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    復合材料成型工藝大全及說明

    2018-12-07   來源:   點擊數:11次 選擇視力保護色: 杏仁黃 秋葉褐 胭脂紅 芥末綠 天藍 雪青 灰 銀河白(默認色)   合適字體大小:
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     中國鋼管信息港已獲悉:無明顯屈服現象的金屬材料需測量其規定非比例延伸強度或規定殘余伸長應力,而有明顯屈服現象的金屬材料,則可以測量其屈服強度、上屈服強度、下屈服強度。一般而言,只測定下屈服強度。
      
      通常測定上屈服強度及下屈服強度的方法有兩種
      
      復合材料成型工藝是復合材料工業的發展基礎和條件。隨著復合材料應用領域的拓寬,復合材料工業得到迅速發展,老的成型工藝日臻完善,新的成型方法不斷涌現,目前聚合物基復合材料的成型方法已有20多種,并成功地用于工業生產。
      
      視所選用的樹脂基體材料的不同,各方法適用于熱固性和熱塑性復合材料的生產,有些工藝兩者都適用。復合材料制品成型工藝特點:與其它材料加工工藝相比,復合材料成型工藝具有如下特點:
      
      (1)材料制造與制品成型同時完成
      
      一般情況下,復合材料的生產過程,也就是制品的成型過程。材料的性能必須根據制品的使用要求進行設計,因此在選擇材料、設計配比、確定纖維鋪層和成型方法時,都必須滿足制品的物化性能、結構形狀和外觀質量要求等。
      
      (2)制品成型比較簡便
      
      一般熱固性復合材料的樹脂基體,成型前是流動液體,增強材料是柔軟纖維或織物,因此用這些材料生產復合材料制品,所需工序及設備要比其它 材料簡單的多,對于某些制品僅需一套模具便能生產。
      
      ◇ 層壓及卷管成型工藝
      
      1、層壓成型工藝
      
      中國鋼管信息港已獲悉:層壓成型是將預浸膠布按照產品形狀和尺寸進行剪裁、疊加后,放入兩個拋光的金屬模具之間,加溫加壓成型復合材料制品的生產工藝。它是復合材料成型工藝中發展較早、也較成熟的一種成型方法。該工藝主要用于生產電絕緣板和印刷電路板材。現在,印刷電路板材已廣泛應用于各類收音機、電視機、電話機和移動電話機、電腦產品、各類控制電路等所有需要平面集成電路的產品中。
      
      層壓工藝主要用于生產各種規格的復合材料板材,具有機械化、自動化程度高、產品質量穩定等特點,但一次性投資較大,適用于批量生產,并且只能生產板材,且規格受到設備的限制。
      
      層壓工藝過程大致包括:預浸膠布制備、膠布裁剪疊合、熱壓、冷卻、脫模、加工、后處理等工序。
      
      2、卷管成型工藝
      
      卷管成型工是用預浸膠布在卷管機上熱卷成型的一種復合材料制品成型方法,其原理是借助卷管機上的熱輥,將膠布軟化,使膠布上的樹脂熔融。在一定的張力作用下,輥筒在運轉過程中,借助輥筒與芯模之間的摩擦力,將膠布連續卷到芯管上,直到要求的厚度,然后經冷輥冷卻定型,從卷管機上取下,送入固化爐中固化。管材固化后,脫去芯模,即得復合材料卷管。
      
      卷管成型按其上布方法的不同而可分為手工上布法和連續機械法兩種。其基本過程是:首先清理各輥筒,然后將熱輥加熱到設定溫度,調整好膠布張力。在壓輥不施加壓力的情況下,將引頭布先在涂有脫模劑的管芯模上纏上約1圈,然后放下壓輥,將引頭布貼在熱輥上,同時將膠布拉上,蓋貼在引頭布的加熱部分,與引頭布相搭接。引頭布的長度約為800~1200mm,視管徑而定,引頭布與膠布的搭接長度一般為150~250mm。在卷制厚壁管材時,可在卷制正常運行后,將芯模的旋轉速度適當加快,在接近設計壁厚時再減慢轉速,至達到設計厚度時,切斷膠布。然后在保持壓輥壓力的情況下,繼續使芯模旋轉1~2圈。最后提升壓輥,測量管坯外徑,合格后,從卷管機上取出,送入固化爐中固化成型。
      
      3、預浸膠布制備工藝
      
      預浸膠布是生產復合材料層壓板材、卷管和布帶纏繞制品的半成品。
      
      (1)原材料
      
      預浸膠布生產所需的主要原材料有增強材料(如玻璃布、石棉布、合成纖維布、玻璃纖維氈、石棉氈、碳纖維、芳綸纖維、石棉紙、牛皮等)和合成樹脂(如酚醛樹脂、氨基樹脂、環氧樹脂、不飽和聚酯樹脂、有機硅樹脂等)。
      
      (2)預浸膠布的制備工藝
      
      預浸膠布的制備是使用經熱處理或化學處理的玻璃布,經浸膠槽浸漬樹脂膠液,通過刮膠裝置和牽引裝置控制膠布的樹脂含量,在一定的溫度下,經過一定時間的洪烤,使樹脂由A階轉至B階,從而得到所需的預浸膠布。通常將此過程稱之為玻璃的浸膠。
      
      ◇  樹脂傳遞模塑成型(RTM)
      
      樹脂傳遞模塑成型簡稱RTM(Resin Transfer Molding)。RTM起始于50年代,是手糊成型工藝改進的一種閉模成型技術,可以生產出兩面光的制品。在國外屬于這一工藝范疇的還有樹脂注射工藝 (Resin Injection)和壓力注射工藝(Pressure Infection)。
      
      RTM的基本原理是將玻璃纖維增強材料鋪放到閉模的模腔內,用壓力將樹脂膠液注入模腔,浸透玻纖增強材料,然后固化,脫模成型制品。
      
      從上前的研究水平來看,RTM技術的研究發展方向將包括微機控制注射機組,增強材料預成型技術,低成本模具,快速樹脂固化體系,工藝穩定性和適應性等。
      
      RTM成型技術的特點:①可以制造兩面光的制品;②成型效率高,適合于中等規模的玻璃鋼產品生產(20000件/年以內);③RTM為閉模操作,不污染環境,不損害工人健康;④增強材料可以任意方向鋪放,容易實現按制品受力狀況鋪放增強材料;⑤原材料及能源消耗少;⑥建廠投資少,上馬快。
      
      RTM技術適用范圍很廣,目前已廣泛用于建筑、交通、電訊、衛生、航空航天等工業領域。已開發的產品有:汽車殼體及部件、娛樂車構件、螺旋漿、8.5m長的風力發電機葉片、天線罩、機器罩、浴盆、沐浴間、游泳池板、座椅、水箱、電話亭、電線桿、小型游艇等。
      
      (1)RTM工藝及設備
      
      成型工藝 RTM全部生產過程分11道工序,各工序的操作人員及工具、設備位置固定,模具由小車運送,依次經過每一道工序,實現流水作業。模具在流水線上的循環時間,基本上反映了制品的生產周期,小型制品一般只需十幾分鐘,大型制品的生產周期可以控制在1h以內完成。
      
      成型設備
      
      RTM成型設備主要是樹脂壓注機和模具。
      
      ①樹脂村注機
      
      樹脂壓注機由樹脂泵、注射槍組成。樹脂泵是一組活塞式往復泵,最上端是一個空氣動力泵。當壓縮空氣驅動空氣泵活塞上下運動時,樹脂泵將桶中樹脂經過流量控制器、過濾器定量地抽入樹脂貯存器,側向杠桿使催化劑泵運動,將催化劑定量地抽至貯存器。壓縮空氣充入兩個貯存器,產生與泵壓力相反的緩沖力,保證樹脂和催化劑能穩定的流向注射槍頭。注射槍口后有一個靜態紊流混合器,可使樹脂和催化劑在無氣狀態下混合均勻,然后經槍口注入模具,混合器后面設計有清洗劑入口,它與一個有0.28MPa壓力的溶劑罐相聯,當機器使用完后,打開開關,溶劑自動噴出,將注射槍清洗干凈。
      
      ②模具
      
      RTM模具分玻璃鋼模、玻璃鋼表面鍍金屬模和金屬模3種。玻璃鋼模具容易制造,價格較低,聚酯玻璃鋼模具可使用2000次,環氧玻璃鋼模具可使用4000次。表面鍍金屬的玻璃鋼模具可使用10000次以上。金屬模具在RTM工藝中很少使用,一般來講,RTM的模具費僅為SMC的2%~16%。
      
      (2)RTM原材料
      
      RTM用的原材料有樹脂體系、增強材料和填料。
      
      樹脂體系:RTM工藝用的樹脂主要是不飽和聚酯樹脂。
      
      增強材料:一般RTM的增強材料主要是玻璃纖維,其含量為25%~45%(重量比);常用的增強材料有玻璃纖維連續氈、復合氈及軸向布。
      
      填料:填料對RTM工藝很重要,它不僅能降低成本,改善性能,而且能在樹脂固化放熱階段吸收熱量。常用的填料有氫氧化鋁、玻璃微珠、碳酸鈣、云母等。
      
      ◇ 袋壓法、熱壓罐法、液壓釜法和熱膨脹模塑法成型
      
      中國鋼管信息港已獲悉:袋壓法、熱壓罐法、液壓釜法和熱膨脹模塑法統稱為低壓成型工藝。其成型過程是用手工鋪疊方式,將增強材料和樹脂(含預浸材料)按設計方向和順序逐層鋪放到模具上,達到規定厚度后,經加壓、加熱、固化、脫模、修整而獲得制品。四種方法與手糊成型工藝的區別僅在于加壓固化這道工序。因此,它們只是手糊成型工藝的改進,是為了提高制品的密實度和層間粘接強度。
      
      以高強度玻璃纖維、碳纖維、硼纖維、芳綸纖維和環氧樹脂為原材料,用低壓成型方法制造的高性能復合材料制品,已廣泛用于飛機、導彈、衛星和航天飛機。如飛機艙門、整流罩、機載雷達罩,支架、機翼、尾翼、隔板、壁板及隱形飛機等。
      
      (1)袋壓法
      
      袋壓成型是將手糊成型的未固化制品,通過橡膠袋或其它彈性材料向其施加氣體或液體壓力,使制品在壓力下密實,固化。
      
      袋壓成型法的優點是:①產品兩面光滑;②能適應聚酯、環氧和酚醛樹脂;③產品性能比手糊高。
      
      袋壓成型分壓力袋法和真空袋法2種:
      
      ①壓力袋法
      
      壓力袋法是將手糊成型未固化的制品放入一橡膠袋,固定好蓋板,然后通入壓縮空氣或蒸汽(0.25~0.5MPa),使制品在熱壓條件下固化。
      
      ②真空袋法
      
      此法是將手糊成型未固化的制品,加蓋一層橡膠膜,制品處于橡膠膜和模具之間,密封周邊,抽真空(0.05~0.07MPa),使制品中的氣泡和揮發物排除。真空袋成型法由于真空壓力較小,故此法僅用于聚酯和環氧復合材料制品的濕法成型。
      
      (2)熱壓釜和液壓釜法
      
      熱壓釜和液壓釜法都是在金屬容器內,通過壓縮氣體或液體對未固化的手糊制品加熱、加壓,使其固化成型的一種工藝。
      
      熱壓釜法
      
      熱壓釜是一個臥式金屬壓力容器,未固化的手糊制品,加上密封膠袋,抽真空,然后連同模具用小車推進熱壓釜內,通入蒸汽(壓力為1.5~2.5MPa),并抽真空,對制品加壓、加熱,排出氣泡,使其在熱壓條件下固化。它綜合了壓力袋法和真空袋法的優點,生產周期短,產品質量高。熱壓釜法能夠生產尺寸較大、形狀復雜的高質量、高性能復合材料制品。產品尺寸受熱壓釜限制,目前國內最大的熱壓釜直徑為2.5m,長18m,已開發應用的產品有機翼、尾翼、衛星天線反射器,導彈載入體、機載夾層結構雷達罩等。此法的最大缺點是設備投資大,重量大,結構復雜,費用高等。
      
      液壓釜法
      
      液壓釜是一個密閉的壓力容器,體積比熱壓釜小,直立放置,生產時通入壓力熱水,對未固化的手糊制品加熱、加壓,使其固化。液壓釜的壓力可達到2MPa或更高,溫度為80~100℃。用油載體、熱度可達200℃。此法生產的產品密實,周期短,液壓釜法的缺點是設備投資較大。
      
      (3)熱膨脹模塑法
      
      熱膨脹模塑法是用于生產空腹、薄壁高性能復合材料制品的一種工藝。其工作原理是采用不同膨脹系數的模具材料,利用其受熱體積膨脹不同產生的擠壓力,對制品施工壓力。熱膨脹模塑法的陽模是膨脹系數大的硅橡膠,陰模是膨脹系數小的金屬材料,手糊未固化的制品放在陽模和陰模之間。加熱時由于陽、陰模的膨脹系數不同,產生巨大的變形差異,使制品在熱壓下固化。
      
      ◇ 噴射成型技術
      
      噴射成型技術是手糊成型的改進,半機械化程度。噴射成型技術在復合材料成型工藝中所占比例較大,如美國占9.1%,西歐占11.3%,日本占21%。目前國內用的噴射成型機主要是從美國進口。
      
      (1)噴射成型工藝原理及優缺點
      
      噴射成型工藝是將混有引發劑和促進劑的兩種聚酯分別從噴槍兩側噴出,同時將切斷的玻纖粗紗,由噴槍中心噴出,使其與樹脂均勻混合,沉積到模具上,當沉積到一定厚度時,用輥輪壓實,使纖維浸透樹脂,排除氣泡,固化后成制品。
      
      噴射成型的優點:①用玻纖粗紗代替織物,可降低材料成本;②生產效率比手糊的高2~4倍;③產品整體性好,無接縫,層間剪切強度高,樹脂含量高,抗腐蝕、耐滲漏性好;④可減少飛邊,裁布屑及剩余膠液的消耗;⑤產品尺寸、形狀不受限制。其缺點為:①樹脂含量高,制品強度低;②產品只能做到單面光滑;③污染環境,有害工人健康。
      
      噴射成型效率達15kg/min,故適合于大型船體制造。已廣泛用于加工浴盆、機器外罩、整體衛生間,汽車車身構件及大型浮雕制品等。
      
      (2)生產準備
      
      場地:噴射成型場地除滿足手糊工藝要求外,要特別注意環境排風。根據產品尺寸大小,操作間可建成密閉式,以節省能源。
      
      材料準備:原材料主要是樹脂(主要用不飽和聚酯樹脂)和無捻玻纖粗紗。
      
      模具準備:準備工作包括清理、組裝及涂脫模劑等。
      
      噴射成型設備:噴射成型機分壓力罐式和泵供式兩種:
      
      ①泵式供膠噴射成型機,是將樹脂引發劑和促進劑分別由泵輸送到靜態混合器中,充分混合后再由噴槍噴出,稱為槍內混合型。其組成部分為氣動控制系統、樹脂泵、助劑泵、混合器、噴槍、纖維切割噴射器等。樹脂泵和助劑泵由搖臂剛性連接,調節助劑泵在搖臂上的位置,可保證配料比例。在空壓機作用下,樹脂和助劑在混合器內均勻混合,經噴槍形成霧滴,與切斷的纖維連續地噴射到模具表面。這種噴射機只有一個膠液噴槍,結構簡單,重量輕,引發劑浪費少,但因系內混合,使完后要立即清洗,以防止噴射堵塞。
      
      ②壓力罐式供膠噴射機是將樹脂膠液分別裝在壓力罐中,靠進入罐中的氣體壓力,使膠液進入噴槍連續噴出。主要由兩個樹脂罐、管道、閥門、噴槍、纖維切割噴射器、小車及支架組成。工作時,接通壓縮空氣氣源,使壓縮空氣經過氣水分離器進入樹脂罐、玻纖切割器和噴槍,使樹脂和玻璃纖維連續不斷的由噴槍噴出,樹脂霧化,玻纖分散,混合均勻后沉落到模具上。這種噴射機是樹脂在噴槍外混合,故不易堵塞噴槍嘴。
      
      (3)噴射成型工藝控制
      
      噴射工藝參數選擇:
      
      ①樹脂含量
      
      噴射成型的制品中,樹脂含量控制在60%左右。
      
      ②噴霧壓力
      
      當樹脂粘度為0.2Pa?s,樹脂罐壓力為0.05~0.15MPa時,霧化壓力為0.3~0.55MPa,方能保證組分混合均勻。
      
      ③噴槍夾角
      
      不同夾角噴出來的樹脂混合交距不同,一般選用20°夾角,噴槍與模具的距離為350~400mm。改變距離,要高速噴槍夾角,保證各組分在靠近模具表面處交集混合,防止膠液飛失。
      
      噴射成型應注意事項:
      
      ①環境溫度應控制在(25±5)℃。過高,易引起噴槍堵塞;過低,混合不均勻,固化慢;
      
      ②噴射機系統內不允許有水分存在,否則會影響產品質量;
      
      ③成型前,模具上先噴一層樹脂,然后再噴樹脂纖維混合層;
      
      ④噴射成型前,先調整氣壓,控制樹脂和玻纖含量;
      
      ⑤噴槍要均勻移動,防止漏噴,不能走弧線,兩行之間的重疊富庶小于1/3,要保證覆蓋均勻和厚度均勻;
      
      ⑥噴完一層后,立即用輥輪壓實,要注意棱角和凹凸表面,保證每層壓平,排出氣泡,防止帶起纖維造成毛刺;
      
      ⑦每層噴完后,要進行檢查,合格后再噴下一層;
      
      ⑧最后一層要噴薄些,使表面光滑;
      
      ⑨噴射機用完后要立即清洗,防止樹脂固化,損壞設備。
      
      ◇  泡沫塑料夾層結構制造技術
      
      (1)原材料
      
      泡沫塑料夾層結構用的原材料分為面板(蒙皮)材料、夾芯材料和粘接劑。
      
      ①面板材料
      
      主要是用玻璃布和樹脂制成的薄板,與蜂窩夾層結構面板用的材料相同。
      
      ②粘接劑
      
      面板和夾芯材料的粘接劑,主要取決于泡沫塑料種類,如聚苯乙烯泡沫塑料,不能用不飽和聚酯樹脂粘接。
      
      ③泡沫夾芯材料
      
      泡沫塑料的種類很多,其分類方法有兩種:
      
      一種是按樹脂基體分,可分為:聚氯乙烯泡沫塑料,聚苯乙烯泡沫塑料,聚乙烯泡沫塑料,聚氨酯泡沫塑料,酚醛,環氧及不飽和聚酯等熱固性泡沫塑料等。
      
      另一種是按硬度分,可分為硬質、半硬質和軟質三種。
      
      用泡沫塑料芯材生產夾層結構的最大優點是防寒、絕熱,隔音性能好,質量輕,與蒙皮粘接面大,能均勻傳遞荷載,抗沖擊性能好等。
      
      (2)泡沫塑料制造技術
      
      生產泡沫塑料的發泡方法較多,有機械發泡法、惰性氣體混溶減壓發泡法、低沸點液體蒸發發泡法、發泡劑分解放氣發泡法和原料組分相互反應放氣發泡法等。
      
      ①機械發泡法
      
      利用強烈機械攪拌,將氣體混入到聚合物溶液、乳液或懸浮液中,形成泡沫體,然后經固化而獲得泡沫塑料。
      
      ②惰性氣體混溶減壓發泡法
      
      利用惰性氣體(如氮氣、二氧化碳等)無色、無臭、難與其它化學元素化合的原理,在高壓下壓入聚合物中,經升溫、減壓、使氣體膨脹發泡。
      
      ③低沸點液體蒸發發泡法
      
      將低沸點液體壓入聚合物中,然后加熱聚合物,當聚合物軟化、液體達到沸點時,借助液體氣化產生的蒸氣壓力,使聚合物發泡成泡沫體。
      
      ④化學發泡劑發泡法
      
      借助發泡劑在熱作用下分解產生的氣體,使聚合物體積膨脹,形成泡沫塑料。
      
      ⑤原料化學反應發泡法
      
      此法是利用能發泡的原料組分,相互反應放出二氧化碳或氮氣等使聚合物膨脹發泡成泡沫體。
      
      (3)泡沫塑料夾層結構制造
      
      泡沫塑料夾層結構的制造方法有:預制粘接法、現場澆注成型法和連續機械成型法三種。
      
      ①預制粘接法
      
      將蒙皮和泡沫塑料芯材分別制造,然后再將它們粘接成整體。預制成型法的優點是能適用各種泡沫塑料,工藝簡單,不需要復雜機械設備等。其缺點是生產效率低, 質量不易保證。
      
      ②整體澆注成型法
      
      先預制好夾層結構的外殼,然后將混合均勻的泡沫料漿澆入殼體內,經過發泡成型和固化處理,使泡沫漲滿腔體,并和殼體粘接成一個整體結構。
      
      ③連續成型法
      
      適用于生產泡沫塑料夾層結構板材。
      
      ◇ 其它成型工藝
      
      聚合物基復合材料的其它成型工藝,主要指離心成型工藝、澆鑄成型工藝、彈性體貯存樹脂成型工藝(ERM)、增強反應注射成型工藝(RRIM)等。
      
      1、離心成型工藝
      
      離心成型工藝在復合材料制品生產中,主要是用于制造管材(地埋管),它是將樹脂、玻璃纖維和填料按一定比例和方法加入到旋轉的模腔內,依靠高速旋轉產生的離心力,使物料擠壓密實,固化成型。
      
      離心玻璃鋼管分為壓力管非壓力管兩類,其使用壓力為0~18MPa。這種管的管徑一般為φ400~φ2500mm,最大管徑或達5m,以φ1200mm以上管徑經濟效果最佳,離心管的長度2~12m,一般為6m。
      
      離心玻璃鋼管的優點很多,與普通玻璃鋼管和混凝土管相比,它強度高、重量輕,防腐、耐磨(是石棉水泥管的5~10倍)、節能、耐久(50年以 上)及綜合工程造價低,特別是大口徑管等;與纏繞加砂玻璃鋼管相比,其最大特點是剛度大,成本低,管壁可以按其功能設計成多層結構。離心法制管質量穩定,原材料損耗少,其綜合成本低于鋼管。離心玻璃鋼管可埋深15m,能隨真空及外壓。其缺點是內表面不夠光滑,水力學特性比較差。
      
      離心玻璃鋼管的應用前景十分廣闊,其主要應用范圍包括:給水及排水工程干管,油田注水管、污水管、化工防腐管等。
      
      (1)原材料
      
      生產離心管的原材料有樹脂、玻璃纖維及填料(粉狀和粒狀填料)等。
      
      樹脂:應用最廣的是不飽和聚酯樹脂,可根據使用條件和工藝要求選擇樹脂牌號和固化劑。
      
      增強材料:主工是玻璃纖維及其制品。玻纖制品有連續纖維氈、網格布及單向布等,制造異形斷面制品時,可先將玻纖制成預制品,然后放入模內。
      
      填料:填料的作是用增加制品的剛度、厚度、降低成本,填料的種類要根據使用要求選擇,一般為石英砂、石英粉、輝綠巖粉等。
      
      (2)工藝流程
      
      離心制管的加料方法與纏繞成型工藝不同,加料系統是把樹脂、纖維和填料的供料裝置,統一安裝在可往復運動的小車上。
      
      (3)模具
      
      離心法生產玻璃鋼管的模具,主要是鋼模,模具分整體式和拼裝式兩種:小于φ800mm管的模具,用整體式,大于φ800mm管的模具,可以用拼裝式。
      
      模具設計要保證有足夠的強度和剛度,防止旋轉、震動過程中變形。模具由管身、封頭、托輪箍組成。管身由鋼板卷焊而成,小直徑管身可用無縫鋼 管。封頭的作用是增加管模端頭的強度和防止物料外流。托輪箍的作用是支撐模具,傳遞旋轉力,使模具在離心機上高速度旋轉,模具的管身內表面必須平整,光滑,一般都要精加工和拋光,保證順利脫模。
      
      2、澆注成型工藝
      
      澆注成型主要用于生產無纖維增強的復合材料制品,如人造大理石,鈕扣、包埋動、植物標本、工藝品、錨桿固定劑、裝飾板等。
      
      澆注成型比較簡單,但要生產出優質產品,則需要熟練的操作技術。
      
      (1)鈕扣生產工藝
      
      用聚酯樹脂澆注的鈕扣,具有硬度高,光澤好,耐磨、耐燙、耐干洗、花色品種多及價格低等優點,目前在國內外已基本取代了有機玻璃鈕扣,占鈕扣市場80%以上。 生產鈕扣的原料主要是不飽和聚酯樹脂、固化劑(引發劑采用過氧化甲乙酮)和輔助材料(包括色漿、珠光粉、觸變劑等)。
      
      聚酯鈕扣采用離心澆注式棒材澆注法生產,先制成板材或棒材,然后經切板、切棒制成鈕扣,再經熱處理、刮面、刮底、銑槽、打眼、拋光等工序制成鈕扣。
      
      (2)人造石材生產工藝
      
      人造石材是用不飽和聚酯樹脂和填料制成的。由于所選用的填料不同,制成的人造石材分為人造大理石、人造瑪瑙、人造花崗石和聚酯混凝土等。
      
      生產人造石材的原材料是不飽和聚酯樹脂,填料和顏料:
      
      ①樹脂
      
      生產人造石材的樹脂分面層和結構層兩層,表面裝飾層樹脂要求收縮性小,有韌性、硬度好,耐熱、耐磨、耐水等,同時要求易調色。辛戌二醇鄰苯型樹脂用于人造石材,辛戌二醇間苯型樹脂用于生產衛生潔具。固化體系,常用過氧化甲乙酮、萘酸鈷溶液。
      
      ②填料
      
      生產人造石材的填料有很多,生產人造大理石的填料是大理石粉,石英粉、白云石粉、碳酸鈣粉等,生產人造花崗石的填料是用粒料級配,不同品種花崗石用不同色彩的粒料,生產人瑪瑙的填料要有一定透明性,一般選用氫氧化鋁或三氧化二鋁等。
      
      ③顏料
      
      中國鋼管信息港已獲悉:生產人造石材需要各色顏料,如制人造大理石或人造瑪瑙浴盆,應選擇耐熱、耐水的色漿,制造裝飾板及工藝品時,要選用耐光、耐水及耐久的顏料。
      
      生產人造大理石、花崗石板材用的模具材料有玻璃鋼、不銹鋼、塑料、玻璃等。生產人造石板材的模板,要求表面平整,光澤、有足夠的強度和剛度,能經受生產過程中的熱應力、搬運荷載及碰撞等。
      
      3、彈性體貯樹脂模塑成型技術
      
      彈性體貯樹脂模塑成型(Elastic Reservir Molding, ERM)是80年代在歐美出現的新工藝,它是用柔性材料(開孔聚氨酯泡沫塑料)作為芯材并滲入樹脂糊。這種滲有樹脂糊的泡沫體留在成型好的ERM材料中間,泡沫體使ERM制成的產品密度降低,沖擊強度和剛度提高,故可稱為壓制成型的夾層結構制品。
      
      ERM與SMC一樣,同屬于模壓成型的片狀模塑料,只是由于ERM具有夾層結構的構造,給它帶來優于SMC的特點:
      
      (1)重量輕:ERM比用 氈和SMC制成的制品輕30%以上;
      
      (2)ERM制品的比剛度優于SMC、鋁和鋼制成的制品;
      
      (3)搞沖擊強度高:在增強材料含量相同的條件下,ERM比SMC的抗沖擊強度高很多;
      
      (4)物理力學性能高:在增強材料含量相同的條件下,ERM制品的物理力學性能優于SMC制品;
      
      (5)投資費用低:ERM成型機組比SMC機組簡單,ERM制品成型壓力比SMC制品低10倍左右,故生產ERM制品時可以采用低噸位壓機和低強度材料模具,從而減少建投資。
      
      ERM制品生產工藝分為ERM制造和ERM制品成型兩個過程:
      
      (1)ERM生產工藝
      
      ERM生產原材料為開孔聚氨酯泡沫塑料,各種纖維制品(如玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維制成的短切氈、連續纖維氈、針織氈等)和各種熱固性樹脂。其生產過程如下:先在ERM機組上將調好的樹脂糊浸漬開孔聚氨酯泡沫塑料,通過涂刮器將樹脂糊涂到泡沫上,用壓輥將樹脂糊壓擠到泡沫體的孔內,然后將兩層泡沫復合到一起,最后在上下兩個面鋪放玻纖維氈或其它纖維制品,制成ERM夾層材料,切割成適宜的尺寸,用于壓制成型或貯存。
      
      (2)ERM制品生產工藝
      
      ERM制品生產過程與其它熱固性模壓料(玻纖布或氈預浸料、SMC等)相比,需要在熱壓條件下固化成型,但成型壓力比SMC小很多,大約是SMC成型壓力的1/10,為0.5~0.7MPa。
      
      ERM技術目前主要用于汽車工業材料和輕質建筑復合材料工業。由于ERM具有夾層結構材料的特點,是適用于生產大型結構的組合部件,各種輕質板材,活動房屋、雷達罩,房門等。在汽車工業中的制品有行李車拖斗、蓋板、儀表盤、保險杠、車門、底板等。
      
      4、增強反應注射模塑技術
      
      增強反應注射模塑工藝(Reinforced Reaction Injection Molding, RRIM)是利用高壓沖擊來混合兩種單體物料及短纖維增強材料,并將其注射到模腔內,經快速固化反應形成制品的一種成型方法。如果不用增強材料,則稱為反應注射模塑(Reaction Injection Moling, RIM)。采用連續纖維增強時,稱為結構反應注射模塑(Structure Reaction Injection Molding, SRIM)。
      
      RRIM的原材料分樹脂體系和增強材料兩類
      
      (1)樹脂體系
      
      生產RRIM的樹脂應滯如下要求:
      
      ①必須由兩種以上的單體組成;
      
      ②單體在室溫條件下能保持穩定;
      
      ③粘度適當,容易用泵輸送;
      
      ④單體混合后,能快速固化;
      
      ⑤固化反應不產生副產物。
      
      應用最多的是聚氨酯樹脂、不飽和聚酯樹脂和環氧樹脂。
      
      (2)增強材料
      
      常用的增強材料有玻璃纖維粉、玻璃纖維和玻璃微珠。為了增加增強材料與樹脂的粘接強度,上述增強材料都采用增強偶聯劑進行表面處理。
      
      RRIM的工藝特點:
      
      ①產品設計自由度大,可以生產大尺寸部件;
      
      ②成型壓力低(0.35~0.7MPa),反應成型時,無模壓應力,產品在模 內發熱量小;
      
      ③制品收縮率低,尺寸穩定性好,因加有大量填料和增強材料,減少了樹脂固化收縮;
      
      ④制品鑲嵌件工藝簡便;
      
      ⑤制品表面質量好,玻璃粉和玻璃微珠 能提高制品耐磨性和耐熱性;
      
      ⑥生產設備簡單,模具費用低,成型周期短,制品生產成本低。
      
      RRIM制品的最大用戶是汽車工業,可做汽車保險杠、儀表盤,高強度RRIM制品可以做汽車的結構材料、承載材料。由于其成型周期短,性能可設計,在電絕緣工程、防腐工程、機械儀表工業中代替工程塑料及高分子合金應用。中國鋼管信息港已獲悉
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