熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材課件

第十章熱塑性復(fù)合材料

成型工藝

熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)第十章熱塑性復(fù)合材料

10、1概述

熱塑性復(fù)合材料是以玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維等增強(qiáng)各種熱塑性樹脂的總稱。

國外稱FRTP

（FiberReinforcedThermoPlastics）

地區(qū)性一百萬上臺(tái)階是不是中醫(yī)藥管理局國產(chǎn)

熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)10、1概述熱塑性復(fù)合材料是以10、1概述國產(chǎn)由于熱塑性樹脂和增強(qiáng)材料種類不同，其生產(chǎn)工藝和制成的復(fù)合材料性能差別很大。

熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)10、1概述國產(chǎn)由于熱塑性樹脂和增強(qiáng)材料種

熱塑性復(fù)合材料分為短纖維增強(qiáng)復(fù)合材料和

連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料兩大類熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料分為短纖維增強(qiáng)復(fù)合材料和熱塑性復(fù)合材料短纖維增強(qiáng)復(fù)合材料注射成型工藝擠出成型工藝離心成型工藝熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)短纖維增強(qiáng)復(fù)合材料注射成型工藝熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材連續(xù)纖維增強(qiáng)及長纖維增強(qiáng)復(fù)合材料預(yù)浸料模壓成型片狀模塑料沖壓成型片狀模塑料真空成型預(yù)浸紗纏繞成型拉擠成型

熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)連續(xù)纖維增強(qiáng)及長纖維增強(qiáng)復(fù)合材料預(yù)浸料模壓成型熱塑性復(fù)合材料熱塑性復(fù)合材料的特性(1)密度小、強(qiáng)度高

熱塑性復(fù)合材料的密度為1.1～1.6g/cm3，僅為鋼材的1/5～1/7，比熱固性玻璃鋼輕1/3～1/4。

一般來講，不論是通用塑料還是工程塑料，用玻璃纖維增強(qiáng)后，都會(huì)獲得較高的增強(qiáng)效果，提高強(qiáng)度應(yīng)用檔次。

熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料的特性(1)密度小、強(qiáng)度高熱塑性復(fù)合材料成型(2)性能可設(shè)計(jì)性大

熱塑性復(fù)合材料的物理性能、化學(xué)性能、力學(xué)性能，都可通過合理選擇原材料種類、配比、加工方法、纖維含量和鋪層方式來進(jìn)行設(shè)計(jì)。由于熱塑性復(fù)合材料的基體材料種類比熱固性復(fù)合材料多很多，因此，其選材設(shè)計(jì)的自由度也就大得多。

熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)(2)性能可設(shè)計(jì)性大熱塑性復(fù)合材(3)熱性能好

一般塑料的使用溫度為50～100℃，用玻璃纖維增強(qiáng)后，可提高到100℃以上。熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)(3)熱性能好一般塑料的使用溫度為50～100例：尼龍6的熱變形溫度為65℃，用30%玻纖增強(qiáng)后，熱變形溫度可提高到190℃。

聚醚醚酮樹脂的耐熱性達(dá)220℃，用30%玻纖增強(qiáng)后，使用溫度可提高到310℃，這樣高的耐熱性，熱固性復(fù)合材料是達(dá)不到的。

熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)例：尼龍6的熱變形溫度為65℃，用30%玻纖增強(qiáng)后，熱變形溫(4)耐化學(xué)腐蝕性

復(fù)合材料的耐化學(xué)腐蝕性，主要由基體材料的性能決定。熱塑性樹脂的種類很多，每種樹脂都有自己的防腐特點(diǎn)。熱塑性復(fù)合材料的耐水性優(yōu)于熱固性復(fù)合材料。

熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)(4)耐化學(xué)腐蝕性復(fù)合材料的耐化學(xué)腐蝕(5)電性能

一般熱塑性復(fù)合材料都具有良好的介電性能，不反射無線電電波，透過微波性能良好等。由于熱塑性復(fù)合材料的吸水率比熱固性玻璃鋼小，故其電性能優(yōu)于后者。

熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)(5)電性能一般熱塑性復(fù)合材料都具有良(6)加工性能

熱塑性復(fù)合材料可重復(fù)加工成型，廢品和邊角余料能回收利用。

熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)(6)加工性能熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT

由于熱塑性復(fù)合材料有很多優(yōu)于熱固性玻璃鋼的特殊性能，應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，從國外的應(yīng)用情況分析，熱塑性復(fù)合材料主要用于車輛制造工業(yè)、機(jī)電工業(yè)、化工防腐及建筑工程等方面。熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)由于熱塑性復(fù)合材料有很多優(yōu)于熱固性玻璃熱塑性復(fù)合材料熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)10.2注射成型工藝

熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)10.2注射成型工藝熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教10.2.1概述

注射成型是熱塑性復(fù)合材料的主要生產(chǎn)方法，歷史悠久，應(yīng)用最廣。熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)10.2.1概述注射成型是熱塑性

優(yōu)點(diǎn)：成型周期短，能耗小，產(chǎn)品精度高，一次可成型形狀復(fù)雜及帶有嵌件的制品，生產(chǎn)效率高。熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)優(yōu)點(diǎn)：熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性

缺點(diǎn)：不能生產(chǎn)長纖維增強(qiáng)復(fù)合材料制品對(duì)模具質(zhì)量要求高熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材

根據(jù)目前的技術(shù)發(fā)展水平，注射成型的最大產(chǎn)品為5kg，最小到1g。主要用來生產(chǎn)各種機(jī)械零件，建筑制品，家電殼體，電器材料，車輛配件等．。

熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)根據(jù)目前的技術(shù)發(fā)展水平，注射成型的最大產(chǎn)品為510.2.2注射成型工藝

將粒狀或粉狀的纖維－樹脂混合料從注射機(jī)的料斗送入機(jī)筒內(nèi)，加熱熔化后由柱塞或螺桿加壓，通過噴嘴注入閉合模內(nèi)，經(jīng)冷卻定型后，脫模得制品。熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)10.2.2注射成型工藝將粒狀或粉狀的熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料

注射成型的主要控制參數(shù)是料筒溫度、塑化時(shí)間、注射壓力、模具溫度、鎖模力和保壓冷卻時(shí)間。料筒溫度由樹脂種類定，纖維增強(qiáng)比純樹脂稍高，注射壓力一般在80–200MPa。熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)注射成型的主要控制參數(shù)是料筒溫度、塑化時(shí)間

HTL68注塑成型機(jī)臥式注塑機(jī)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)HTL68注塑成型機(jī)臥式注塑機(jī)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)立式注塑機(jī)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)立式注塑機(jī)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑

注塑產(chǎn)品熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)

熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材10．3擠出成型工藝

熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)10．3擠出成型工藝熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(P10．3擠出成型工藝擠出成型是熱塑性復(fù)合材料制品生產(chǎn)中應(yīng)用較廣的工藝之一。主要特點(diǎn):

生產(chǎn)過程連續(xù)，生產(chǎn)效率高，設(shè)備簡(jiǎn)單，技術(shù)容易掌握等。熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)10．3擠出成型工藝擠出成型是熱塑性復(fù)擠出成型

粒料從料斗進(jìn)入擠出機(jī)加熱料筒，料筒中螺桿旋轉(zhuǎn)，物料沿螺槽前移。

熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)擠出成型粒料從料斗進(jìn)入擠出機(jī)加熱料筒，擠出成型

前移過程中物料受機(jī)械剪切作用摩擦熱和料筒的加熱逐漸熔融成熔體，熔體受螺桿軸向推力的作用通過機(jī)頭和口模，獲得與口模形狀相似的連續(xù)體。熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)擠出成型前移過程中物料受機(jī)械剪切作用摩擦

雙螺桿擠出機(jī)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料

單螺桿擠出機(jī)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料應(yīng)用

主要應(yīng)用:

用于生產(chǎn)管、棒、板及異型斷面型等產(chǎn)品。熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)應(yīng)用熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)擠出產(chǎn)品擠出燈罩?jǐn)D出成型吸塵器管熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)擠出產(chǎn)品熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性

熱塑性復(fù)合材料的纏繞成型工藝原理和纏繞機(jī)設(shè)備與熱固性玻璃的一樣，不同的是熱塑性復(fù)合材料纏繞制品的增強(qiáng)材料不是玻纖粗紗，而是經(jīng)過浸膠（熱塑性樹脂）的預(yù)浸紗。

10．4纏繞成型工藝熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)

熱塑性復(fù)合材料的纏繞成型工

需要在纏繞機(jī)上增加預(yù)浸紗預(yù)熱裝置和加熱加壓輥。纏繞成型時(shí)，先將預(yù)浸紗加熱到軟化點(diǎn)，纏繞到芯模上，再加熱加壓，使其熔接成一個(gè)整體。

10．4纏繞成型工藝熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)

需要在纏繞機(jī)上增加預(yù)浸紗預(yù)熱裝置和加

纏繞成型產(chǎn)品纏繞成型吸塵器管熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)纏繞成10．5熱塑性復(fù)合材料拉擠成型

熱塑性復(fù)合材料的拉擠成型工藝與熱固性玻璃鋼的基本相似。只要把進(jìn)入模具前的浸膠方法加以改造，生產(chǎn)熱固性玻璃鋼的設(shè)備便可使用。熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)10．5熱塑性復(fù)合材料拉擠成型熱玻璃鋼錨桿拉擠成型生產(chǎn)線拉擠產(chǎn)品熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)玻璃鋼錨桿拉擠成型生產(chǎn)線拉擠產(chǎn)品熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教10．6焊接層合法

此法系利用熱塑性復(fù)合材料的可焊性，生產(chǎn)復(fù)合材料板材。其方法如下：先在工作臺(tái)上壓鋪一層預(yù)浸料（一般寬500mm），鋪第二層預(yù)浸料時(shí)，開動(dòng)壓輥的焊接器，使預(yù)浸料進(jìn)入壓輥下，焊接器使上下兩層預(yù)浸料在幾秒鐘內(nèi)同時(shí)受熱熔化，預(yù)浸料在壓輥的壓力（0.3MPa）作用下粘合成一體。如此重復(fù)，可生產(chǎn)任意厚度的板材。

熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)10．6焊接層合法

此法系利用熱塑性復(fù)合10．7熱塑性片狀模塑料制品沖壓成型

工藝

熱塑性片狀模塑料是以連續(xù)玻璃纖維氈、短切玻璃纖維氈、布、無捻粗紗和熱塑性樹脂復(fù)合而成的一種片狀模塑料。熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)10．7熱塑性片狀模塑料制品沖壓成型

熱塑性片狀模塑料制品的特性：①比強(qiáng)度高②能重復(fù)加工成型：邊角余料可回收利用，不污染環(huán)境，減少材料消耗，降低成本。③成型周期短：熱固性SMC的成型周期一般為6min~15min，熱塑性片狀模塑料的成型周期僅為20s~50s。④成型壓力低：沖壓力只有幾兆帕。熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性片狀模塑料制品的特性：①比強(qiáng)度高熱塑性復(fù)合材料成型工藝⑤貯存期長：熱固性預(yù)浸料和片狀模塑料的貯存期只有3個(gè)月(常溫貯存)，而熱塑性模塑料則可長期貯存幾年以上。⑥比熱固性玻璃鋼具有較高的耐化學(xué)腐蝕性、耐水性的氣密性等。⑦原料來源充足，價(jià)格便宜。⑧成本低⑨機(jī)械化程度高熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)⑤貯存期長：熱固性預(yù)浸料和片狀模塑料的貯存期只有3個(gè)月(常溫?zé)崴苄云瑺钅Ｋ芰系纳a(chǎn)工藝及設(shè)備

原材料樹脂：尼龍、聚乙烯、聚氯乙烯和聚丙烯等增強(qiáng)材料：主要是玻璃纖維

生產(chǎn)方法可歸納為濕法和干法兩大類

熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性片狀模塑料的生產(chǎn)工藝及設(shè)備原材料熱塑性復(fù)合材料成干法生產(chǎn)工藝

干法工藝又分為層合法和分散法(1)層合法生產(chǎn)熱塑性片狀模塑料工藝將連續(xù)玻璃纖維氈和聚丙烯(或其它熱塑性塑料)薄片疊合后，經(jīng)過加熱、加壓、浸漬、冷卻定型和切斷等工序制造片狀模塑料的方法。(2)分散法生產(chǎn)熱塑性片狀模塑料工藝將短切玻璃與聚丙烯或尼龍等樹脂粉末在特殊的攪拌機(jī)內(nèi)混合均勻，然后按設(shè)計(jì)厚度鋪撒均勻，再經(jīng)加熱、加壓制成片狀模塑料。熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)干法生產(chǎn)工藝干法工藝又分為層合法和分散法熱塑性復(fù)合材濕法生產(chǎn)工藝

濕法生產(chǎn)熱塑性片狀是將玻璃纖維無捻粗紗切成7mm~50mm(最佳長度為13mm左右)的短纖維，在攪拌器內(nèi)與粉末樹脂(PP?PVC?HDPE)。加水?dāng)嚢璩删鶆虻膽腋×蠞{，用泵將其輸送到傳送網(wǎng)帶上，經(jīng)減壓脫水，形成濕氈，再經(jīng)干燥、切斷、收卷成中間產(chǎn)品。熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)濕法生產(chǎn)工藝濕法生產(chǎn)熱塑性片狀是將玻璃纖維無捻粗紗熱塑性復(fù)合材料制品沖壓成型工藝及設(shè)備沖壓成型工藝分為固態(tài)沖壓成型和流動(dòng)態(tài)沖壓成型①固態(tài)沖壓成型是按樣板將片狀模塑料剪切成坯料，然后在加熱器內(nèi)將料片加熱到到低于樹脂熔點(diǎn)10℃~20℃，裝入模內(nèi)，快速合模加壓，冷卻脫模，再經(jīng)修邊成制品。②流動(dòng)態(tài)沖壓成型是先將裁成與制品質(zhì)量相同的坯料，在加熱器內(nèi)加熱到高于樹脂熔點(diǎn)10℃~20℃，放入模具內(nèi)，快速加壓，迫使坯料流動(dòng)并填滿模腔，冷卻定型后脫模成制品。熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料制品沖壓成型工藝及設(shè)備沖壓成型工藝分為固態(tài)沖壓沖壓成型設(shè)備沖壓成型設(shè)備由剪切、加熱、沖壓等設(shè)備及模具組成①剪切設(shè)備：一般選用鋼板剪切機(jī)②加熱爐：熱源為紅外線加熱或熱風(fēng)加熱③壓機(jī)：液壓式或機(jī)械傳動(dòng)式④模具：沖壓成型用的模具材料一般為鑄鋼。對(duì)固態(tài)沖壓成型用的模具，因?yàn)槌尚蛪毫π∮?MPa，故可選用輕金屬、復(fù)合材料。熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)沖壓成型設(shè)備沖壓成型設(shè)備由剪切、加熱、沖壓等設(shè)備及模具組成熱10．8熱塑性復(fù)合材料的連接技術(shù)熱塑性復(fù)合材料的連接方法：鉚接焊接管件對(duì)接焊纏繞焊接薄板超聲波焊接

熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)10．8熱塑性復(fù)合材料的連接技術(shù)熱塑性復(fù)合材料的連接方法

（1）鉚接

用于熱塑性復(fù)合材料鉚接用的鉚釘，一般都是用連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性塑料制造，最好是用拉擠棒材制造。也可以用金屬螺栓。施工時(shí)，鉚釘預(yù)熱到可以加壓塑變的溫度，鉚釘與孔徑應(yīng)能嚴(yán)密配合，不能大，也不能小。鉚接的優(yōu)點(diǎn)是耐沖擊性好，無電化學(xué)腐蝕，價(jià)格便宜。

熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)（1）鉚接用于熱塑性復(fù)合材料鉚

（2）焊接

熱塑性復(fù)合材料的焊接處理，是將被連接材料的焊接表面加熱到熔化狀態(tài)，然后搭接加壓，使之接成一體。復(fù)合材料焊接原理與塑料焊接相似。熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)（2）焊接熱塑性復(fù)合材料的焊接

（3）管件對(duì)接焊

熱塑性復(fù)合材料管的對(duì)接焊方法有直接對(duì)接和補(bǔ)強(qiáng)對(duì)接焊兩種。優(yōu)點(diǎn)是工藝簡(jiǎn)單，可在現(xiàn)場(chǎng)施工，不需對(duì)管子進(jìn)行機(jī)械加工，連接強(qiáng)度高，不易斷裂。缺點(diǎn)是成本高，工藝要求嚴(yán)格，要保證尺寸緊密配合。

熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)（3）管件對(duì)接焊熱塑性復(fù)合材料管的對(duì)接焊方法有（4）薄板超聲波焊接

此法是用超聲波對(duì)被連接處進(jìn)行加熱焊接，一般能夠獲得較高的連接強(qiáng)度。

KWS-2015ABAC標(biāo)準(zhǔn)型超聲波塑焊機(jī)超聲波焊接產(chǎn)品超聲波點(diǎn)焊機(jī)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)（4）薄板超聲波焊接

此法是用超聲波對(duì)被連接處進(jìn)行加

第十章熱塑性復(fù)合材料

成型工藝

熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)第十章熱塑性復(fù)合材料

10、1概述

熱塑性復(fù)合材料是以玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維等增強(qiáng)各種熱塑性樹脂的總稱。

國外稱FRTP

（FiberReinforcedThermoPlastics）

地區(qū)性一百萬上臺(tái)階是不是中醫(yī)藥管理局國產(chǎn)

熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)10、1概述熱塑性復(fù)合材料是以10、1概述國產(chǎn)由于熱塑性樹脂和增強(qiáng)材料種類不同，其生產(chǎn)工藝和制成的復(fù)合材料性能差別很大。

熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)10、1概述國產(chǎn)由于熱塑性樹脂和增強(qiáng)材料種

熱塑性復(fù)合材料分為短纖維增強(qiáng)復(fù)合材料和

連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料兩大類熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料分為短纖維增強(qiáng)復(fù)合材料和熱塑性復(fù)合材料短纖維增強(qiáng)復(fù)合材料注射成型工藝擠出成型工藝離心成型工藝熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)短纖維增強(qiáng)復(fù)合材料注射成型工藝熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材連續(xù)纖維增強(qiáng)及長纖維增強(qiáng)復(fù)合材料預(yù)浸料模壓成型片狀模塑料沖壓成型片狀模塑料真空成型預(yù)浸紗纏繞成型拉擠成型

熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)連續(xù)纖維增強(qiáng)及長纖維增強(qiáng)復(fù)合材料預(yù)浸料模壓成型熱塑性復(fù)合材料熱塑性復(fù)合材料的特性(1)密度小、強(qiáng)度高

熱塑性復(fù)合材料的密度為1.1～1.6g/cm3，僅為鋼材的1/5～1/7，比熱固性玻璃鋼輕1/3～1/4。

一般來講，不論是通用塑料還是工程塑料，用玻璃纖維增強(qiáng)后，都會(huì)獲得較高的增強(qiáng)效果，提高強(qiáng)度應(yīng)用檔次。

熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料的特性(1)密度小、強(qiáng)度高熱塑性復(fù)合材料成型(2)性能可設(shè)計(jì)性大

熱塑性復(fù)合材料的物理性能、化學(xué)性能、力學(xué)性能，都可通過合理選擇原材料種類、配比、加工方法、纖維含量和鋪層方式來進(jìn)行設(shè)計(jì)。由于熱塑性復(fù)合材料的基體材料種類比熱固性復(fù)合材料多很多，因此，其選材設(shè)計(jì)的自由度也就大得多。

熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)(2)性能可設(shè)計(jì)性大熱塑性復(fù)合材(3)熱性能好

一般塑料的使用溫度為50～100℃，用玻璃纖維增強(qiáng)后，可提高到100℃以上。熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)(3)熱性能好一般塑料的使用溫度為50～100例：尼龍6的熱變形溫度為65℃，用30%玻纖增強(qiáng)后，熱變形溫度可提高到190℃。

聚醚醚酮樹脂的耐熱性達(dá)220℃，用30%玻纖增強(qiáng)后，使用溫度可提高到310℃，這樣高的耐熱性，熱固性復(fù)合材料是達(dá)不到的。

熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)例：尼龍6的熱變形溫度為65℃，用30%玻纖增強(qiáng)后，熱變形溫(4)耐化學(xué)腐蝕性

復(fù)合材料的耐化學(xué)腐蝕性，主要由基體材料的性能決定。熱塑性樹脂的種類很多，每種樹脂都有自己的防腐特點(diǎn)。熱塑性復(fù)合材料的耐水性優(yōu)于熱固性復(fù)合材料。

熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)(4)耐化學(xué)腐蝕性復(fù)合材料的耐化學(xué)腐蝕(5)電性能

一般熱塑性復(fù)合材料都具有良好的介電性能，不反射無線電電波，透過微波性能良好等。由于熱塑性復(fù)合材料的吸水率比熱固性玻璃鋼小，故其電性能優(yōu)于后者。

熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)(5)電性能一般熱塑性復(fù)合材料都具有良(6)加工性能

熱塑性復(fù)合材料可重復(fù)加工成型，廢品和邊角余料能回收利用。

熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)(6)加工性能熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT

由于熱塑性復(fù)合材料有很多優(yōu)于熱固性玻璃鋼的特殊性能，應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，從國外的應(yīng)用情況分析，熱塑性復(fù)合材料主要用于車輛制造工業(yè)、機(jī)電工業(yè)、化工防腐及建筑工程等方面。熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)由于熱塑性復(fù)合材料有很多優(yōu)于熱固性玻璃熱塑性復(fù)合材料熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)10.2注射成型工藝

熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)10.2注射成型工藝熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教10.2.1概述

注射成型是熱塑性復(fù)合材料的主要生產(chǎn)方法，歷史悠久，應(yīng)用最廣。熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)10.2.1概述注射成型是熱塑性

優(yōu)點(diǎn)：成型周期短，能耗小，產(chǎn)品精度高，一次可成型形狀復(fù)雜及帶有嵌件的制品，生產(chǎn)效率高。熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)優(yōu)點(diǎn)：熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性

缺點(diǎn)：不能生產(chǎn)長纖維增強(qiáng)復(fù)合材料制品對(duì)模具質(zhì)量要求高熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材

根據(jù)目前的技術(shù)發(fā)展水平，注射成型的最大產(chǎn)品為5kg，最小到1g。主要用來生產(chǎn)各種機(jī)械零件，建筑制品，家電殼體，電器材料，車輛配件等．。

熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)根據(jù)目前的技術(shù)發(fā)展水平，注射成型的最大產(chǎn)品為510.2.2注射成型工藝

將粒狀或粉狀的纖維－樹脂混合料從注射機(jī)的料斗送入機(jī)筒內(nèi)，加熱熔化后由柱塞或螺桿加壓，通過噴嘴注入閉合模內(nèi)，經(jīng)冷卻定型后，脫模得制品。熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)10.2.2注射成型工藝將粒狀或粉狀的熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料

注射成型的主要控制參數(shù)是料筒溫度、塑化時(shí)間、注射壓力、模具溫度、鎖模力和保壓冷卻時(shí)間。料筒溫度由樹脂種類定，纖維增強(qiáng)比純樹脂稍高，注射壓力一般在80–200MPa。熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)注射成型的主要控制參數(shù)是料筒溫度、塑化時(shí)間

HTL68注塑成型機(jī)臥式注塑機(jī)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)HTL68注塑成型機(jī)臥式注塑機(jī)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)立式注塑機(jī)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)立式注塑機(jī)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑

注塑產(chǎn)品熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)

熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材10．3擠出成型工藝

熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)10．3擠出成型工藝熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(P10．3擠出成型工藝擠出成型是熱塑性復(fù)合材料制品生產(chǎn)中應(yīng)用較廣的工藝之一。主要特點(diǎn):

生產(chǎn)過程連續(xù)，生產(chǎn)效率高，設(shè)備簡(jiǎn)單，技術(shù)容易掌握等。熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)10．3擠出成型工藝擠出成型是熱塑性復(fù)擠出成型

粒料從料斗進(jìn)入擠出機(jī)加熱料筒，料筒中螺桿旋轉(zhuǎn)，物料沿螺槽前移。

熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)擠出成型粒料從料斗進(jìn)入擠出機(jī)加熱料筒，擠出成型

前移過程中物料受機(jī)械剪切作用摩擦熱和料筒的加熱逐漸熔融成熔體，熔體受螺桿軸向推力的作用通過機(jī)頭和口模，獲得與口模形狀相似的連續(xù)體。熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)擠出成型前移過程中物料受機(jī)械剪切作用摩擦

雙螺桿擠出機(jī)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料

單螺桿擠出機(jī)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料應(yīng)用

主要應(yīng)用:

用于生產(chǎn)管、棒、板及異型斷面型等產(chǎn)品。熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)應(yīng)用熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)擠出產(chǎn)品擠出燈罩?jǐn)D出成型吸塵器管熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)擠出產(chǎn)品熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性

熱塑性復(fù)合材料的纏繞成型工藝原理和纏繞機(jī)設(shè)備與熱固性玻璃的一樣，不同的是熱塑性復(fù)合材料纏繞制品的增強(qiáng)材料不是玻纖粗紗，而是經(jīng)過浸膠（熱塑性樹脂）的預(yù)浸紗。

10．4纏繞成型工藝熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)

熱塑性復(fù)合材料的纏繞成型工

需要在纏繞機(jī)上增加預(yù)浸紗預(yù)熱裝置和加熱加壓輥。纏繞成型時(shí)，先將預(yù)浸紗加熱到軟化點(diǎn)，纏繞到芯模上，再加熱加壓，使其熔接成一個(gè)整體。

10．4纏繞成型工藝熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)

需要在纏繞機(jī)上增加預(yù)浸紗預(yù)熱裝置和加

纏繞成型產(chǎn)品纏繞成型吸塵器管熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)纏繞成10．5熱塑性復(fù)合材料拉擠成型

熱塑性復(fù)合材料的拉擠成型工藝與熱固性玻璃鋼的基本相似。只要把進(jìn)入模具前的浸膠方法加以改造，生產(chǎn)熱固性玻璃鋼的設(shè)備便可使用。熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)10．5熱塑性復(fù)合材料拉擠成型熱玻璃鋼錨桿拉擠成型生產(chǎn)線拉擠產(chǎn)品熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)玻璃鋼錨桿拉擠成型生產(chǎn)線拉擠產(chǎn)品熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教10．6焊接層合法

此法系利用熱塑性復(fù)合材料的可焊性，生產(chǎn)復(fù)合材料板材。其方法如下：先在工作臺(tái)上壓鋪一層預(yù)浸料（一般寬500mm），鋪第二層預(yù)浸料時(shí)，開動(dòng)壓輥的焊接器，使預(yù)浸料進(jìn)入壓輥下，焊接器使上下兩層預(yù)浸料在幾秒鐘內(nèi)同時(shí)受熱熔化，預(yù)浸料在壓輥的壓力（0.3MPa）作用下粘合成一體。如此重復(fù)，可生產(chǎn)任意厚度的板材。

熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)10．6焊接層合法

此法系利用熱塑性復(fù)合10．7熱塑性片狀模塑料制品沖壓成型

工藝

熱塑性片狀模塑料是以連續(xù)玻璃纖維氈、短切玻璃纖維氈、布、無捻粗紗和熱塑性樹脂復(fù)合而成的一種片狀模塑料。熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)10．7熱塑性片狀模塑料制品沖壓成型

熱塑性片狀模塑料制品的特性：①比強(qiáng)度高②能重復(fù)加工成型：邊角余料可回收利用，不污染環(huán)境，減少材料消耗，降低成本。③成型周期短：熱固性SMC的成型周期一般為6min~15min，熱塑性片狀模塑料的成型周期僅為20s~50s。④成型壓力低：沖壓力只有幾兆帕。熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性片狀模塑料制品的特性：①比強(qiáng)度高熱塑性復(fù)合材料成型工藝⑤貯存期長：熱固性預(yù)浸料和片狀模塑料的貯存期只有3個(gè)月(常溫貯存)，而熱塑性模塑料則可長期貯存幾年以上。⑥比熱固性玻璃鋼具有較高的耐化學(xué)腐蝕性、耐水性的氣密性等。⑦原料來源充足，價(jià)格便宜。⑧成本低⑨機(jī)械化程度高熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)⑤貯存期長：熱固性預(yù)浸料和片狀模塑料的貯存期只有3個(gè)月(常溫?zé)崴苄云瑺钅Ｋ芰系纳a(chǎn)工藝及設(shè)備

原材料樹脂：尼龍、聚乙烯、聚氯乙烯和聚丙烯等增強(qiáng)材料：主要是玻璃纖維

生產(chǎn)方法可歸納為濕法和干法兩大類

熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教材(PPT53頁)熱塑性片狀模塑料的生產(chǎn)工藝及設(shè)備原材料熱塑性復(fù)合材料成干法生產(chǎn)工藝

干法工藝又分為層合法和分散法(1)層合法生產(chǎn)熱塑性片狀模塑料工藝將連續(xù)玻璃纖維氈和聚丙烯(或其它熱塑性塑料)薄片疊合后，經(jīng)過加熱、加壓、浸漬、冷卻定型和切斷等工序制造片狀模塑料的方法。(2)分散法生產(chǎn)熱塑性片狀模塑料工藝將短切玻璃與聚丙烯或尼龍等樹脂粉末在特殊的攪拌機(jī)內(nèi)混合均勻，然后按設(shè)計(jì)厚度鋪撒均勻，再經(jīng)加熱、加壓制成片狀模塑料。熱塑性復(fù)合材料成型工藝培訓(xùn)教