。比如连续毡,复合缝边毡,单布等,具体要根据力学设计。选用时最好做一下实验,渗透性如何,因为纤维在制造过程中选用的浸润剂差异。

1.4 夹心材料

一般常用的是木板,选用合适的夹心材料。1.5 设备、辅材

真空泵,接口,压力表,导流管,脱模布,导流布,真空袋等等。

真空导入工艺用所的材料不是随随便便拿来就能用,每种材料都要经过实验加认是不是适用。这里就不详细阐述,作为专题在以后的

4 2 VIP 工艺流程

.使用和如何安排。为了解说方便,我们以如所例示意图为例子。 5厘米,便于密封条和管路的铺设。对模具进行清理干净,然后打脱模蜡或抹脱模水。

胶衣和打磨胶衣,选用类型有邻苯,间苯和乙烯基。用手刷和喷射的方法施工胶衣。

VIP 要多考虑几点。 虽然所有织物都可用响树脂流速。

否则有的地方树脂会无法浸润到。铺设时要非常小心,以免一尖

,空气会进体入体系,气会渗入,甚至于有可能整个制品报废。

补。不过一般真空导入树脂含有固化指示剂,可以从颜色上来判断 ,根据进料顺序依次打开夹子,注意树脂桶的量,及时补充。

然后要了解材料如何第一步:准备模具

和其它积层工艺一样, 对VIP 来说高质量的模具也是必须的。表面要有较高的硬度和较高的光泽,并且模具边缘至少保留1第二步: 施工胶衣面

可以根据制品的要求,可以用产品第三步:增强材料铺设

选用增强材料-玻璃纤维,碳纤维,夹心材料…这要依据制品强度要求来定。选择增强材料对积层工艺来说是很重要的一步,但对于以,但不同的材料和织法会影

第四步:真空袋材料铺设 先铺上脱模布,接着是导流布,最后是真空袋。在合上真空袋之前,要仔细考虑树脂和抽真空管路的走向,些锐物刺破真空袋。第五步:抽真空

铺完这些材料后,夹紧各进树脂管,对整个体系抽真空,尽量把体系中空气抽空,并检查气密性,这一步很关键,如有漏点存在,当树脂导入时泡在漏点向其它地方第六步:配树脂

抽真空达到一定要求后,准备树脂。按凝胶时间配入相应的固化剂,切记不能忘加固化剂,否则很难弥是否加了固化剂。

第七步:导入树脂

把进树脂管路插入

配好的树脂桶中第八步:脱模

树脂凝胶固化到一定程度后,揭去真空袋材料。从模具上取出制品并进行后处理。 5 结。但人们对更高性能材料的大量需要,真空导入工艺正被越来越多人认识和采用。

] Chris Kirschling, Stephen Brooks. Resin systems for Vacuum infusion Applications

V r ation is simply explained

eywords:

vacuum infusion process resin FRP glass fibre

当然任何一个工艺不可能是十全十美的,目前来说VIP 所需的一次性耗材很大一部分需要进口,提高材料成本,但这部分可以减少树脂用量上得到平衡。另外对操作人员的技能要求更高。每一过程都仔细按步骤做好才能进入下一步的操作,否则会造成不能逆转的损失。所以这种工艺目前用在附加值高的FPR 部件和制品中,如体育用品配件,游艇,风力发电叶片等的参考文献[1] Marco method, us patent No 2495640 (1950).

[2] 王继辉,李新华.复合材料液体模塑成型技术.化学工业出版社,2004.3

[3

ACUUM INFUSION PROCESS APPLICATION

--INTRUDUCTION

Gu Wangfei (Jinling DSM Resins Co., Ltd 210038)

Abstract : Vacuum infusion process gives rise to composite industry this years. So the theory of vacuum infusion process and its advantage of mechanical properties compared to othe processing are introduced. In the article step by step infusion applic K

碳纤维发射筒的成型方法与制作流程

本技术公开了一种碳纤维发射筒的成型方法,该成型方法包括如下步骤:1)缠绕准备:将前法兰和后法兰分别安装在芯模上;2)缠绕:采用浸过树脂胶液的连续纤维对芯模进行缠绕,形成发射筒的筒体;3)第一次固化:对筒体进行第一次固化处理;4)接口补强缠绕:在筒体上预埋金属接口,并对金属接口外层进行补强缠绕;5)第二次固化:对步骤4)处理后的筒体进行第二次固化处理;6)防热喷涂:脱模后对筒体两端的法兰安装面进行机加,再与前法兰和后法兰进行紧固,最后采用防热涂料喷涂于筒体的内表面,形成防热涂层。本技术的方法采用钩挂缠绕和开口补强方式相结合,提高发射筒的强度,提高导弹发射质量稳定性。 权利要求书 1.一种碳纤维发射筒的成型方法,其特征在于:包括如下步骤: 1)缠绕准备:将前法兰(1.1)和后法兰(1.2)分别安装在芯模(2)上,调整芯模(2)使得前法兰(1.1)和后法兰(1.2)夹紧,所述芯模(2)的两端设置有环向布置的销钉(2.1); 2)缠绕:采用浸过树脂胶液的连续纤维对芯模(2)进行缠绕,形成发射筒(1)的筒体(1.3); 3)第一次固化:对步骤2)缠绕形成的筒体(1.3)进行第一次固化处理; 4)接口补强缠绕:在筒体(1.3)上预埋金属接口(1.4),并对金属接口(1.4)外层进行补强缠绕; 5)第二次固化:对步骤4)处理后的筒体(1.3)进行第二次固化处理; 6)防热喷涂:脱模后对筒体(1.3)两端的法兰安装面进行机加,再与前法兰(1.1)和后法兰(1.2)进行紧固,最后采用防热涂料喷涂于筒体(1.3)的内表面,形成防热涂层。 2.根据权利要求1所述的碳纤维发射筒的成型方法,其特征在于:所述步骤2)中,缠绕前先在芯模(2)外表面涂覆脱模剂,再铺设一层无碱玻璃纤维表面毡。 3.根据权利要求1所述的碳纤维发射筒的成型方法,其特征在于:所述步骤2)中,连续纤维依次按照0°、45°、-45°、90°、0°、45°、-45°、90°、0°、45°、-45°、90°、0°、45°、-45°、90°方向铺层,缠绕形成16个铺层。 4.根据权利要求3所述的碳纤维发射筒的成型方法,其特征在于:所述步骤2)中,连续纤维按照0°方向铺层时,从位于前法兰(1.1)一端的销钉(2.1)缠绕后绕过位于后法兰(1.2)一端的销钉(2.1),此时缠绕机按照预设的角度再次旋转15°,芯模(2)相对绕丝嘴周向旋转15°,再通过下一销钉间距进行缠绕,继续往复直至0°铺层铺满整个芯模(2),通过两端的销钉(2.1)绕行实现钩挂并转向连续缠绕。 5.根据权利要求1所述的碳纤维发射筒的成型方法,其特征在于:所述步骤2)中,在连续纤维缠绕完倒数第二层铺层后,再缠绕一层导电布。 6.根据权利要求1所述的碳纤维发射筒的成型方法,其特征在于:所述步骤2)中,树脂胶液按照质量份数计由如下原料组成:55~60份E-51环氧树脂、45~50份乙二醇二缩水甘油醚、45~50份改性芳香胺、1~3份DMP-30。

吸塑工艺流程图

吸塑生产工艺流程吸塑生产过程可包括: 一.客户询价; 二.业务部门报价; 三.吸塑模具电脑辅助设计; 四.泡壳模具的开发和打样; 五.制作泡壳的生产模具; 六.吸塑成型生产; 七.冲床裁切; 八.分检包装; 一、客户发出询价请求:途径一打电话询价,途径二发传真询价,途径三发Email询价,途径四通过网络聊天工具询价。客户必须提供吸塑制品的长、宽、高和所用材料的厚度、颜色和型号(PVC、PET、PS),产品数量和生产周期。 二、业务部门报价:吸塑制品单价的高低跟以下因素有关:吸塑制品的长、宽、高和吸塑成型的复杂程度;所用材料的类型、厚度和颜色;吸塑产品的后道加工工艺(折边、打孔、封边等)、订单数量和订单周期。报价员会以客户的样品和描述有一个最初报价,最终报价会在打样之后报出。 三、吸塑模具的电脑辅助设计:客户对于报价基本认可后,会将要求、实物或是吸塑样品交到业务部,生产调度会要求电脑设计部将客户的实物扫描并结合印刷品的设计,制作出吸塑制品的平面设计图 四、泡壳模具的开发和打样:客户认可电脑设计稿后,生产调度会根据吸塑产品的复杂程度决定采用哪种方式开发模具(石膏模、铜模、铝模),开发周期3-5天。吸塑打样以石膏模打样居多,其操作步骤是:1.先将实物用手工泥糊出成型轮廓;2.放到吸塑打版机上成型泡壳毛胚;3.用配好的吸塑专用石膏倒入泡壳毛胚中,风干后形成石膏毛胚;4.采用电动铣床对石膏毛胚和规则形状进行深加工;5.手工打磨和手工添加部件;6.将各个抛光好的石膏部件粘合成完整的石膏模;7.再放入吸塑打版机吸塑成型完整的样品;8.按成品尺寸,手工切边、封边,完成全部打样过程。如果有需求,印刷打样部门同时会将吸塑样品所用的纸卡、不干胶或彩盒一起制作,他们会借助全开的印刷数码打样机能将实际印刷结果反映出来,由深正电业伺服丝杆吸塑机阙龙宇提供,微信号:412152899。 五、制作生产模具:样品被客户认可后,通常会下一定数量的生产订单。生产调度会根据产量、吸塑成型的复杂程度决定采用哪种模具量产:采用石膏模生产,模具制作过程类似于吸塑打样,优点在于生产周期短,成本最低,制作一整版(60X110cm)模具只需一到两天时间,不足之处在于吸塑成品表面粗糙,生产中模具容易碎裂,耐用性差无法成型深度大、复杂度高、片材厚的产品。采用电镀铜模,其工艺是将打好样的泡壳表面喷上一层导电剂,再放入电解槽内镀上厚厚的铜层,电镀过程需要72小时,接着要对铜模进行灌石膏(增加硬度)、抛光、打气眼处理,采用电镀铜模生产的优点是吸塑制品表面光滑,成本适中,耐用性强,缺点是模具制作周期长,无法完成精密吸塑制品的生产。采用吸塑铝模生产,模具制作需要先采用电脑设计图纸,再采用CNC数控铣床加工,优点是制作周期适中,后期模具处理时间短(钻气眼工作在CNC加工时完成),吸塑产品尺寸精度高,模具耐用性强,缺点是成本高。由于全自动高速吸塑成型机的成型范围是66X110cm左右,所以不管是石膏模、铜模还是铝模,都需要将单个的模具拼在一起,达到成型尺寸,我们都称这个过程为拼版,需要拼在打好气孔的铝板或木板上,拼好后的整版模具我们称之为底模。对于吸塑成型深度大的产品,还需要制作上模,在底模将片材真空吸成型的同时,从片材上方施加压力,将片材均匀地拉伸到每一个部位,否则会引起局部厚度过薄。生产模具的整个制作周期应为5至7天。 六、吸塑成型生产:采用全自动高速吸塑成型机生产,其基本原理是:将成卷的片材拉进电炉烘箱内加热至软化状态,乘热再拉到吸塑模具上方,模具上移并抽真空,将软化的片材吸附到模具表面,同时将冷却水以雾状喷于成型片材表面,使其硬化,成型的片材再自动被拉至贮料箱,气动裁刀将成型与未成型片材分离,从而完成全部过程。吸塑产品出现的主要质量问题大多在此过程发生:1.吸塑不到位,是指形状变形,没有吸塑成与模具相同形状的产品;2.吸塑过度,是指产品过薄;3.拉线,是指成型产品上出现不应有的线痕;4.厚薄不均。这些问题都需要在上好模具后,调试到位,包括:片材前进的时间、加热的温度和时间、抽真空的强度和时间、上模下落的位置、时间和深度、拼版中模具的摆放位置、模

SCOTT碳纤维车架制作详细流程(图文)

SCOTT碳纤维车架制作详细流程(图文) 2013-04-01 18:36:31 出处:SCOTT 作者:https://www.sodocs.net/doc/bc1540146.html,|自行车网 点击:12329 次 SCOTT是最早开始使用碳纤维作为车架材料的几个自行车品牌之一。从开始致力于研发碳纤维技术起,SCOTT便坚持创造更轻更坚固更耐用的产品。因为有这样的理念,SCOTT 在碳纤维技术发展中一直处于领导地位,不断追寻着高超的制造工艺,尽可能重复利用原料,并减少浪费。SCOTT的工程师一直都与独立的测试实验室及工程大学合作,不止为了保持SCOTT在碳纤维制品上坚如磐石的品质,更是为了培养我们在碳纤维领域的技术优势和专业素养。 SCOTT在车架上主要使用HMF和HMF两种碳纤维。 HMX HMF碳纤维 HMF是一种用来最大化强度并尽可能降低重量的碳纤,其抗拉弹性模量为125Gpa,抗拉强度为2450Mpa。这种材料混合了最佳的刚性与强度特性,提供了极佳的骑乘体验。SCOTT工程师创造出这种碳纤的诀窍就是他们对于碳纤层叠方向和大小的精确控制。与现今的产业标准相较,HMF碳纤提供了更为卓越的强度。 HMX是一种被SCOTT使用的混合碳纤材料,抗拉弹性模量为154Gpa,抗拉强度为2950Mpa。相比HMF,HMX在同样重量下有着20%的刚性提升。这种特别的材料使得SCOTT 的工程师得以创造出轻到难以置信却仍然拥有上佳骑乘品质的自行车。然而,HMX的制造成本是HMF的三倍,因此SCOTT只有在高端的Premium,Team Issue和RC版本的战车上才会使用。 HMX的碳纤原丝相比HMF更细并且更为坚硬,因此HMX碳纤制成的车架可以以更薄的管壁,达到与HMF碳纤所制车架相同的刚性。HMF碳纤车架和HMX碳纤车架最终的区别主要在重量。一个HMF车架的相比其对应的HMX车架会重15%左右。 SCOTT车架制造流程主要分为以下12个部分: (详细参考:https://www.sodocs.net/doc/bc1540146.html,/cn/index.html#resultsTab3)

玻璃钢游艇真空导流成型工

玻璃钢游艇体真空导流成型工艺 道恩提供 游艇作为满足人们精神需要或享受需要的高级消费品,其需求随着经济的发展和购买力的提高必然呈不断上升的趋势。而随着玻璃钢游艇产业的迅速发展,对艇体成型工艺的要求越来越高,特别是成型工艺的环保及成本方面的要求越来越高。 目前国内外游艇是金属材质的较少,大多采用玻璃钢材质。道恩游艇设计认为传统的艇体成型大部分采用手糊制,而手糊成型生产率低,劳动强度大,劳动卫生条件差,产品质量不易控制,性能稳定性不高,产品力 学性能较低。尤其对于结构复杂、力学性能要求高、体形庞大的大型船体,应用传统的手糊成型工艺已很难实施,所以道恩游艇设计在游艇材料上选择真空芯材导流工艺来解决这一难题。 真空灌注工艺(Vacuum infusion process),简称VIP,在模具上铺“干”增强材料(玻璃纤维,碳纤维,夹心材料等,有别于真空袋工艺),然后铺真空袋,并抽出体系中的真空,在模具型腔中形成一个负压,利用真空产生的压力把不饱和树脂通过预铺的管路压入纤维层中,让树脂浸润增强材料最后充满整个模具,制品固化后,揭去真空袋材料,从模具上得到所需的制品。 道恩游艇设计总结——真空芯材导流工艺的优势 1 更高质量制品:在真空环境下树脂浸润玻纤,与传统制造工艺相比,制品中的气泡极少。体系中不留有多余的树脂,玻纤含量很高,可达到时70%,甚至更高。所得制品重量更轻,强度更高。批与批之间也非常稳定。 2 更少树脂损耗:用VIP 工艺,树脂的用量可以精确预算,对于手糊或喷射工艺来说,会因操作人员的多变性而难于控制。VIP 可以使得树脂的损耗达到最少,更重要的是,这样可以节约成本。 3 树脂分布均匀:对于一个制品来说,不同部分的真空产生的压力是一致的,因此树脂对玻纤的浸润速

真空导入工艺和手糊工艺的比较-1

真空导入工艺和手糊工艺的比较 手糊工艺(Handlay-up)是一种开模工艺,目前在玻璃纤维增强的聚酯复合材料中占65%。它的优点是在模具的形状改变上有很大的自由度,模具价格低,适应性强、产品性能得到市场认可和投资少等。所以特别适合于小公司,也适合于船舶及航空航天产业,这儿通常是一次性的大部件。但该工艺也存在一系列问题,如可挥发有机物(VOC)排放超标、对操作人员的健康影响大、人员易流失、许用材料限制多、产品性能低,树脂浪费并且用量大等,尤其是产品质量不稳定,产品的玻纤和树脂比例、部件厚度、层材制造速率、层材的均匀性等都受操作人员的影响,要求操作人员有较好的技术、经验和素质。手糊产品的树脂含量一般在50%-70%左右。开模工艺的VOC排放超过500PPm,苯乙烯的挥发量高达使用量的35%-45%。而各国规定都在50-100PPm。目前国外大都改用环戊二烯(DCPD)或其它低苯乙烯释放树脂,但苯乙烯作为单体还没有好的替代品。 真空树脂导入工艺是近20年来发展的制造工艺,尤适合于大型产品的制造。优点如下: (1)产品性能优良,成品率高。在同样原材料的情况下,与手糊构件相比,真空树脂导入工艺成型构件的强度、刚度及其它的物理特性可提高30%-50%以上(表1)。工艺稳定后成品率可接近100%。表1典型聚酯玻璃钢性能比较增强材料无捻粗纱布双抽向织物无捻粗纱布双抽向织物成型工艺手糊手糊真空树脂扩散真空树脂扩散玻纤含量45506065 拉伸强度(MPa)273.2389383.5480 拉伸模量(GPa)13.518.517.921.9 压缩强度(MPa)200.4247215.2258 压缩模量(GPa)13.421.315.623.6 弯曲强度(MPa)230.3321325.7385 弯曲模量(GPa)13.41716.118.5 层间剪切强度(MPa)2030.73537.8 纵横剪切强度(MPa)48.8852.17 纵横剪切模量(GPa)1.621.84 (2)产品质量稳定,重复性好。产品质量受操作人员影响小,不论是同一构件还是各构件间都存在高度的一致性。产品的纤维用量在注入树脂前已按规定的量放入模具中,构件有相对恒定的树脂比,一般在30%-45%,因此产品性能的均匀性和重复性比手糊工艺产品好得多,缺陷也少得多。 (3)抗疲劳性能提高,可减轻结构重量。由于制品纤维含量高、孔隙率低、产品性能高,尤其是层间强度的提高,大大提高了产品的抗疲劳性能。在强度或刚度要求相同的情况下,采用真空导入工艺制作的产品可减轻结构重量。 (4)环境友善。真空树脂导入工艺是一种闭模工艺,挥发性有机物和有毒空气污染物均被局限于真空袋中。仅在真空泵排气(可过滤)和打开树脂桶时有微量的挥发物。VOC排放不超过5PPm的标准。这也大大改善了操作人员的工作环境,稳定了劳动人员的队伍,也扩大了可用材料的范围。 (5)产品整体性好。真空树脂导入工艺可同时成形加强筋、夹芯结构及其它嵌件,提高了产品的整体性,因此可制造风机机罩、船体和上层建筑等大型制品。 (6)减少原材料使用,减少用工。在同样铺层时,树脂用量减少30%。浪费少,树脂损耗率低于5%。劳动生产率高,比手糊工艺可节约劳动力50%以上。尤其在成型大型复杂几何形状的夹芯和加筋结构件时,材料和人工的节省更为可观。如在航空工业的垂直舵制造中,使紧固件减少365个价格比传统方法减少75%,产品重量不变,性能更好。 (7)制品精度好。真空树脂导入工艺产品的尺寸精度(厚度)优于手糊制品。在同样的铺层下,一般真空树脂扩散技术产品的厚度为手糊制品的2/3。产品厚度偏差约为士10%,而手糊工艺一般为士20%。产品表面的平整度优于手糊产品。真空树脂导入工艺的机罩产品内壁光滑,表面自然形成富树脂层,不需要另外加涂面漆(Topcoat)。减少了打磨和涂漆工序的人工和材料。

碳纤维制备工艺简介讲解

碳纤维制备工艺简介 碳纤维(Carbon Fibre)是纤维状的碳材料,及其化学组成中碳元素占总质量的90%以上。碳纤维及其复合材料具有高比强度,高比模量,耐高温,耐腐蚀,耐疲劳,抗蠕变,导电,传热,和热膨胀系数小等一系列优异性能,它们既可以作为结构材料承载负荷,又可以作为功能材料发挥作用。因此,碳纤维及其复合材料近年来发展十分迅速。 一、碳纤维生产工艺 可以用来制取碳纤维的原料有许多种,按它的来源主要分为两大类,一类是人造纤维,如粘胶丝,人造棉,木质素纤维等,另一类是合成纤维,它们是从石油等自然资源中提纯出来的原料,再经过处理后纺成丝的,如腈纶纤维,沥青纤维,聚丙烯腈(PAN)纤维等。 经过多年的发展,目前只有粘胶(纤维素)基纤维、沥青纤维和聚丙烯腈(PAN)纤维三种原料制备碳纤维工艺实现了工业化。 1,粘胶(纤维素)基碳纤维 用粘胶基碳纤维增强的耐烧蚀材料,可以制造火箭、导弹和航天飞机的鼻锥及头部的大面积烧蚀屏蔽材料、固体发动机喷管等,是解决宇航和导弹技术的关键材料。粘胶基碳纤维还可做飞机刹车片、汽车刹车片、放射性同位素能源盒,也可增强树脂做耐腐蚀泵体、叶片、管道、容器、催化剂骨架材料、导电线材及面发热体、密封材料以及医用吸附材料等。 虽然它是最早用于制取碳纤维的原丝,但由于粘胶纤维的理论总碳量仅44.5%,实际制造过程热解反应中,往往会因裂解不当,生成左旋葡萄糖等裂解产物而实际碳收率仅为30% 以下。所以粘胶(纤维素)基碳纤维的制备成本比较高,目前其产量已不足世界纤维总量的1%。但它作为航空飞行器中耐烧蚀材料有其独特的优点,由于含碱金属、碱土金属离子少,飞行过程中燃烧时产生的钠光弱,雷达不易发现,所以在军事工业方面还保留少量的生产。 2,沥青基碳纤维 1965年,日本群马大学的大谷杉郎研制成功了沥青基碳纤维。从此,沥青成为生产碳纤维的新原料,是目前碳纤维领域中仅次于PAN基的第二大原料路线。大谷杉郎开始用聚氯乙稀(PVC)在惰性气体保护下加热到400℃,然后将所制PVC沥青进行熔融纺丝,之后在空气中加热到260℃进行不熔化处理,即预氧化,再经炭化等一系列后处理得到沥青基碳纤维。 目前,熔纺沥青多用煤焦油沥青、石油沥青或合成沥青。1970年,日本吴羽化学工业公司生产的通用级沥青基碳纤维上市,至今该公司仍在规模化生产。1975年,美国联合碳化物公司(Union Carbide Corporation)开始生产高性能中间相沥青基碳纤维“Thornel-P”,年产量237t。我国鞍山东亚精细化工有限公司于20世纪90年代初从美国阿石兰石油公司引进年产200t通用级沥青基碳纤维生产线,1995年已投产,同时还引进了年产45t活性碳纤维的生产装置。 3,聚丙烯腈(PAN)基碳纤维 PAN基碳纤维的炭化收率比粘胶纤维高,可达45%以上,而且因为生产流程,溶剂回收,三废处理等方面都比粘胶纤维简单,成本低,原料来源丰富,加上聚丙烯腈基碳纤维的力学性能,尤其是抗拉强度,抗拉模量等为三种碳纤维之首。所以是目前应用领域最广,产量也最大的一种碳纤维。PAN基碳纤维生产的流程图如图1所示。

玻璃钢制作工艺真空导入原理教学文案

真空导入工艺原理真空导入工艺的基本原理是指在固化后的胶衣层上铺放玻璃纤维、玻璃纤维织物、各种嵌件、脱模布、树脂渗透层、铺放树脂管路和覆盖尼龙(或橡胶、硅酮)挠性薄膜(即真空袋),薄膜与型腔四周边缘密封严实。型腔内抽真空,往型腔里注入树脂。在真空状 态下树脂沿树脂管路、纤维外表流动而浸渍纤维束,在室温或加热条 件下制品固化的成型工艺。 1机械性能高与手糊构件相比,真空导入工艺成型的构件强度,刚度 及其它的物理特性可提高1.5倍。 2重复性好构件有相对恒定的树脂比,孔隙率低≤1%,手糊≥5%. 3质量轻纤维含量高达75-80%,无需额外的材料来连接芯材。 4环保真空导入工艺几乎是闭模成型过程,挥发性有机物和有毒空气 污染物均被局限在真空袋中。 5成本低,效率高纤维含量高,树脂浪费率低于5%,比开模工艺可 节约劳动力50%以上。在芯材加入的前后,无需等待树脂的固化。尤 其在板中加筋时,材料和人工的节约相当可观。 真空导入工艺步骤 1模具表面涂脱模剂(蜡) 2铺放干织物和夹芯 3铺放隔离层 4铺放分散介质层 5用真空袋密封 6注入树脂同时抽真空 7室温固化或放入烘箱 真空导入材料的选择 适应真空导入工艺的典型树脂包括低收缩聚酯树脂,乙烯基树脂, 环氧树脂等。树脂体系黏度一般0.15~0.8Pa.S。使树脂仅在真空力作 用下能够完全浸渍增强材料。不同的工艺对凝胶时间有不同的要求, 如有些工艺要求在35min内注射完,有些则需要4h完成,因此凝胶时 间应可变易控,这是注射成功的关键之一。在浸渍过程中粘度变化小, 固化放热峰值应适中。高放热峰会损坏模具甚至成型构件。 增强材料的选择 手糊工艺常用的纤维增强材料在真空导入中均可使用,其它形式的纤维织物,从短切原丝到厚的针织毡也都可以使用。新型的针织材料和平纹单向纤维是较理想的选择芯材的选择 芯层材料一般为低密度泡沫和轻质木材,还可以是热塑性材料,混凝土材料,固化拉挤材料,金属嵌件等。在具体使用中需考虑的因素有热膨胀系数差异,表面处理情况,与树脂的相溶性等。 固化体系的选择 由于真空袋压树脂注入工艺一般采用的是已经加入促进剂的树脂,因此在使用之前只需加入引发剂即可。常用的引发剂是过氧化甲乙酮。引发剂的用量与所需的凝胶时间和充模时的温度有很大 的关系,因为真空袋压树脂注入是闭模成型,因此湿度对引发剂的用量基本没有影响。真空袋压树脂注入工艺所需材料真空袋膜

玻璃钢制作工艺真空导入原理

真空导入工艺原理 真空导入工艺的基本原理是指在固化后的胶衣层上铺放玻璃纤维、玻璃纤维织物、各种嵌件、脱模布、树脂渗透层、铺放树脂管路和覆盖尼龙(或橡胶、硅酮)挠性薄膜(即真空袋),薄膜与型腔四周边缘密封严实。型腔内抽真空,往型腔里注入树脂。在真空状态下树脂沿 树脂管路、纤维外表流动而浸渍纤维束,在室温或加热条件下制品固 化的成型工艺。 1机械性能高与手糊构件相比,真空导入工艺成型的构件强度,刚度 及其它的物理特性可提高1.5倍。 2重复性好构件有相对恒定的树脂比,孔隙率低≤1%,手糊≥5%. 3质量轻纤维含量高达75-80%,无需额外的材料来连接芯材。 4环保真空导入工艺几乎是闭模成型过程,挥发性有机物和有毒空气 污染物均被局限在真空袋中。 5成本低,效率高纤维含量高,树脂浪费率低于5%,比开模工艺可 节约劳动力50%以上。在芯材加入的前后,无需等待树脂的固化。尤其 在板中加筋时,材料和人工的节约相当可观。 真空导入工艺步骤 1模具表面涂脱模剂(蜡) 2铺放干织物和夹芯 3铺放隔离层 4铺放分散介质层 5用真空袋密封 6注入树脂同时抽真空 7室温固化或放入烘箱 真空导入材料的选择 适应真空导入工艺的典型树脂包括低收缩聚酯树脂,乙烯基树脂, 环氧树脂等。树脂体系黏度一般0.15~0.8Pa.S。使树脂仅在真空力作 用下能够完全浸渍增强材料。不同的工艺对凝胶时间有不同的要求, 如有些工艺要求在35min内注射完,有些则需要4h完成,因此凝胶时 间应可变易控,这是注射成功的关键之一。在浸渍过程中粘度变化小, 固化放热峰值应适中。高放热峰会损坏模具甚至成型构件。 增强材料的选择 手糊工艺常用的纤维增强材料在真空导入中均可使用,其它形式的纤维织物,从短切原丝到厚的针织毡也都可以使用。新型的针织材料和平纹单向纤维是较理想的选择芯材的选择 芯层材料一般为低密度泡沫和轻质木材,还可以是热塑性材料,混凝土材料,固化拉挤材料,金属嵌件等。在具体使用中需考虑的因素有热膨胀系数差异,表面处理情况,与树脂的相溶性等。 固化体系的选择 由于真空袋压树脂注入工艺一般采用的是已经加入促进剂的 树脂,因此在使用之前只需加入引发剂即可。常用的引发剂是过氧化甲乙酮。引发剂的用量与所需的凝胶时间和充模时的温度有很大的关系,因为真空袋压树脂注入是闭模成型,因此湿度对引发剂的用量基本没有影响。真空袋压树脂注入工艺所需材料真空袋膜

聚丙烯腈碳纤维的工艺流程

聚丙烯腈碳纤维的工艺流程 1.概述 碳纤维是一种力学性能优异的新材料,它不仅具有碳材料的固有特性,又兼备纺织纤维的柔软可加工性,是新一代增强纤维。聚丙烯碳纤维是一种以聚丙烯腈(PAN)、沥青、粘胶纤维等为原料,经预氧化、碳化、石墨化工艺而制得的含碳量大于90%的特种纤维。碳纤维具有高强度、高模量、低密度、耐高温、耐腐蚀、耐摩擦、导电、导热、膨胀系数小、减震等优异性能,是航空航天、国防军事工业不可缺少的工程材料,同时在体育用品、交通运输、医疗器械和土木建筑等民用领域也有着广泛应用。PAN基碳纤维生产工艺简单、产品综合性能好,因而发展很快,产量占到90%以上,成为最主要的品种。 2.制备 聚丙烯腈碳纤维是以聚丙烯腈纤维为原料制成的碳纤维,主要作复合材料用增强体。无论均聚或共聚的聚丙烯腈纤维都能制备出碳纤维。为了制造出高性能碳纤维并提高生产率,工业上常采用共聚聚丙烯腈纤维为原料。对原料的要求是:杂质、缺陷少;细度均匀,并越细越好;强度高,毛丝少;纤维中链状分子沿纤维轴取向度越高越好,通常大于80%;热转化性能好。 生产中制取聚丙烯腈纤维的过程是:先由丙烯腈和其他少量第二、第三单体(丙烯酸甲醋、甲叉丁二脂等)共聚生成共聚聚丙烯腈树脂(分子量高于 6~8万),然后树脂经溶剂(硫氰酸钠、二甲基亚矾、硝酸和氯化锌等)溶解,形成粘度适宜的纺丝液,经湿法、干法或干-湿法进行纺丝,再经水洗、牵伸、干燥和热定型即制成聚丙烯腈纤维。若将聚丙烯腈纤维直接加热易熔化,不能保持其原来的纤维状态。因此,制备碳纤维时,首先要将聚丙烯腈纤维放在空气中或其他氧化性气氛中进行低温热处理,即预氧化处理。预氧化处理是纤维碳化的预备阶段。一般将纤维在空气下加热至约270℃,保温0.5h~3h,聚丙烯腈纤维的颜色由白色逐渐变成黄色、棕色,最后形成黑色的预氧化纤维。这是聚丙烯腈线性高分子受热氧化后,发生氧化、热解、交联、环化等一系列化学反应形成耐热梯型高分子的结果。再将预氧化纤维在氮气中进行高温处理(l 600℃),即碳化处理,则纤维进一步产生交联环化、芳构化及缩聚等反应,并脱除氢、氮、氧原子,最后形成二维碳环平面网状结构和层片粗糙平行的乱层石墨结构的碳纤维。 由PAN原丝制备碳纤维的工艺流程如下:PAN原丝→预氧化→碳化→石墨化→表面处理→卷取→碳纤维。 3.性能 碳纤维有如下的优良特性:①比重轻、密度小;②超高强力与模量;③纤维细而柔软; ④耐磨、耐疲劳、减振吸能等物理机械性能优异;⑤耐酸、碱和盐腐蚀,可形成多孔、表面活性、吸附性强的活性碳纤维;⑥热膨胀系数小,导热率高,不出现蓄能和过热;高温下尺寸稳定性好,不燃,热分解温度800℃,极限氧指数55;⑦导电性、X射线透过性及电磁波遮蔽性良好;⑧具有润滑性,不沾润在熔融金属中,可使其复合材料磨损率降低; ⑨生物相容性好,生理适应性强。

玻璃钢制作工艺真空导入原理

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真空导入工艺原理 真空导入工艺的基本原理是指在固化后的胶衣层上铺放玻璃纤维、玻璃纤维织物、各种嵌件、脱模布、树脂渗透层、铺放树脂管路和覆盖尼龙(或橡胶、硅酮)挠性薄膜(即真空袋),薄膜与型腔四周边缘密封严实。型腔内抽真空,往型腔里注入树脂。在真空状态下树脂沿树脂管路、纤维外表流动而浸渍纤维束,在室温或加热条件下制品固化的成型工艺。 1机械性能高与手糊构件相比,真空导入工艺成型的构件强度,刚度及其它的物理特性可提高1.5倍。 2重复性好构件有相对恒定的树脂比,孔隙率低≤1%,手糊≥5%. 3质量轻纤维含量高达75-80%,无需额外的材料来连接芯材。 4环保真空导入工艺几乎是闭模成型过程,挥发性有机物和有毒空气污染物均被局限在真空袋中。 5成本低,效率高纤维含量高,树脂浪费率低于5%,比开模工艺可节约劳动力50%以上。在芯材加入的前后,无需等待树脂的固化。尤其在板中加筋时,材料和人工的节约相当可观。 真空导入工艺步骤 1模具表面涂脱模剂(蜡) 2铺放干织物和夹芯 3铺放隔离层 4铺放分散介质层 5用真空袋密封 6注入树脂同时抽真空 7室温固化或放入烘箱 真空导入材料的选择 。 增强材料的选择 手糊工艺常用的纤维增强材料在真空导入中均可使用,其它形式的纤维织物,从短切原丝到厚的针织毡也都可以使用。新型的针织材料和平纹单向纤维是较理想的选择 芯材的选择 芯层材料一般为低密度泡沫和轻质木材,还可以是热塑性材料,混凝土材料,固化拉挤材料,金属嵌件等。在具体使用中需考虑的因素有热膨胀系数差异,表面处理情况,与树脂的相溶性等。 固化体系的选择 由于真空袋压树脂注入工艺一般采用的是已经加入促进剂的树脂,因此在使用之前只需加入引发剂即可。常用的引发剂是过氧化甲乙酮。引发剂的用量与所需的凝胶时间和充模时的温度有很大的关系,因为真空袋压树脂注入是闭模成型,因此湿度对引发剂的用量基本没有影响。 真空袋压树脂注入工艺所需材料 真空袋膜导流网 脱模布 中空螺旋管树脂进料管抽气管 真空袋密封胶吸胶毡 定位喷胶 1.真空袋膜 聚丙烯膜是最常用的真空袋膜,可以在形状复杂的模具上拉伸,无折叠和褶皱,真空效率高。 2.导流网 可采用孔隙率高的机织纤维,便于树脂的渗透。导流网的作用是将铺层和模具表面、真空软膜分开,同时保持了具有一定相互连接的垂直间隙和相互横向连接的网状结构。树脂从注射点、分配槽经由分配介质自由流向分配介质并完全覆盖整个产品一个表面,然后纵向均匀渗透铺层后通过上表面的分配介质,从而完成整个浸渍过程。 3脱模布:低孔隙率、低渗透率的纤维织物可改善制品的表观,防止真空袋粘在制品上。 4中空螺旋管:主要用作树脂流道和袋膜内抽气管。 5树脂进料管:用来连接树脂灌和注入口的塑料管,在承受一个大气压的情况下而不变形。 6抽气管:用来连接抽气口和树脂收集气及树脂收集器与真空泵的塑料管,能承受一个大气压而不变形,通常直径比树脂进料管要小。

碳纤维球拍的制作工艺与流程

碳纤维球拍的制作工艺与流程 1.碳纤维预浸 使用原料1)碳纤维纱束.(2)环氧树脂.(3)丁酮MEK(稀释用).(4)离型纸操作方法:在编织机上,碳纤维纱束浸过,预先调配好浓度的环氧树脂,经过滚轮编织成布状,附着在离型纸上,裁取适当的角度后,静置约2-3 天使MEK挥发,然后再进行下一步流程。 2.预备成型 使用原料: 1.碳织预浸部2.尼龙风管 操作方法:碳织布裁剪成适当规格的积层后,将尼龙风管包于里层卷成条状,接头处适当补强,并量取一定的圆径后即完成。 3. 热压成型 使用原料:预备成型的碳原料 操作方法:将卷好的碳纤维原料置放于模具内,送入热压炉加热,预留的尼龙风管用空压机打入空气到一定之压力,加热约20 ~ 30 分钟后,取出冷却,即完成网羽球拍的初胚 4. 初胚品质检验 胚成型后必须经过严格的检验,才可继续后段的加工,以确保全面性的品质。 检验内容: 外观是否损伤,结构成型是否异常,重量及平衡点是否符合规格。最重要是强度、抗压性是否合格,每支网羽球拍的初胚都要经过压力测试强度。 5. 钻穿线孔

将检验通过后的网羽球拍的初胚,按统一规格使用钻孔模具及高碳钢钻头,逐一钻孔。操作者必须小心操作,如有一孔误差,就整支报废! 6. 研磨 涂装前的研磨,可使涂装时增加表面亮度及平滑度,但是过度的拋磨可能损及球拍表层的结构,最佳做法是减少研磨的工程,这是球拍制造追求的目标。 7. 涂装 涂装与人穿衣服一样的功能,着重于配色与花样的设计,但也要考虑消费者个人的喜好,故厂家都有各式花样的设计来吸引不同的消费者。 8. 装配 涂装完成的网羽球拍,用冲压机打上线眼粒,切割整齐,调整重量及平衡点后,再包扎球拍握把皮,再做一次的压力测试,即诞生一支高品质的网羽球拍。 9. 包装 将装配完成的球拍,依客户要求的格式包装,附上配件、拍套,装箱即可出厂。

叶片真空导入工艺介绍

叶片真空导入工艺介绍 真空导入工艺的介绍 在目前的材料中,复合材料因其质轻高强而被广泛应用。针对复合材料的制造工艺也在不断的提高和创新。由起初的手糊,发展到机械化的喷射,拉挤,模压等工艺,都现在兴起的真空导入工艺,与真空导入相关的工艺还有树脂传递模塑(RTM),真空辅助RTM (VARTM),真空袋压,SCRIMP,SRIM(Structural Reaction Molding),RTI(resin film infusion).但都有一些差别,很多文章中都介绍过,这里就不赘述了。 1.真空导入工艺(Vacuum infusion process,VIP) 真空导入工艺(Vacuum infusion process),简称VIP,在模具上铺“干”增强材料(玻璃纤维,碳纤维,夹心材料等,有别于真空袋工艺),然后铺真空袋,并抽出体系中的真空,在模具型腔中形成一个负压,利用真空产生的压力吧不饱和树脂通过预铺的管路压入纤维层中,让树脂浸润增强材料最后充满整个模具,制品固化后,揭去真空袋材料,从模具上得到所需的制品。VIP采用单面模具(就象通常的手糊和喷射模具)建立一个闭合系统。真空导入工艺公诸于世很久了,这个工艺在1950年出现了专利记录。然而,直到近几年才得到了发展。由于这种工艺是从国外引入,所以在命名上有多种称呼,真空导入,真空灌注,真空注射。 2.理论 真空导入工艺能被广泛的应用,有其理论基础的,这就是达西定律(Darcy’s Law) t =? 2h/(2 kDP ) t 是导入时间,由四个参数来决定。 h-树脂粘度,从公式上可以看出所用树脂的粘度低,则所需导入时间就短,因此真空导入所用的树脂粘度一般不能太高。这样可以使树脂能够快速的充满整个模具。 ?-注射长度,指的树脂进料口与到达出料口的之间的距离,距离长当然所需的时间亦长。 DP-压力差, 体系内与体系外压力差值越大,对树脂的驱动力也越大,树脂流速越快,当然所需导入时间也越短。 k= 渗透性,指玻纤,夹心材料等对树脂浸润好坏的参数。k值大说明浸润好,象连续毡,多向毡要比方格布,短切毡易被树脂浸润。因此为了使得树脂在增强材料被压实的情况下能方便的充满体系,一般会人为设置一些导流槽,比如在夹心泡沫上下打孔等。 3.优势 在通常的手糊工艺(hand lay-up)中, 增强材料铺于模具中, 采用刷子,辊子或其它方式手工浸润增强材料。另外一种改进的方法是使用真空袋吸出手糊时积层中多余的树脂。这样提高的

真空导入工艺的介绍

真空导入工艺的介绍 在目前的材料中,复合材料因其质轻高强而被广泛应用。针对复合材料的制造工艺也在不断的提高和创新。由起初的手糊,发展到机械化的喷射,拉挤,模压等工艺,都现在兴起的真空导入工艺,与真空导入相关的工艺还有树脂传递模塑(RTM),真空辅助RTM (VARTM),真空袋压,SCRIMP,SRIM(Structural Reaction Molding),RTI(resin film infusion).但都有一些差别,很多文章中都介绍过,这里就不赘述了。 1.真空导入工艺(Vacuum infusion process,VIP) 真空导入工艺(Vacuum infusion process),简称VIP,在模具上铺“干”增强材料(玻璃纤维,碳纤维,夹心材料等,有别于真空袋工艺),然后铺真空袋,并抽出体系中的真空,在模具型腔中形成一个负压,利用真空产生的压力吧不饱和树脂通过预铺的管路压入纤维层中,让树脂浸润增强材料最后充满整个模具,制品固化后,揭去真空袋材料,从模具上得到所需的制品。VIP采用单面模具(就象通常的手糊和喷射模具)建立一个闭合系统。真空导入工艺公诸于世很久了,这个工艺在1950年出现了专利记录。然而,直到近几年才得到了发展。由于这种工艺是从国外引入,所以在命名上有多种称呼,真空导入,真空灌注,真空注射。 2.理论 真空导入工艺能被广泛的应用,有其理论基础的,这就是达西定律(Darcy’s Law) t =? 2h/(2 kDP ) t 是导入时间,由四个参数来决定。 h-树脂粘度,从公式上可以看出所用树脂的粘度低,则所需导入时间就短,因此真空导入所用的树脂粘度一般不能太高。这样可以使树脂能够快速的充满整个模具。 ?-注射长度,指的树脂进料口与到达出料口的之间的距离,距离长当然所需的时间亦长。 DP-压力差, 体系内与体系外压力差值越大,对树脂的驱动力也越大,树脂流速越快,当然所需导入时间也越短。 k= 渗透性,指玻纤,夹心材料等对树脂浸润好坏的参数。k值大说明浸润好,象连续毡,多向毡要比方格布,短切毡易被树脂浸润。因此为了使得树脂在增强材料被压实的情况下能方便的充满体系,一般会人为设置一些导流槽,比如在夹心泡沫上下打孔等。 3.优势 在通常的手糊工艺(hand lay-up)中, 增强材料铺于模具中, 采用刷子,辊子或其它方式手工浸润增强材料。另外一种改进的方法是使用真空袋吸出手糊时积层中多余的树脂。这样提高的玻纤含量,得到更高强度和更轻的产品,VIP相对于传统的工艺具有很多优势。 如图以手糊,真空袋和真空导入为例。在力学性能上真空导入占有明显的优势。 由此可以看出真空导入的优势 a更高质量制品:在真空环境下树脂浸润玻纤,与传统制造工艺相比,制品中的气泡极少。体系中不留有多余的树脂,玻纤含量很高,可达到时70%,甚至更低。所得制品重量更轻,强度更高。批与批之间也非常稳定。 b更少树脂损耗:用VIP工艺,树脂的用量可以精确预算,对于手糊或喷射工艺来说,会因操作人员的多变性而难于控制。VIP可以使得树脂的损耗达到最少,更重要的是,这样可以节约成本。 c树脂分布均匀:对于一个制品来说,不同部分的真空产生的压力是一致的,因此树脂对玻纤的浸润速度和含量趋于一致。这个对于重量要求稳定的FRP制件来是很关键的。 d过程挥发更少:生产过程中没有刷子或辊子之类,不会造成树脂的泼洒或滴落现象发现,

PAN基碳纤维

聚丙烯腈及沥青基碳纤维的工艺流程 1.聚丙烯腈碳纤维: 聚丙烯腈碳纤维是以聚丙烯腈纤维为原料制成的碳纤维,主要作复合材料用增强体。无论均聚或共聚的聚丙烯腈纤维都能制备出碳纤维。为了制造出高性能碳纤维并提高生产率,工业上常采用共聚聚丙烯腈纤维为原料。对原料的要求是:杂质、缺陷少; 细度均匀,并越细越好;强度高,毛丝少;纤维中链状分子沿纤维轴取向度越高越好,通常大于80%;热转化性能好。生产中制取聚丙烯腈纤维的过程如下: 1)原丝的制备:先由丙烯腈和其他少量第二、第三单体(丙烯酸甲 醋、甲叉丁二脂等)通过水相悬浮聚合、溶液聚合、乳液聚合或本体聚合共聚生成共聚聚丙烯腈树脂(分子量高于 6~8万),然后树脂经溶剂(硫氰酸钠、二甲基亚砜、硝酸和氯化锌等)溶解,形成粘度适宜的纺丝液,经湿法、干法或干-湿法进行纺丝,再经水洗、牵伸、干燥和热定型即制成聚丙烯腈纤维。直径12um 左右。 2)原丝的预氧化:若将聚丙烯腈纤维直接加热易熔化,不能保持 其原来的纤维状态。因此,制备碳纤维时,首先要将聚丙烯腈纤维放在空气中或其他氧化性气氛中进行低温热处理,即预氧化处理。预氧化处理是纤维碳化的预备阶段,过程中所发生的反应包括环化、脱氢及氧化,最后形成耐热梯型高分子。一般将纤维在空气下加热至约270℃,保温0.5h~3h,聚丙烯腈纤

维的颜色由白色逐渐变成黄色、棕色,最后形成黑色的预氧化纤维。 3)碳化:将预氧化纤维在氮气中进行高温处理(l600℃),即碳化 处理,则纤维进一步产生交联环化、芳构化转化成稠环及缩聚等反应,并脱除氢、氮、氧原子,纤维中的含碳量从60%增加到95%,最后形成二维碳环平面网状结构和层片粗糙平行的乱层石墨结构的碳纤维,直径在6-7um。 4)石墨化:在氦气或氩气的保护下,碳纤维经过进一步高温处理, 得到石墨纤维。石墨化纤维处理是将碳纤维放在2500-3000℃的高温下,可得到含碳量在99%以上的更高模量的碳纤维。5)表面处理:为方便碳纤维在复合材料中的应用,后期在碳纤维

真空吸塑成型技术详解

真空吸塑概况 真空吸塑包装被称为无容器包装,可大量节省包装的原辅材料,减少包装废弃物,符合全球大力倡导的适度和减量包装的要求。真空吸塑包装是 20 世纪 80 年代发展起来的包装新技术和新材料,这种新技术和新材料,开始用于对药片、药丸、卫生丸、糖块等固体小件进行包装。随着塑料软包装逐渐兴起,真空吸塑包装的应用更加广泛。近年来,在我国真空吸塑包装开始用于对小型电器产品的包装。很多大型家电的包装都是将包装的上下部分用硬包装支撑固定,外部则使用高强度的透明塑料膜。许多小型家电如刻录机、DVD、EVD 等产品的包装都开始采用真空吸塑包装,它针对的是只需护其棱角,不必整体包装的商品,并以纸制型材作为其护边、护角、护顶、护底等防护包装材料,从而使其环保、成本、商业促销等都得以综合体现,开辟了包装减量化的新途径。 真空吸塑包装的主要优点是,节省原辅材料、重量轻、运输方便、密封性能好,符合环保绿色包装的要求;能包装任何异形产品,装箱无需另加缓冲材料;被包装产品透明可见,外形美观,便于销售,并适合机械化、自动化包装,便于现代化管理、节省人力、提高效率。 真空吸塑包装是在专用的包装机械上进行的,近年来随着商品包装向机械化、自动化方向发展,生产热成型包装机械的厂家发展很快,国内外已有多家专业生产真空吸塑包装设备的厂家。虽然吸塑成型包装机的结构型式各不相同,但其原理基本上的相似的。真空吸塑包装的工作原理是,热塑性复合塑料薄膜,经红外加热板加热软化下沉,真空吸盘工作台上放有预制的瓦楞纸板,在其上放有被包装的电器产品。当薄膜经加热软化到一定程度时,真空吸盘工作台经压缩空气推动上升,使被包装产品与软件带有磁性一面的薄膜接触,同时打开真空室阀门。此时产品与薄膜之间的空气,经真空孔抽吸到真空室内,从而使薄膜热粘性的一面紧紧吸附在产品与托板上,再经风扇冷却薄膜外表面,将多余的边料切去,折叠起吸塑后的瓦楞纸板成长方盒形,用胶带粘贴包装盒接口处,即包装成型。根据产品的大小和各厂家的需要,一个包装盒里可放置 3 只~5 只产品。 真空吸塑包装的发展前景 衡量一种包装的优劣,主要根据如下几点:包装成本是否合理化;搬运是否方便;运输费用高不高;是否少占用仓库面积,不会浪费空间;防止被包装物破坏与损失效果如何;能否较好地维持或有效地提高被包装物的价值;是否利于自动化、智能化等高新技术的应用,等等。如果这些方面都能达到,那就说明这种包装是一种比较理想的包装,具有良好的发展前景。而真空吸塑包装在这些方面都有着优于其它多种包装的特点,从而使其能成为许多电器产品包装的首选方法,在包装领域中独树一帜。一些工业发达的国家如美国、

真空预压施工工艺及方法

真空预压施工工艺及方法 真空预压加固一般用于排水固结地段,施工工艺流程图见图3。 真空预压施工工艺流程图 施工要点如下: ⑴铺设水平排水垫层:当地基表层能承受施工机械运行时,可以用机械分堆摊铺法铺砂,汽车运进的砂料先卸成若干砂堆,然后用推土机摊平;当地基表层承载力不足时,一般采用顺序推进摊铺法,即汽车倒进卸料,推土机向前推赶推

平;当地基较软不能承受机械碾压时,可用轻型传送带由外向铺设。

⑵埋设排水滤管:先清除滤水管埋设影响范围内的石块等有可能扎破密封膜的尖利杂物;滤水管采用塑料管,外包尼龙纱或土工织物等滤水材料,滤水管与三通管接头部位绑牢;排水滤管埋设应形成回路,主管通过出膜管道与外部真空泵连接。 ⑶挖封闭沟:密封膜周边的密封可采用挖沟埋膜,以保证周边密封膜上有足够的覆土厚度和压力。 ⑷铺设密封膜:密封膜的热合和黏接采用双热合缝的平搭接;密封膜检查合格后,按先后顺序同时铺设,每铺完一层都要进行细致的检查补漏,保证密封膜的密封性能;密封膜铺设完成后,回填黏土。 ⑸施工监测:在预压过程中,应对加固范围内的地基稳定安全、固结度、垂直变形、侧向变形控制和加固效果实时监督和控制,监测被加固体内不同部位的负压实时状况;监测项目包括孔隙水压力、膜内真空度、排水板内真空度、土体真空度、地面沉降量、深层沉降量和土体水平位移;安置感应环于预定深度并用特定装置保持与土的变形响应性。 ⑹关闭真空泵,关闭阀门。 ⑺继续进行施工监测。 ⑻结束:卸掉膜上覆水,拆掉真空系统及出膜口;去除密封膜及真空分布管。 ⑼检验:进行现场钻探、试验等效果试验。 ⑽注意事项: ①施工前应按要求设置观测点、观测断面,每一断面上的观测点布置数量、观测频率和观测精度应符合规范要求,观测基桩必须置于不受施工影响的稳定地基内,并定期复核校正。 ②在排水垫层的施工中,无论采用何种施工方法,都应避免对软土表层的无穷大扰动和隆起,以免造成砂垫层与软土混合,影响垫层的排水效果。 ③挖封闭沟时,如果表层存在良好的透气层或在处理范围内有充足水源补给的透水层时,应采取有效措施隔断透气层或透水层。 ④铺设密封膜时,要注意膜与软土接触要有足够的长度,保证有足够长的渗径;膜周边密封处应有一定的压力,保证膜与软土紧密接触,使膜周边有良好的气密性。

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