復(fù)合材料制備技術(shù)全冊配套最完整精品課件

1、復(fù)合材料制備技術(shù)全冊復(fù)合材料制備技術(shù)全冊配套最完整精品課件配套最完整精品課件復(fù) 合 材 料成 型 與 加 工 技 術(shù)第2章 手糊制備技術(shù)2.1 手糊制備技術(shù)的優(yōu)勢（地位重要，不可替代） q 制備技術(shù)簡單，一看就會，但需要操作經(jīng)驗(yàn)和技巧；q 只需簡單的操作工具和模具以及簡易的場地，便于推廣；q 鋪層根據(jù)需要隨時可調(diào)，可增可減，操作自由度大；q 適于多品種、單件或小批量生產(chǎn)，不受制品尺寸和形狀的限制；2.3 目前采用手糊成型生產(chǎn)的主要產(chǎn)品（摘自先進(jìn)復(fù)合材料制造技術(shù)手冊）： 波形瓦、浴盆、冷卻塔、活動房、衛(wèi)生間、貯罐、風(fēng)機(jī)葉片、各類漁船和游艇、微型汽車和客車殼體、大型雷達(dá)天線罩及天文臺屋頂罩、設(shè)備防

2、護(hù)罩、雕像、舞臺道具和飛機(jī)蒙布、機(jī)翼、火箭外殼、防熱底板等大中型零件。2.2 手糊制品質(zhì)量保證的基本條件： 根據(jù)制品的性能要求合理選用原材料；根據(jù)制品結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行正確的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（模具設(shè)計(jì)、鋪層設(shè)計(jì)等），注意對各工序的質(zhì)量檢測、監(jiān)控；提高工人的責(zé)任心和素質(zhì)。2.4 手糊成型常用原材料 增強(qiáng)材料主要是纖維織物和短纖維氈，用量最大的是玻璃布（精布和土工布），日本多采用氈類； 基體材料以熱固性樹脂為主，用量最多的是UP和EP。2.5 手糊基本工藝過程樹脂膠液配置凝膠時間測試粘度測試成型模具準(zhǔn)備清理污漬上脫模劑修復(fù)缺陷增強(qiáng)體剪裁烘干鋪層與賦形噴（刷）膠衣固化，脫模檢驗(yàn)，修整涂刷樹脂膠液制品厚度控制膠衣配

3、置纖維鋪層2.6 手糊聚合物基復(fù)合材料制品鋪層構(gòu)成 內(nèi)表面層： 由膠衣或純樹脂或樹脂表面氈噴涂或涂刷過 渡 層： 樹脂：60%70%，0.2平紋玻璃布或短切增強(qiáng)纖維氈。結(jié) 構(gòu) 層： 樹脂：50%60%，0.20.4中堿玻璃布或增強(qiáng)氈外表面層： 0.2平紋布或富樹脂層外表面層結(jié)構(gòu)層過渡層內(nèi)表面層模具成型面制品厚度外內(nèi)實(shí)例1 餐桌椅手糊成型（1）餐桌椅結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析v具有一定的曲面形狀；v雙面光滑；v一次整體成型；v能夠承受人或重物的壓力。（2）餐桌椅模具設(shè)計(jì)成型模具材料選擇v一般輕質(zhì)材料（木材、水泥、石膏、復(fù)合材料、金屬等）均可；v餐桌椅一次整體成型，且雙面光滑，底座上有預(yù)埋固定架，制作數(shù)量較多；

4、v采用玻璃鋼對模具成型。（一方面玻璃鋼模具制造成本相對不高，又可以滿足數(shù)量較多的要求。）（3）玻璃鋼模具制備過程木模糊制玻璃鋼下模糊制玻璃鋼上模玻璃鋼模具根據(jù)餐桌椅的形根據(jù)餐桌椅的形狀尺寸制作木模狀尺寸制作木模木模表面打磨木模表面打磨（間或刮膩?zhàn)樱ㄩg或刮膩?zhàn)樱﹪妵娔z衣（加色漿）膠衣（加色漿）鋪鋪表面氈表面氈鋪鋪0202玻璃布玻璃布鋪鋪0404玻璃布玻璃布鋪鋪0202玻璃布玻璃布鋪鋪表面氈表面氈固化成型固化成型修補(bǔ)和砂紙打磨修補(bǔ)和砂紙打磨（干、濕）（干、濕）拋光、涂脫模劑拋光、涂脫模劑餐桌椅模具餐桌椅模具脫模（木模去掉）脫模（木模去掉）木模涂脫模劑木模涂脫模劑模具加強(qiáng)模具加強(qiáng)玻璃鋼模具制備流程

5、圖（4）玻璃鋼餐桌椅制備1）主要原材料： 191UP； 33膠衣； 04中堿玻璃布； 02中堿玻璃布； 黃色色漿； 預(yù)埋固定架（焊接鐵架）配方（重量比）191UP100過氧化甲乙酮12促進(jìn)劑142）UP樹脂液配方 （需要控制樹脂的凝膠時間） 3）手糊成型首先檢查陰、陽模型腔是否存在缺陷，如無，涂上脫模劑，進(jìn)行拋光處理；配制膠衣糊（33膠衣促進(jìn)劑固化劑色漿）；涂刷膠衣糊，待達(dá)到粘手但不沾手的程度；配制UP樹脂膠液（191UP固化劑促進(jìn)劑色漿）；分別在陰、陽模上鋪02玻璃布一層；在陰模上鋪04玻璃布3層；陰、陽模合模，用強(qiáng)力鉗夾緊，常溫固化成型；脫模，檢驗(yàn)，修邊，修補(bǔ)等。實(shí)例2 張家界景區(qū)游覽車復(fù)

6、合材料車體的手糊成型（1） 景區(qū)游覽車結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析v游覽車外形結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，尺寸較大；v車體分成三部分：車頂、車座和裙邊；v車座和裙邊外表面光滑，車頂兩面光滑；v車頂、車座和裙邊分別整體成型，然后再連接安裝成整體；v每節(jié)車箱需要承受四個游客的體重對車廂車座的作用；v車架和動力傳動部分采用金屬材料，其余均為復(fù)合材料；v車體能夠經(jīng)受住一定的外力沖擊；車 頭車 廂長 寬高（mm3）3080 1200 20002500 1200 2000總質(zhì)量（kg）168145質(zhì)量分布（kg）車頂6045車座9085裙邊1815（2）選擇復(fù)合材料制備游覽車的優(yōu)勢：（3）游覽車的力學(xué)分析：復(fù)合材料輕質(zhì)高強(qiáng)，減重效果明

7、顯；復(fù)合材料耐腐蝕性、抗沖擊性、抗疲勞性強(qiáng)；復(fù)合材料具有一次整體成型優(yōu)勢 ；景區(qū)自身的宣傳效應(yīng)，提高其知名度。行駛速度控制在12km/h，外形設(shè)計(jì)不考慮氣動影響；游覽車在起動、加減速或停止過程中產(chǎn)生的加速度慣性力對車廂的車頂和車座的結(jié)合部以及車頂?shù)南聫澢慨a(chǎn)生應(yīng)力作用；乘客的體重對游覽車的車座的壓力作用 ；（4）各分部件設(shè)計(jì) 復(fù)合材料車頂： 車頂側(cè)面為敞開式，前后兩端為開口式；車頂邊沿設(shè)計(jì)有向內(nèi)表面突出的縱橫向加強(qiáng)筋；每個車頂?shù)馁|(zhì)量小于45kg，經(jīng)過計(jì)算的玻璃鋼的壁厚平均為5.5mm，但實(shí)際厚度只有4.5mm，加強(qiáng)筋的截面尺寸為30mm 15mm； 復(fù)合材料車座： 承受整個車體和乘客的重量；

8、車座由底板、邊板和座椅等部分組成，一次整體成型； 車座底板設(shè)計(jì)成單層實(shí)心結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)厚度10mm，而邊板部分設(shè)計(jì)成雙層空心結(jié)構(gòu)，內(nèi)部由襯板連接成整體結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)壁厚5mm左右； 其余大部分區(qū)域的設(shè)計(jì)厚度大約在4.5mm-5.5mm左右，有些部位需用加強(qiáng)筋進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)； 復(fù)合材料裙邊 避免車座底部的動力、電器和其它連接機(jī)構(gòu)外露； 使整個車體更加美觀； 承載要求不高，可一次整體成型； 實(shí)際設(shè)計(jì)成組合式，便于裝、拆、卸等要求； 大部分設(shè)計(jì)壁厚3mm，邊緣與車座連接處為5mm。（5）部件連接車頂與車座采用膠粘劑粘接與密布鉚釘相連接方案，連接縫用裝飾銅帶遮蓋；車座底板與車架間采用螺栓連接（壓力、剪力）；車座與裙

9、邊采用鉚釘鉚接；（6）復(fù)合材料車體及模具材料配方設(shè)計(jì)樹脂增強(qiáng)材料表面層牌號廠家牌號廠家車頂901南京巴斯夫樹脂廠無堿玻璃布長沙玻纖總廠33膠衣車座196/191溫州市中喬樹脂化工實(shí)業(yè)公司番禺市福田化工有限公司無堿玻璃布長沙玻纖總廠33膠衣裙邊196溫州市中喬樹脂化工實(shí)業(yè)公司中堿玻璃布長沙玻纖總廠33膠衣模具CYD128岳陽化工總廠環(huán)氧樹脂廠中堿玻璃布長沙玻纖總廠美國膠衣（7）復(fù)合材料車體模具設(shè)計(jì)過程1）車頂模具設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)成陰、陽對模；（兩面光滑）具體過程：用木材加工成一個模面尺寸與車頂制品外表面尺寸相同的過渡陽模；在過渡陽模上翻制一個環(huán)氧復(fù)合材料工作陰模，模具加強(qiáng)；去掉過渡陽模，對工作陰模處理

10、后，在工作陰模中糊制一個與車頂制品形狀和尺寸相同的玻璃鋼過渡模（即車頂制品毛坯）；對玻璃鋼過渡模進(jìn)行尺寸和形狀修正，使其表面尺寸和形狀與實(shí)際要求的制品的形狀和尺寸相同，進(jìn)行處理；在玻璃鋼過渡模表面翻制車頂?shù)墓ぷ麝柲?，模具加?qiáng)；對工作陰模和工作陽模進(jìn)行表面處理后得到車頂?shù)年?、陽對?！?）車座和裙邊模具設(shè)計(jì) 陰模成型；（外表面光滑）（8）復(fù)合材料車體制備工藝流程工作陽模表面噴膠衣表面層糊制結(jié)構(gòu)層糊制加強(qiáng)筋糊制工作陰模表面噴膠衣表面層糊制結(jié)構(gòu)層糊制濕態(tài)下合模定位重物加壓室溫固化60烘烤2h脫模，修整（9）現(xiàn)場試車 在游覽車坐滿乘客的情況下，游覽車運(yùn)行良好，沒有出現(xiàn)任何不良變形，達(dá)到設(shè)計(jì)要求。此外還通

11、過了交通設(shè)施的阻燃性能、吊裝、運(yùn)輸和撞擊試驗(yàn)，已通過國家旅游局的車體質(zhì)量檢查。復(fù) 合 材 料成 型 與 加 工 技 術(shù)第3章 模壓制備技術(shù)3.1 模壓制備技術(shù)的主要特點(diǎn)半干法或干法成型采用模壓預(yù)浸料，工作環(huán)境好；金屬對模成型，能精確保證模壓制品的形狀和尺寸要求，且內(nèi)外表面光滑；加熱加壓成型，制品結(jié)構(gòu)致密，固化程度高；需要具備高加熱、高加壓設(shè)備電熱板、液壓機(jī)等；機(jī)械化程度中等；為獲得高性能模壓制品，工藝控制條件較為復(fù)雜；適宜成型制品尺寸較小，但形狀相對復(fù)雜的制品受設(shè)備尺寸所限；3.2 模壓成型工藝的分類（按增強(qiáng)材料物態(tài)分）（1）纖維料模壓短纖維預(yù)浸料（2）織物模壓兩向、三向或多向織物預(yù)浸料（提高

12、制品層間剪切強(qiáng)度，成本高）；（3）層壓模壓預(yù)浸織物或氈，疊層鋪放（薄壁制品）；（4）碎布料模壓預(yù)浸織物剪成碎布塊（具有一定深度或厚度，形狀相對復(fù)雜的制品）；（5）SMC模壓SMC模壓料片材；（6）預(yù)成型坯模壓將短纖維制成與制品形狀和尺寸相似 的預(yù)成型坯，在放入金屬模具時加入樹脂；3.3 3.3 模壓成型工藝過程模壓成型工藝過程（1 1）模壓工藝流程）模壓工藝流程冷冷模具模具模具預(yù)熱模具預(yù)熱涂涂脫模劑脫模劑嵌件放置嵌件放置加加模壓料模壓料合模合模排氣排氣保壓固化保壓固化脫模脫模模具清理模具清理模壓料計(jì)量、預(yù)熱或預(yù)壓模壓料計(jì)量、預(yù)熱或預(yù)壓后后處理處理模具預(yù)熱目的模具預(yù)熱目的模具溫度與物料預(yù)熱溫度基

13、本相同，因此兩者之間不會產(chǎn)生溫度差；模具溫度與物料預(yù)熱溫度基本相同，因此兩者之間不會產(chǎn)生溫度差；降低模壓壓力，減少對型腔的磨損，延長模具的使用壽命；降低模壓壓力，減少對型腔的磨損，延長模具的使用壽命；縮短固化周期，提高生產(chǎn)效率?？s短固化周期，提高生產(chǎn)效率。模壓料預(yù)熱目的模壓料預(yù)熱目的提高物料流動性，可預(yù)壓成型，便于裝模；提高物料流動性，可預(yù)壓成型，便于裝模；去除物料中大部分的水分和揮發(fā)物，提高制品性能；去除物料中大部分的水分和揮發(fā)物，提高制品性能；降低模壓壓力，減少對型腔的磨損，延長模具的使用壽命；降低模壓壓力，減少對型腔的磨損，延長模具的使用壽命；壓制溫度壓制溫度（ ）預(yù)熱情況預(yù)熱情況沖擊強(qiáng)

14、度沖擊強(qiáng)度（kJ/mkJ/m2 2）彎曲強(qiáng)度彎曲強(qiáng)度（MPaMPa）馬丁耐熱馬丁耐熱（ ）24h24h吸水率吸水率（）（）175175未未預(yù)熱預(yù)熱98989.89.8100100100100預(yù)預(yù) 熱熱10910910.710.71101107474190190未未預(yù)熱預(yù)熱11111110.310.3101.7101.76161預(yù)預(yù) 熱熱11811811.511.5124.3124.35050預(yù)熱對線型酚醛模壓料制品性能的影響模壓料的計(jì)量模壓料的計(jì)量 物料量直接影響制品的尺寸精度，量過多，模具無法閉合，制品增物料量直接影響制品的尺寸精度，量過多，模具無法閉合，制品增厚；量過少，可能無法壓制出所要

15、求的形狀或制品不致密。厚；量過少，可能無法壓制出所要求的形狀或制品不致密。 目前對模壓料的計(jì)量普遍的做法是預(yù)先對模具尺寸進(jìn)行粗略的估算，目前對模壓料的計(jì)量普遍的做法是預(yù)先對模具尺寸進(jìn)行粗略的估算，然后通過試壓，通過性能試驗(yàn)考核，找出相對合適的裝料量。然后通過試壓，通過性能試驗(yàn)考核，找出相對合適的裝料量。 裝料量等于模壓料裝料量等于模壓料制品的密度制品的密度制品的體積制品的體積，再加上，再加上3 35 5的揮發(fā)的揮發(fā)物、毛刺等損耗。物、毛刺等損耗。制品的體積粗略估算法：制品的體積粗略估算法：、形狀、尺寸簡化法：將復(fù)雜形狀的制品憑經(jīng)驗(yàn)簡化成一系列的標(biāo)、形狀、尺寸簡化法：將復(fù)雜形狀的制品憑經(jīng)驗(yàn)簡化成

16、一系列的標(biāo)準(zhǔn)幾何形狀，同時將尺寸也作相應(yīng)變更后再進(jìn)行計(jì)算。準(zhǔn)幾何形狀，同時將尺寸也作相應(yīng)變更后再進(jìn)行計(jì)算。、密度比較法：當(dāng)模壓料制品有相對應(yīng)的金屬或其它材料零件時。、密度比較法：當(dāng)模壓料制品有相對應(yīng)的金屬或其它材料零件時。模壓制品金屬制品金屬制品模壓制品1WW 、鑄型比較法、鑄型比較法 先在成型制品的金屬模具中，用樹脂、石蠟等鑄型材料，鑄先在成型制品的金屬模具中，用樹脂、石蠟等鑄型材料，鑄成制品形狀并稱其質(zhì)量，再按鑄型材料的質(zhì)量及密度與模壓料密度成制品形狀并稱其質(zhì)量，再按鑄型材料的質(zhì)量及密度與模壓料密度比較，求出模壓料制品質(zhì)量。比較，求出模壓料制品質(zhì)量。 排氣排氣 在模具閉合后，再將模具開啟一

17、段時間，以排除模內(nèi)的空氣、水氣在模具閉合后，再將模具開啟一段時間，以排除模內(nèi)的空氣、水氣及揮發(fā)物。排氣一定要在物料尚未塑化時完成。排氣可以縮短固化時及揮發(fā)物。排氣一定要在物料尚未塑化時完成。排氣可以縮短固化時間，提高制品的力學(xué)性能和電性能。間，提高制品的力學(xué)性能和電性能。 保壓時間保壓時間 樹脂在模內(nèi)固化的過程始終處于高溫高壓之下，從開始升溫、加壓樹脂在模內(nèi)固化的過程始終處于高溫高壓之下，從開始升溫、加壓到固化至降溫、降壓所需要的時間或稱為保持溫度和壓力的時間。到固化至降溫、降壓所需要的時間或稱為保持溫度和壓力的時間。 根據(jù)樹脂性能制定適當(dāng)?shù)谋簳r間，過長過短均不適宜。過長，延根據(jù)樹脂性能制定

18、適當(dāng)?shù)谋簳r間，過長過短均不適宜。過長，延長生產(chǎn)周期，使樹脂交聯(lián)過大，導(dǎo)致物料收縮過大，密度增加，樹脂長生產(chǎn)周期，使樹脂交聯(lián)過大，導(dǎo)致物料收縮過大，密度增加，樹脂與填料間產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，嚴(yán)重時會使制品破裂；過短，導(dǎo)致樹脂固化不與填料間產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，嚴(yán)重時會使制品破裂；過短，導(dǎo)致樹脂固化不完全，降低制品性能，同時制品在脫模后會繼續(xù)收縮而出現(xiàn)翹曲現(xiàn)象。完全，降低制品性能，同時制品在脫模后會繼續(xù)收縮而出現(xiàn)翹曲現(xiàn)象。保壓保壓時間時間10min10min保壓保壓時間時間7min7min保壓保壓時間時間5min5min0 2 4 6 8 10 變形變形/mm/mm 120100 80 60 40 20制品熱變形

19、溫度與保持時間的關(guān)系曲線制品熱變形溫度與保持時間的關(guān)系曲線變形溫度變形溫度/ / 后處理目的后處理目的 保證制品固化完全；保證制品固化完全； 消除制品的熱應(yīng)力；消除制品的熱應(yīng)力；3.4 3.4 液壓機(jī)（模壓設(shè)備）液壓機(jī)（模壓設(shè)備）3.5 3.5 模壓工藝參數(shù)確定模壓工藝參數(shù)確定模壓工藝參數(shù)模壓工藝參數(shù)：將模壓料壓制成合格制品所需要的適宜外部條件（溫度、：將模壓料壓制成合格制品所需要的適宜外部條件（溫度、壓力、時間），在生產(chǎn)上稱為壓制制度，包含溫度制度和壓力制度。壓力、時間），在生產(chǎn)上稱為壓制制度，包含溫度制度和壓力制度。（1 1）溫度制度：包括裝模溫度、升溫速度、最高模壓溫度和恒溫、降溫）溫度

20、制度：包括裝模溫度、升溫速度、最高模壓溫度和恒溫、降溫及后固化溫度等。及后固化溫度等。 裝模溫度：模壓料含量的揮發(fā)物高，不溶性樹脂含量低時，裝模溫度裝模溫度：模壓料含量的揮發(fā)物高，不溶性樹脂含量低時，裝模溫度低，反之則高；低，反之則高； 升溫速度：由裝模溫度到最高壓制溫度的升溫速率。對快速模壓，裝升溫速度：由裝模溫度到最高壓制溫度的升溫速率。對快速模壓，裝模溫度壓制溫度，無升溫速度；慢速模壓，應(yīng)選擇適宜的升溫速度。模溫度壓制溫度，無升溫速度；慢速模壓，應(yīng)選擇適宜的升溫速度。 最高模壓溫度：主要依樹脂放熱曲線確定。最高模壓溫度：主要依樹脂放熱曲線確定。編號編號固化過程固化過程峰始峰始溫度（溫度（

21、 ）峰頂峰頂溫度（溫度（ ）結(jié)束溫度（結(jié)束溫度（ ）1 180801451451851852 280801451451751753 380801451451781784 48080145145180180平均平均8080145145180180（2 2）壓力制度：包括成型壓力、加壓時機(jī)、放氣等）壓力制度：包括成型壓力、加壓時機(jī)、放氣等成型壓力成型壓力：其作用是克服模壓料的內(nèi)摩擦及物料與模腔間的外摩擦，使：其作用是克服模壓料的內(nèi)摩擦及物料與模腔間的外摩擦，使物料充滿模腔；克服物料揮發(fā)物的抵抗力及壓緊制品以保證精確的形狀物料充滿模腔；克服物料揮發(fā)物的抵抗力及壓緊制品以保證精確的形狀和尺寸。和尺寸。

22、成型壓力決定因素：模壓料的種類及質(zhì)量指標(biāo)；制品結(jié)構(gòu)形狀尺寸；成型壓力決定因素：模壓料的種類及質(zhì)量指標(biāo)；制品結(jié)構(gòu)形狀尺寸；薄壁制品大于厚壁制品；圓柱形制品大于圓錐形制品；制品結(jié)構(gòu)復(fù)雜度。薄壁制品大于厚壁制品；圓柱形制品大于圓錐形制品；制品結(jié)構(gòu)復(fù)雜度。成型壓力高，有利于制品質(zhì)量提高。但過大的成型壓力，容易損傷纖維成型壓力高，有利于制品質(zhì)量提高。但過大的成型壓力，容易損傷纖維降低制品強(qiáng)度。降低制品強(qiáng)度。模模 壓壓 料料 名名 稱稱成型壓力（成型壓力（MpaMpa）鎂鎂酚醛預(yù)混料酚醛預(yù)混料28.8-4928.8-49環(huán)氧酚醛模壓料環(huán)氧酚醛模壓料14.7-28.814.7-28.8環(huán)氧模壓料環(huán)氧模壓料4

23、.9-19.64.9-19.6聚酯料團(tuán)聚酯料團(tuán)一般制品一般制品0.7-4.90.7-4.9復(fù)雜制品復(fù)雜制品4.9-9.84.9-9.8片狀片狀模塑料模塑料特種低壓成型料特種低壓成型料0.7-2.00.7-2.0一般制品一般制品2.5-4.92.5-4.9復(fù)雜深凹制品復(fù)雜深凹制品4.9-14.74.9-14.7幾種模壓料的成型壓力幾種模壓料的成型壓力加壓時機(jī)：其作用是克服模壓料的內(nèi)摩擦及物料與模腔間的外摩擦，使物料充滿模腔；克服物料揮發(fā)物的抵抗力及壓緊制品以保證精確的形狀和尺寸。模壓料鎂酚醛模壓料氨酚醛模壓料環(huán)氧酚醛模壓料小制品中制品大制品加壓時機(jī)合模1050s在成型溫度下加壓。多次抬模放氣反復(fù)

24、充模在8090 裝模后經(jīng)3090min在105 2 下一次加全壓。8090 裝模后約2040min在105 2 下一次加全壓。6070 裝模后約6090min在90105下一次加全壓。8090 裝模后約90120min在90105下一次加全壓。幾種常用模壓料的加壓時機(jī)實(shí)例實(shí)例1 1 高速公路防眩板模壓成型（高速公路防眩板模壓成型（SMCSMC）1 1、高速公路防眩板主要功能、高速公路防眩板主要功能 防止夜間行駛的車輛因車燈眩目而引起意外事故。防止夜間行駛的車輛因車燈眩目而引起意外事故。2 2、防眩板的生產(chǎn)工藝原理、防眩板的生產(chǎn)工藝原理 將一定量的模壓料裝入模具后，在一定的溫度和壓力將一定量的模

25、壓料裝入模具后，在一定的溫度和壓力下模壓料塑化、流動并充滿模腔。同時，模壓料發(fā)生交下模壓料塑化、流動并充滿模腔。同時，模壓料發(fā)生交聯(lián)團(tuán)化反應(yīng)，形成三維體型結(jié)構(gòu)而得到預(yù)期的制品。在聯(lián)團(tuán)化反應(yīng)，形成三維體型結(jié)構(gòu)而得到預(yù)期的制品。在整個壓制過程中，加壓、賦形、保溫等過程都依靠被加整個壓制過程中，加壓、賦形、保溫等過程都依靠被加熱的模具的閉合而實(shí)現(xiàn)。熱的模具的閉合而實(shí)現(xiàn)。3 3、防眩板的工藝制度、防眩板的工藝制度 （1 1）模壓成型工藝有）模壓成型工藝有3 3個主要參數(shù)，即個主要參數(shù)，即成型壓力、壓制溫度和保溫時成型壓力、壓制溫度和保溫時間間。 成型壓力成型壓力的作用是克服物料中揮發(fā)物所產(chǎn)生的蒸汽壓，

26、避免制品產(chǎn)生氣泡、的作用是克服物料中揮發(fā)物所產(chǎn)生的蒸汽壓，避免制品產(chǎn)生氣泡、結(jié)構(gòu)疏散等缺陷，同時增加物料的流動性，便于物料充滿模腔的各個部位，使結(jié)構(gòu)疏散等缺陷，同時增加物料的流動性，便于物料充滿模腔的各個部位，使制品的結(jié)構(gòu)密實(shí)，機(jī)械強(qiáng)度得到提高。制品的結(jié)構(gòu)密實(shí)，機(jī)械強(qiáng)度得到提高。 壓制溫度壓制溫度的作用是促進(jìn)模壓料塑化和固化。的作用是促進(jìn)模壓料塑化和固化。 保溫時間保溫時間的作用是使制品充分固化并消除內(nèi)應(yīng)力。的作用是使制品充分固化并消除內(nèi)應(yīng)力。 這這3 3個參數(shù)的選擇與模壓料、制品性能、制品結(jié)構(gòu)和形狀以及生產(chǎn)效率有個參數(shù)的選擇與模壓料、制品性能、制品結(jié)構(gòu)和形狀以及生產(chǎn)效率有很大的關(guān)系。很大的關(guān)

27、系。（2 2）模壓工藝參數(shù)的主要影響因素）模壓工藝參數(shù)的主要影響因素 模壓料的流動性對工藝參數(shù)的選定有很大的影響。如果模壓料模壓料的流動性對工藝參數(shù)的選定有很大的影響。如果模壓料的流動性好，則可采用較低的成型壓力和溫度，也易成型結(jié)構(gòu)較為復(fù)的流動性好，則可采用較低的成型壓力和溫度，也易成型結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的制品；相反，若模壓料的流動性差，則應(yīng)相應(yīng)地提高成型壓力和雜的制品；相反，若模壓料的流動性差，則應(yīng)相應(yīng)地提高成型壓力和溫度，也不易成型結(jié)構(gòu)復(fù)雜的制品。因此，應(yīng)根據(jù)模壓料的流動性能溫度，也不易成型結(jié)構(gòu)復(fù)雜的制品。因此，應(yīng)根據(jù)模壓料的流動性能來選定合適的工藝參數(shù)。來選定合適的工藝參數(shù)。（3 3）防眩板模

28、壓工藝參數(shù)的確定）防眩板模壓工藝參數(shù)的確定 防眩板各部位的厚度不一。根部厚度最大，為防眩板各部位的厚度不一。根部厚度最大，為10mm10mm。兩邊厚度次兩邊厚度次之，為之，為6mm6mm。中間厚度最薄，僅為中間厚度最薄，僅為3mm3mm。制品屬薄壁結(jié)構(gòu)，形狀較為復(fù)制品屬薄壁結(jié)構(gòu)，形狀較為復(fù)雜。當(dāng)防眩板用鐵架、螺栓固定豎立后，作為一種懸臂梁受力構(gòu)件，雜。當(dāng)防眩板用鐵架、螺栓固定豎立后，作為一種懸臂梁受力構(gòu)件，要求制品具有較好的抗折強(qiáng)度和彈性，以滿足使用要求。從制品性能、要求制品具有較好的抗折強(qiáng)度和彈性，以滿足使用要求。從制品性能、結(jié)構(gòu)和形狀要求來看，采用較大的成型壓力和較高的成型溫度是較理結(jié)構(gòu)和

29、形狀要求來看，采用較大的成型壓力和較高的成型溫度是較理想的。壓力大，溫度高，有利于提高制品的強(qiáng)度，且容易成型薄壁制想的。壓力大，溫度高，有利于提高制品的強(qiáng)度，且容易成型薄壁制品。模溫高，與固化放熱峰的溫差就大，制品的表面質(zhì)量較好?？紤]品。模溫高，與固化放熱峰的溫差就大，制品的表面質(zhì)量較好?？紤]到模壓料的性能與生產(chǎn)效率，合適的保溫時間是非常重要的。保溫時到模壓料的性能與生產(chǎn)效率，合適的保溫時間是非常重要的。保溫時間太短，制品有可能固化不完全；保溫時間過長，生產(chǎn)效率低。間太短，制品有可能固化不完全；保溫時間過長，生產(chǎn)效率低。 成型壓力，成型壓力，20202MPa2MPa； 壓制溫度，上下模均為壓制

30、溫度，上下模均為1501505 5C C； 保溫時間，保溫時間，4min4min。4 4、防眩板的工藝流程、防眩板的工藝流程備料備料壓制壓制脫模定型脫模定型磨邊打孔磨邊打孔檢驗(yàn)檢驗(yàn)包裝入庫包裝入庫備料工序分備料工序分3 3個步驟，即個步驟，即切料、稱料、疊料切料、稱料、疊料。切料切料：注意模壓料中是否有分層、白紗、干料等問題，如嚴(yán)重時：注意模壓料中是否有分層、白紗、干料等問題，如嚴(yán)重時應(yīng)剔除。應(yīng)剔除。稱料稱料：要準(zhǔn)確，過多則會造成原材料的浪費(fèi)，過少則會引起缺料。：要準(zhǔn)確，過多則會造成原材料的浪費(fèi)，過少則會引起缺料。疊料疊料：應(yīng)將料疊成長條形，薄膜要撕盡，料塊之間應(yīng)盡量壓緊，：應(yīng)將料疊成長條形，

31、薄膜要撕盡，料塊之間應(yīng)盡量壓緊，以防夾帶大量氣體。疊好的料放在切料臺上，用薄膜覆蓋好待用，以防夾帶大量氣體。疊好的料放在切料臺上，用薄膜覆蓋好待用，防止苯乙烯大量揮發(fā)，并防止對料造成污染。防止苯乙烯大量揮發(fā)，并防止對料造成污染。壓制包括壓制包括4 4個步驟：個步驟：加料、加壓、卸壓、排氣、保溫加料、加壓、卸壓、排氣、保溫。加料加料：形式保持一致，加料位置要合理。：形式保持一致，加料位置要合理。加壓加壓：時機(jī)要適當(dāng)，迅速加壓至成型壓力。：時機(jī)要適當(dāng)，迅速加壓至成型壓力。卸壓、排氣卸壓、排氣：重復(fù)：重復(fù)4 4次，排除模壓料中的揮發(fā)份所產(chǎn)生的蒸汽次，排除模壓料中的揮發(fā)份所產(chǎn)生的蒸汽以及夾帶的空氣，以

32、避免缺料。砂眼等缺陷的產(chǎn)生。以及夾帶的空氣，以避免缺料。砂眼等缺陷的產(chǎn)生。保溫保溫：時間：時間4min4min，以提高制品的固化程度和表面質(zhì)量，消除內(nèi)以提高制品的固化程度和表面質(zhì)量，消除內(nèi)應(yīng)力。應(yīng)力。 保溫后開模取出產(chǎn)品，檢查制品有無異常現(xiàn)象，如保溫后開模取出產(chǎn)品，檢查制品有無異?，F(xiàn)象，如需加以調(diào)整，清理模具并涂抹脫模劑。待產(chǎn)品冷卻后，需加以調(diào)整，清理模具并涂抹脫模劑。待產(chǎn)品冷卻后，用鐵銼除去制品四周的飛邊、毛刺。檢查制品是否有缺用鐵銼除去制品四周的飛邊、毛刺。檢查制品是否有缺料、砂眼、裂紋、翹曲變形等缺陷，檢查制品的外觀、料、砂眼、裂紋、翹曲變形等缺陷，檢查制品的外觀、形狀是否符合要求。其方

33、式是逐塊檢查。產(chǎn)品經(jīng)檢驗(yàn)合形狀是否符合要求。其方式是逐塊檢查。產(chǎn)品經(jīng)檢驗(yàn)合格后即可包裝入庫。包裝時以格后即可包裝入庫。包裝時以1010塊板為一單位，板與板塊板為一單位，板與板之間應(yīng)頭尾錯開，用包裝帶緊好，整齊堆放。之間應(yīng)頭尾錯開，用包裝帶緊好，整齊堆放。實(shí)例實(shí)例2 2 火箭發(fā)動機(jī)噴管耐熱內(nèi)襯模壓成型火箭發(fā)動機(jī)噴管耐熱內(nèi)襯模壓成型1 1、耐熱內(nèi)襯的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、耐熱內(nèi)襯的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（1 1）內(nèi)襯高寬比相差不大，結(jié)構(gòu)外形較復(fù)雜；）內(nèi)襯高寬比相差不大，結(jié)構(gòu)外形較復(fù)雜；（2 2）內(nèi)襯中空，有一定的深度和厚度；）內(nèi)襯中空，有一定的深度和厚度；（3 3）耐熱性強(qiáng)，不能存在缺陷；）耐熱性強(qiáng)，不能存在缺陷； 2 2

34、、選用模壓成型的優(yōu)勢、選用模壓成型的優(yōu)勢 （1 1）內(nèi)襯結(jié)構(gòu)外形適合；）內(nèi)襯結(jié)構(gòu)外形適合；（2 2）制造量較多；）制造量較多；（3 3）對制品的密度和內(nèi)形有嚴(yán)格要求；）對制品的密度和內(nèi)形有嚴(yán)格要求； 3 3、耐熱內(nèi)襯材料選擇、耐熱內(nèi)襯材料選擇 火箭發(fā)動機(jī)噴管的典型使用環(huán)境是工作溫度高、使用時間短、氣流沖火箭發(fā)動機(jī)噴管的典型使用環(huán)境是工作溫度高、使用時間短、氣流沖刷強(qiáng)。為防止噴管內(nèi)的熱量迅速傳遞到火箭外殼而致使其失效，需選用隔刷強(qiáng)。為防止噴管內(nèi)的熱量迅速傳遞到火箭外殼而致使其失效，需選用隔熱效果好、耐瞬時燒蝕性強(qiáng)的材料。熱效果好、耐瞬時燒蝕性強(qiáng)的材料。增強(qiáng)材料：高硅氧玻璃纖維布、增強(qiáng)材料：高硅氧

35、玻璃纖維布、3k3k碳纖維布碳纖維布預(yù)浸后剪裁成碎布片預(yù)浸后剪裁成碎布片 樹脂基體：樹脂基體：616616氨酚醛樹脂氨酚醛樹脂 材材 料料產(chǎn)產(chǎn) 地地主要性能指標(biāo)主要性能指標(biāo)616616氨酚醛氨酚醛北京北京251251廠廠游離酚游離酚（% %）固體含量固體含量（% %）粘度粘度（PaPas s）11.2211.2298.09%98.09%7.827.820.26#0.26#高硅氧布高硅氧布陜西玻璃纖維總廠陜西玻璃纖維總廠SiO2SiO2含量含量（% %）徑向強(qiáng)力徑向強(qiáng)力（N/mmN/mm）緯向強(qiáng)力緯向強(qiáng)力（N/mmN/mm） 9696486/25486/25292/25292/253K3K碳纖維

36、布碳纖維布吉林碳素纖維廠吉林碳素纖維廠含碳含碳量量（% %）徑向強(qiáng)力徑向強(qiáng)力（N/mmN/mm）緯向強(qiáng)力緯向強(qiáng)力（N/mmN/mm） 9292800/25800/25600/25600/25火箭發(fā)動機(jī)噴管耐熱內(nèi)襯原材料性能指標(biāo)火箭發(fā)動機(jī)噴管耐熱內(nèi)襯原材料性能指標(biāo)4 4、預(yù)浸料的狀態(tài)參數(shù)、預(yù)浸料的狀態(tài)參數(shù) 揮發(fā)分含量揮發(fā)分含量/%/%樹脂含量樹脂含量/%/%不溶性樹脂含量不溶性樹脂含量/%/%凝膠時間凝膠時間/sec/sec4.724.7241.241.25.25.2112112（150 150 ）5 5、工藝流程、工藝流程高硅氧布高硅氧布烘干烘干膠液配置膠液配置定量浸膠定量浸膠室溫晾干室溫晾干

37、冷藏待用冷藏待用模具預(yù)熱模具預(yù)熱裝裝模，初始壓力模，初始壓力成型壓力，保溫成型壓力，保溫2h2h脫模，修整脫模，修整預(yù)浸料預(yù)熱預(yù)浸料預(yù)熱預(yù)預(yù)浸浸料料制制備備制制品品制制備備6、模壓工藝參數(shù)確定 （根據(jù)樹脂的放熱曲線）616氨酚醛樹脂DTA曲線特征溫度編號固化過程峰始溫度/ 峰頂溫度/ 結(jié)束溫度/ 187145180289147180385143180490148180平均88146180 裝模溫度為90，升溫速度30/h，120時保溫1h，最高模壓溫度180，保溫時間2h，初始壓力10MPa，加壓時機(jī)定為120時加壓。 7 7、燒蝕試驗(yàn)、燒蝕試驗(yàn)（1 1）燒蝕實(shí)驗(yàn)條件）燒蝕實(shí)驗(yàn)條件氣體表壓氣體

38、表壓/ /MpaMpaO O2 2C C2 2H H2 20.40.40.0950.095氣體流量氣體流量/l/ls s-1-1O O2 2C C2 2H H2 20.420.420.310.31噴嘴直徑噴嘴直徑/mm/mm2 2燒蝕距離燒蝕距離/mm/mm1010（2 2）實(shí)驗(yàn)結(jié)果）實(shí)驗(yàn)結(jié)果兩種制品的燒蝕試驗(yàn)結(jié)果兩種制品的燒蝕試驗(yàn)結(jié)果材料材料序號序號原原厚厚（mmmm）燒蝕時間燒蝕時間（s s）燒蝕率燒蝕率（mm/smm/s）平均燒蝕率平均燒蝕率（mm/smm/s）高硅氧玻璃纖維高硅氧玻璃纖維增強(qiáng)內(nèi)襯增強(qiáng)內(nèi)襯1 110.4710.4720.120.10.1500.1500.1310.1312

39、 210.3610.3620.220.20.1250.1253 310.1610.1620.120.10.1220.1224 410.0810.0820.320.30.1250.125碳布碳布/ /高硅氧布高硅氧布增增強(qiáng)內(nèi)襯強(qiáng)內(nèi)襯1 110.4110.4120.220.20.0360.0360.03480.03482 29.989.9820.020.00.0440.0443 310.3210.3220.320.30.0300.0304 410.3810.3820.120.10.0290.029復(fù) 合 材 料成 型 與 加 工 技 術(shù)曾竟成 教授杜 剛 講師第8章 RTM制備工藝4.1 RTM制

40、備技術(shù)簡介 RTM是在模腔中鋪放設(shè)計(jì)好的增強(qiáng)材料預(yù)成型體，在壓力或真空或兩者共同的作用下將低粘度的樹脂注入模腔，樹脂在流動充模的過程中完成對增強(qiáng)材料預(yù)成型體的浸潤，并固化成型而得到復(fù)合材料構(gòu)件的工藝方法，是一種先進(jìn)復(fù)合材料低成本制備技術(shù)，廣受矚目。 日本強(qiáng)化塑料協(xié)會將RTM工藝和拉擠工藝一起，推薦為兩大最有發(fā)展前途的工藝，歐美很多公司投入巨資用于研究開發(fā)RTM工藝，其中僅歐共體投資的“開發(fā)RTM工藝技術(shù)和應(yīng)用”項(xiàng)目就耗資290萬歐元，美國設(shè)置了?？茖W(xué)校，用于培訓(xùn)RTM專業(yè)人才。4.2 RTM工藝特點(diǎn)：工藝特點(diǎn)：qRTM分分增強(qiáng)材料的預(yù)鋪層和樹脂注射兩個步驟；增強(qiáng)材料的預(yù)鋪層和樹脂注射兩個步驟；

41、q閉模成型工藝；增強(qiáng)材料與樹脂的浸潤由帶壓樹脂在密閉閉模成型工藝；增強(qiáng)材料與樹脂的浸潤由帶壓樹脂在密閉模腔中快速流動來完成，而非手糊和噴射工藝中的手工浸潤，模腔中快速流動來完成，而非手糊和噴射工藝中的手工浸潤，又非預(yù)浸料工藝和又非預(yù)浸料工藝和SMC工藝中的昂貴機(jī)械化浸潤，是一種低工藝中的昂貴機(jī)械化浸潤，是一種低成本、高質(zhì)量的半機(jī)械化纖維成本、高質(zhì)量的半機(jī)械化纖維/樹脂浸潤方法。樹脂浸潤方法。q低壓注射技術(shù)（注射壓力小于低壓注射技術(shù)（注射壓力小于0.4MPa）；）；q可制備大尺寸、復(fù)雜外形、兩面光滑的整體結(jié)構(gòu)可制備大尺寸、復(fù)雜外形、兩面光滑的整體結(jié)構(gòu)RTM手糊手糊SMC表面質(zhì)量表面質(zhì)量很好很好一

42、般一般極好極好強(qiáng)度強(qiáng)度極好極好良好良好一般一般可否方向性增強(qiáng)可否方向性增強(qiáng)是是是是否否單單模具產(chǎn)量模具產(chǎn)量/h1.550.246模具成本模具成本/$10000020000500000模具壽命模具壽命/件件20000200010000環(huán)境污染情況環(huán)境污染情況閉模閉模系統(tǒng)系統(tǒng)開模開模系統(tǒng)系統(tǒng)閉模閉模系統(tǒng)系統(tǒng)苯乙烯揮發(fā)量苯乙烯揮發(fā)量5106510中等中等材料浪費(fèi)量材料浪費(fèi)量52廢品率廢品率/0.10.5120.5RTM、SMC、手糊成型的經(jīng)濟(jì)及技術(shù)特點(diǎn)的比較傳統(tǒng)RTM 4.3 RTM制備技術(shù)之衍化MPG 閥無飛邊RTM 多嵌入面模RTM (MIT RTM) 真空輔助RTM (VARTM) VMPC傳

43、感器 (真空模) 輕RTM (VM RTM Light) VMPC傳感器零注射壓力RTM (ZIP RTM) 熱膨脹RTM 套合軟模增強(qiáng)體鋪層合模注射加熱擠膠脫除陰模脫除芯模脫除軟模芯模制品軟模輔助RTM 序號RTM技術(shù)衍化主 要 特 點(diǎn) 1RTM 模具底襯需要支撐，一般用鋼筋混凝土；模具表面質(zhì)量要求高，一般用復(fù)合材料 2無飛邊RTM 模具底襯需要支撐，一般用鋼筋混凝土；模具表面質(zhì)量要求高，一般用復(fù)合材料；模具表面裝有MPG (Mold Protection Guard) 閥，壓力過限時通過信號停止樹脂泵工作，避免樹脂溢流造成飛邊 3多嵌入面模RTM 模具底襯需要支撐，一般用鋼筋混凝土；多嵌入

44、式復(fù)合材料面模，可更換 4VARTM 模具底襯需要支撐，一般用鋼筋混凝土；模具表面質(zhì)量要求高，一般用復(fù)合材料；合模后抽真空，一則壓實(shí)編織體，二則增加樹脂傳遞動力 5(真空模) 輕RTM(VM RTM Light) 模具底襯不需要支撐，模具薄、輕；半剛性陰模，半柔性陽模；模具內(nèi)抽較低真空，模具密封法蘭邊抽較高真空；模具表面裝有VMPC (Vacuum Manifold Pressure Control)傳感器，壓力過限時通過信號停止樹脂泵工作，避免樹脂溢流造成飛邊 6零注射壓力RTM(ZIP RTM) 半剛性陽模，底襯需要支撐；半柔性陰模，底襯不需要支撐，模具薄、輕，可常更換；模具密封法蘭邊處安

45、排樹脂注料口，模具中心安排抽真空口；模具表面裝有VMPC (Vacuum Manifold Pressure Control)傳感器，模腔內(nèi)壓力為正時，停止供料。 7TERTM剛性泡沫芯模，纏繞上纖維預(yù)成型體，置入傳統(tǒng)RTM模腔內(nèi)，注射低粘度樹脂，樹脂不能完全浸漬纖維預(yù)成型體；加熱固化時泡沫芯模同時膨脹，樹脂完全浸漬纖維預(yù)成型體，并固化。最終產(chǎn)品是泡沫夾芯制品。 8RARTM剛性模具支撐軟質(zhì)模具組成組合陽模，與陰模配合組成模腔。在陽模上鋪覆增強(qiáng)材料，合模注射，加熱固化時，軟模膨脹擠膠，可提高制品纖維含量，并且可解決復(fù)雜型面的脫模、密封等問題 4.4 RTM用原材料（1）樹脂基體（低粘度，滿足注

46、射要求） UP、乙烯基酯樹脂、EP、BMI（2）增強(qiáng)材料（長纖維或織物） 玻璃纖維、碳纖維、碳化硅纖維、Kevlar纖維4.5 RTM用設(shè)備 （1）樹脂注射機(jī)（購買） （2）成型模具（制備，組合對模，注射口，排氣孔、密封）4.6 RTM工藝過程模具制備模具制備纖維鋪層纖維鋪層合模合模抽抽真空真空樹脂注射樹脂注射固化固化脫模脫模制品處理制品處理4.7 RTM充模流動模擬充模流動模擬 RTM工藝過程包括樹脂充模流動、熱傳遞和固化反應(yīng)。后二者是其它工藝過程包括樹脂充模流動、熱傳遞和固化反應(yīng)。后二者是其它成型工藝所共有，重點(diǎn)是充模過程。成型工藝所共有，重點(diǎn)是充模過程。 樹脂的流動與壓力、樹脂的粘度、表

47、面張力、纖維的表面處理、排列方樹脂的流動與壓力、樹脂的粘度、表面張力、纖維的表面處理、排列方向、注膠口的位置、環(huán)境溫度等諸多因素有關(guān)。向、注膠口的位置、環(huán)境溫度等諸多因素有關(guān)。 樹脂在模具內(nèi)的流動性決定制品質(zhì)量的優(yōu)劣，工藝周期的長短。樹脂在模具內(nèi)的流動性決定制品質(zhì)量的優(yōu)劣，工藝周期的長短。 RTM充模流動模擬采用充模流動模擬采用Darcy滲透模型，有一維、二維、三維三種類型。滲透模型，有一維、二維、三維三種類型。實(shí)例實(shí)例 RTM一維流動試驗(yàn)?zāi)M一維流動試驗(yàn)?zāi)M1、任務(wù)目的、任務(wù)目的 通過通過RTM注射成型的一維流動模擬試驗(yàn)，研究分析流體類型、粘度、注射成型的一維流動模擬試驗(yàn)，研究分析流體類型、

48、粘度、注射壓力以及增強(qiáng)材料種類、織物形態(tài)、疊等對層孔隙率注射時流體浸注射壓力以及增強(qiáng)材料種類、織物形態(tài)、疊等對層孔隙率注射時流體浸潤增強(qiáng)材料的速度（用滲透率潤增強(qiáng)材料的速度（用滲透率K表征）的影響。表征）的影響。 2、主要內(nèi)容、主要內(nèi)容當(dāng)其它影響參數(shù)相同或相近時，研究分析：當(dāng)其它影響參數(shù)相同或相近時，研究分析： 1、流體注射壓力對增強(qiáng)材料的、流體注射壓力對增強(qiáng)材料的K的影響；的影響； 2、流體注射粘度對增強(qiáng)材料的、流體注射粘度對增強(qiáng)材料的K的影響；的影響； 3、注射流體種類對增強(qiáng)材料的、注射流體種類對增強(qiáng)材料的K的影響；的影響； 4、增強(qiáng)材料形態(tài)對增強(qiáng)材料的、增強(qiáng)材料形態(tài)對增強(qiáng)材料的K的影響；

49、的影響； 5、增強(qiáng)材料孔隙率對增強(qiáng)材料的、增強(qiáng)材料孔隙率對增強(qiáng)材料的K的影響；的影響； 6、增強(qiáng)材料種類對增強(qiáng)材料的、增強(qiáng)材料種類對增強(qiáng)材料的K的影響。的影響。3、一維流動基本理論符號含義：符號含義： ：體積流量；：體積流量；：流體粘度；流體粘度；P：流體壓力；流體壓力；K：滲透率系數(shù)。滲透率系數(shù)。PKV1V流體流動起始點(diǎn)流體流動起始點(diǎn)x0，t0流體流動前峰流體流動前峰點(diǎn)點(diǎn)xf，tf 樹樹脂脂膠膠液液各向異性多孔介質(zhì)中流體滲流的數(shù)學(xué)表達(dá)式（各向異性多孔介質(zhì)中流體滲流的數(shù)學(xué)表達(dá)式（Darcy定律）為：定律）為：0V（1）注射壓力）注射壓力P=P0恒定時，樹脂流動前峰在模腔內(nèi)一點(diǎn)恒定時，樹脂流動前

50、峰在模腔內(nèi)一點(diǎn)與所需時間表達(dá)式可表示為：與所需時間表達(dá)式可表示為：22ffxKPt（2）注射流量注射流量Q=Q0恒定時，樹脂流動前峰在模腔內(nèi)一恒定時，樹脂流動前峰在模腔內(nèi)一點(diǎn)與所需時間表達(dá)式可表示為：點(diǎn)與所需時間表達(dá)式可表示為： QAxtff符號含義：符號含義：xf：樹脂流動前峰距起始點(diǎn)樹脂流動前峰距起始點(diǎn)x0間距離（間距離（m）；）；tf：樹脂流動前峰到樹脂流動前峰到xf點(diǎn)點(diǎn)時所需要的時間（時所需要的時間（s）；）；：增強(qiáng)材料的孔隙率（增強(qiáng)材料的孔隙率（%）；）；：樹脂粘樹脂粘度（度（Pas）；）；K：增強(qiáng)材料的滲透率（增強(qiáng)材料的滲透率（m2）；）；P：注射壓力（注射壓力（Pa）；）；A：模

51、腔的橫截面積（模腔的橫截面積（m2）；）；Q：注射流量（注射流量（m3/s）。）。 4、試驗(yàn)方案、試驗(yàn)方案閥門閥門壓力計(jì)壓力計(jì)纖維織物纖維織物氣氣 泵泵進(jìn)膠口進(jìn)膠口膠液筒膠液筒收膠槽收膠槽觀察窗觀察窗閥門閥門恒壓容器恒壓容器壓力計(jì)壓力計(jì)5、RTM一維充模試驗(yàn)?zāi)＞咴O(shè)計(jì)與制備一維充模試驗(yàn)?zāi)＞咴O(shè)計(jì)與制備玻璃鋼模具加強(qiáng)方鋼螺栓孔鋼化玻璃增強(qiáng)材料注射流體（綠）注膠口出膠口4.6200220*1040密封條纖維200填充層金屬方鋼橫截面RTM一維充模模具設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)尺寸圖12001000注膠口出膠口200380螺栓鋼化玻璃縱截面6 6、試驗(yàn)裝置、試驗(yàn)裝置 7、試驗(yàn)結(jié)果（1）注射壓力對增強(qiáng)材料的）注射壓力對增強(qiáng)

52、材料的K的影響的影響 流體種類 191UP 增強(qiáng)材料 04玻璃布（面密度298g/m2） 鋪層數(shù) 20 增強(qiáng)材料孔隙率 0.577 0.577 0.577 0.590 環(huán)境溫度T（） 24 24 24 23 流體粘度（pas） 0.70 0.70 0.700.95注射壓力P0(atm) 0.5 1.0 1.5 2.0 滲透率K（m2） 2.49E-10 2.47E-10 2.49E-10 2.43E-10 結(jié)論：結(jié)論：在其它影響因素相近的情況下，增大注射壓力對增強(qiáng)在其它影響因素相近的情況下，增大注射壓力對增強(qiáng)材料的滲透率材料的滲透率K基本上無影響。基本上無影響。 050010001500200

53、025003000350040004500500000.10.20.30.40.50.6流體流動前峰距起始點(diǎn)的位置x（m）流體流動前峰距起始點(diǎn)的時間t（s）P0=0.5atmP0=1.0atmP0=1.5atmP0=2.0atm注射壓力對流體充模時間的影響 流體種類 191UP 增強(qiáng)材料 04玻璃布（面密度298g/m2） 鋪層數(shù) 16182022增強(qiáng)材料孔隙率 0.662 0.619 0.577 0.535 環(huán)境溫度T（） 24 流體粘度（pas） 0.70 注射壓力P0(atm) 1.0 滲透率K（m2） 4.74E-10 3.64E-10 2.47E-10 1.18E-10 （2）相同注

54、射流體時，增強(qiáng)材料的孔隙率）相同注射流體時，增強(qiáng)材料的孔隙率對增強(qiáng)材料的對增強(qiáng)材料的K影響影響結(jié)論：結(jié)論：在其它影響因素相近的情況下，隨著增強(qiáng)材料的孔隙在其它影響因素相近的情況下，隨著增強(qiáng)材料的孔隙率增大，率增大，K值是增大的，表明增強(qiáng)材料的孔隙率對增強(qiáng)材料的值是增大的，表明增強(qiáng)材料的孔隙率對增強(qiáng)材料的滲透率有很大的影響。滲透率有很大的影響。 y = 3E-09x - 1E-09R2 = 0.99830.00E+001.00E-102.00E-103.00E-104.00E-105.00E-106.00E-100.50.60.7增強(qiáng)材料孔隙率增強(qiáng)材料的滲透率K(m2)增強(qiáng)材料的滲透率與增強(qiáng)材料

55、的孔隙率的關(guān)系0500100015002000250030003500400000.10.20.30.40.50.6流體流動前峰距起始點(diǎn)的位置x（m）流體流動前峰距起始點(diǎn)的時間t（s）=0.662=0.619=0.577=0.535增強(qiáng)材料孔隙率對流體充模時間的影響（3） 同一流體，注射粘度對增強(qiáng)材料的同一流體，注射粘度對增強(qiáng)材料的K影響影響 流體種類 191UP 增強(qiáng)材料 04玻璃布（面密度298g/m2） 鋪層數(shù) 20 增強(qiáng)材料孔隙率 0.577 0.586 0.590 環(huán)境溫度T（） 24 32 41 流體粘度（pas） 0.70 0.530.30注射壓力P0(atm) 1.0滲透率K（

56、m2） 2.47E-102.74E-102.86E-10結(jié)論：結(jié)論：流體的粘度對增強(qiáng)材料的滲透率有一定影響。流體的粘度對增強(qiáng)材料的滲透率有一定影響。 0500100015002000250000.10.20.30.40.50.6流體流動前峰距起始點(diǎn)的位置x（m）流體流動前峰距起始點(diǎn)的時間t（s）0.7pas0.53pas0.30pas注射流體粘度對流體充模時間的影響 （4） 注射流體種類對增強(qiáng)材料的注射流體種類對增強(qiáng)材料的K影響影響 流體種類 191UP E51+丙酮 真空泵廢機(jī)油 增強(qiáng)材料 04玻璃布（面密度298g/m2） 鋪層數(shù) 20 增強(qiáng)材料孔隙率 0.586 環(huán)境溫度T（） 3219

57、19流體粘度（pas） 0.530.550.475注射壓力P0(atm) 1.0滲透率K（m2） 2.95E-102.86E-102.97E-10結(jié)論：結(jié)論：流體的種類或流體的混合方式對增強(qiáng)材料的流體的種類或流體的混合方式對增強(qiáng)材料的K值影響值影響不大，可以忽略。不大，可以忽略。 0500100015002000250000.10.20.30.40.50.6流體流動前峰距起始點(diǎn)的位置x（m）流動前峰距起始點(diǎn)的時間t（s）191#UPE51+丙酮混合物真空泵廢機(jī)油注射流體種類對流體充模時間的影響 （5 5）增強(qiáng)材料形態(tài)對增強(qiáng)材料的增強(qiáng)材料形態(tài)對增強(qiáng)材料的K影響影響流體種類流體種類 191UP 增

58、強(qiáng)材料增強(qiáng)材料 0.2玻璃布玻璃布（面密度（面密度142g/m2） 04玻璃布玻璃布（面密度（面密度298g/m2 ）4:1編織布編織布（面密度（面密度659g/m2） 4:1編織布編織布（面密度（面密度659g/m2） 鋪層數(shù)鋪層數(shù) 42209（緯（緯4經(jīng)經(jīng)1） 9（緯（緯1經(jīng)經(jīng)4） 增強(qiáng)材料孔隙率增強(qiáng)材料孔隙率 0.577 0.577 0.579 0.579 環(huán)境溫度環(huán)境溫度T（） 24 24 24 23 流體粘度流體粘度（pas） 0.70 0.70 0.7250.725注射壓力注射壓力P0(atm) 1.0 滲透率滲透率K（m2） 1.61E-102.47E-102.88E-106.6

59、1E-10結(jié)論：結(jié)論：增強(qiáng)材料的形態(tài)不同對于增強(qiáng)材料的滲透率有非常大增強(qiáng)材料的形態(tài)不同對于增強(qiáng)材料的滲透率有非常大的影響。的影響。 0500100015002000250030003500400000.10.20.30.40.50.6流體流動前峰距起始點(diǎn)的位置x（m）流體流動前峰距起始點(diǎn)的時間t（s）02玻璃布04玻璃布4：1布，緯4經(jīng)14：1布，緯1經(jīng)4增強(qiáng)材料的形態(tài)對流體充模時間的影響 （6 6）增強(qiáng)材料的種類對增強(qiáng)材料的）增強(qiáng)材料的種類對增強(qiáng)材料的K的影響的影響 流體種類 191UP 增強(qiáng)材料種類04玻璃布（面密度298g/m2） 3K平紋碳布（面密度190g/m2） 鋪層數(shù) 20 24

60、增強(qiáng)材料孔隙率 0.5900.581環(huán)境溫度T（） 44流體粘度（pas） 0.72 注射壓力P0(atm) 1.0 滲透率K（m2） 3.21E-102.21E-10結(jié)論：表明增強(qiáng)材料的種類對于增強(qiáng)材料的滲透率K是有影響。 050010001500200025003000350000.10.20.30.40.50.6樹脂流動前峰距起始點(diǎn)的位置x（m）樹脂流動前峰距起始點(diǎn)的時間t（s）04#玻璃布3K平紋碳布增強(qiáng)材料的種類與樹脂充模時間的關(guān)系 RTM一維充模流動RTM一維充模流動試驗(yàn)過程復(fù) 合 材 料成 型 與 加 工 技 術(shù)第5章 熱壓罐制備技術(shù)及實(shí)例 熱壓罐(Hot Air A u t o