第12章聚合物基复合材料成型工艺 本章教学目的: 1.了解复合材料各种成型工艺 2.掌握常用成型方法 3.了解模具及辅助材料 4.了解复合材料固化成型过程 本章重点难点: 复合材料常用成型方法(需要的常用设备及主要工 艺参数;复合材料固化成型过程)
第12章 聚合物基复合材料成型工艺 本章教学目的: 1. 了解复合材料各种成型工艺 2. 掌握常用成型方法 3. 了解模具及辅助材料 4. 了解复合材料固化成型过程 本章重点难点: 复合材料常用成型方法(需要的常用设备及主要工 艺参数;复合材料固化成型过程)
12.1概述 > 聚合物基复合材料的工艺特点 (1)材料的形成与制品的成型是同时完成的 该特点可实现大型制品一次整体成型,简化制品 结构,并且减少组分零件和联接零件的数量,因而减 轻制片质量,降低工艺消耗和提高结构件使用性能。 (2)复合材料的成型比较方便 复合材料基体及增强材料的特点,可使得一些复 合材料用廉价简易设备和模具,不用加热和加工工艺 的方法,由原材料直接成型出大尺寸的制品。 一种复合材料可以采用多种方法成型,选择成型 方法可根据制品结构的特点、用途、生产量、成本以 及生产条件的综合资料考虑,选择最经济和最简便的 成型工艺
➢ 聚合物基复合材料的工艺特点 (1) 材料的形成与制品的成型是同时完成的 该特点可实现大型制品一次整体成型,简化制品 结构,并且减少组分零件和联接零件的数量,因而减 轻制片质量,降低工艺消耗和提高结构件使用性能。 (2) 复合材料的成型比较方便 复合材料基体及增强材料的特点,可使得一些复 合材料用廉价简易设备和模具,不用加热和加工工艺 的方法,由原材料直接成型出大尺寸的制品。 一种复合材料可以采用多种方法成型,选择成型 方法可根据制品结构的特点、用途、生产量、成本以 及生产条件的综合资料考虑,选择最经济和最简便的 成型工艺。 12.1 概述
成型工艺类型 >手糊成型 >真空袋压法成型 >喷射成型 >树脂注射和树脂传递成型 >层压成型 >模压成型 >缠绕成型 >热压罐成型
成型工艺类型 ➢手糊成型 ➢真空袋压法成型 ➢喷射成型 ➢树脂注射和树脂传递成型 ➢层压成型 ➢模压成型 ➢缠绕成型 ➢热压罐成型
表12.1树脂基碳纤维复合材料几种成型工艺对比 工艺 产品性能 制造成本 制品尺寸 加工量 应用领域 大型复杂罗部件的制造,例如波音公 自动铺放 技术 大型、超大型 中批显 司的B787飞机(主机翼蒙皮、中央 机翼和尾翼)空客A350XWB飞机(机 翼蒙皮和中央翼) 热压罐成 型 中大型 中批星 杭空航天飞行器结构件 真空辅助 中 成型 中大型、超大型 中批量小批 量 大型复合材料零部件,风电叶片 适用于制造高质量、形状复杂、纤 RTM成型 低 中小型 中批量 维含量高的构件,主要应用于航空航 天、汽车工业、机械设备和电子产 品等领域 模压成型 低 中小型 大批量 广泛应用于航空、航天、汽车、建 筑、机械等领域
4 表12. 1 树脂基碳纤维复合材料几种成型工艺对比
12.1手糊成型工艺 手糊成型又称接触成型,采用手工方法将纤维增 强材料和树脂胶液在模具上捕敷成型、室温(或加 热)、无压(或低压)条件下固化,脱模成制品的 工艺方法,是聚合物基复合材料制造中最早采用和 最简单的方法。 糊成型工艺在世界各国复合材料工业生产中,仍占 用很大的比例,如美国占35%,西欧占25%,日本 占42%;中国占75%。这说明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
手糊成型又称接触成型,采用手工方法将纤维增 强材料和树脂胶液在模具上铺敷成型、室温(或加 热)、无压(或低压)条件下固化,脱模成制品的 工艺方法,是聚合物基复合材料制造中最早采用和 最简单的方法。 糊成型工艺在世界各国复合材料工业生产中,仍占 用很大的比例,如美国占35%,西欧占25%,日本 占42%;中国占75%。这说明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。 12.1 手糊成型工艺