樹(shù)脂復(fù)合材料成型工藝

成型工藝復(fù)合材料成型工藝是復(fù)合材料工業(yè)的發(fā)展基礎(chǔ)和條件。隨著復(fù)合材料應(yīng)用領(lǐng)域的拓寬，復(fù)合材料工業(yè)得到迅速發(fā)鎮(zhèn)，其老的成型工藝日臻完善，新的成型方法不斷涌現(xiàn)，目前聚合物基符合材料的成型方法已有20多種，并成功地用于工業(yè)生產(chǎn)，如：（1）手糊成型工藝--濕法鋪層成型法；（2）噴射成型工藝；（3）樹(shù)脂傳遞模塑成型技術(shù)（RTM技術(shù)）；（4）袋壓法（壓力袋法）成型；（5）真空袋壓成型；（6）熱壓罐成型技術(shù)；（7）液壓釜法成型技術(shù)；（8）熱膨脹模塑法成型技術(shù)；（9）夾層結(jié)構(gòu)成型技術(shù)；（10）模壓料生產(chǎn)工藝；（11）ZMC模壓料注射技術(shù)；（12）模壓成型工藝；（13）層合板生產(chǎn)技術(shù)；（14）卷制管成型技術(shù)；（15）纖維纏繞制品成型技術(shù)；（16）連續(xù)制板生產(chǎn)工藝；（17）澆鑄成型技術(shù)；（18）拉擠成型工藝；（19）連續(xù)纏繞制管工藝；（20）編織復(fù)合材料制造技術(shù)；（21）熱塑性片狀模塑料制造技術(shù)及冷模沖壓成型工藝；（22）注射成型工藝；（23）擠出成型工藝；（24）離心澆鑄制管成型工藝；（25）其它成型技術(shù)。視所選用的樹(shù)脂基體材料的不同，上述方法分別適用于熱固性和熱塑性復(fù)合材料的生產(chǎn)，有些工藝兩者都適用。復(fù)合材料制品成型工藝特點(diǎn)：與其它材料加工工藝相比，復(fù)合材料成型工藝具有如下特點(diǎn)：（1）材料制造與制品成型同時(shí)完成一般情況下，復(fù)合材料的生產(chǎn)過(guò)程，也就是制品的成型過(guò)程。材料的性能必須根據(jù)制品的使用要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，因此在造反材料、設(shè)計(jì)配比、確定纖維鋪層和成型方法時(shí)，都必須滿足制品的物化性能、結(jié)構(gòu)形狀和外觀質(zhì)量要求等。（2）制品成型比較簡(jiǎn)便一般熱固性復(fù)合材料的樹(shù)脂基體，成型前是流動(dòng)液體，增強(qiáng)材料是柔軟纖維或織物，因此，用這些材料生產(chǎn)復(fù)合材料制品，所需工序及設(shè)備要比其它材料簡(jiǎn)單的多，對(duì)于某些制品僅需一套模具便能生產(chǎn)。接觸低壓成型工藝接觸低壓成型工藝的特點(diǎn)是以手工鋪放增強(qiáng)材料，浸清樹(shù)脂，或用簡(jiǎn)單的工具輔助鋪放增強(qiáng)材料和樹(shù)脂。接觸低壓成型工藝的另一特點(diǎn)，是成型過(guò)程中不需要施加成型壓力（接觸成型），或者只施加較低成型壓力（接觸成型后施加0.01?0.7MPa壓力，最大壓力不超過(guò)2.0MPa）。接觸低壓成型工藝過(guò)程，是先將材料在陰模、陽(yáng)?；?qū)δＩ现瞥稍O(shè)計(jì)形狀，再通過(guò)加熱或常溫固化，脫模后再經(jīng)過(guò)輔助加工而獲得制品。屬于這類(lèi)成型工藝的有手糊成型、噴射成型、袋壓成型、樹(shù)脂傳遞模塑成型、熱壓罐成型和熱膨脹模塑成型（低壓成型）等。其中前兩種為接觸成型。接觸低壓成型工藝中，手糊成型工藝是聚合物基復(fù)合材料生產(chǎn)中最先發(fā)明的，適用范圍最廣，其它方法都是手糊成型工藝的發(fā)展和改進(jìn)。接觸成型工藝的最大優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單，適應(yīng)性廣，投資少，見(jiàn)效快。根據(jù)近年來(lái)的統(tǒng)計(jì)，接觸低壓成型工藝在世界各國(guó)復(fù)合材料工業(yè)生產(chǎn)中，仍占有很大比例，如美國(guó)占35%，西歐占25%，日本占42%，中國(guó)占75%。這說(shuō)明了接觸低壓成型工藝在復(fù)合材料工業(yè)生產(chǎn)中的重要性和不可替代性，它是一種永不衰落的工藝方法。但其最大缺點(diǎn)是生產(chǎn)效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大、產(chǎn)品重復(fù)性差等。1、原材料接觸低壓成型的原材料有增強(qiáng)材料、樹(shù)脂和輔助材料等。（1）增強(qiáng)材料接觸成型對(duì)增強(qiáng)材料的要求：①增強(qiáng)材料易于被樹(shù)脂浸透；②有足夠的形變性，能滿足制品復(fù)雜形狀的成型要求；③氣泡容易扣除；④能夠滿足制品使用條件的物理和化學(xué)性能要求；⑤價(jià)格合理（盡可能便宜），來(lái)源豐富。用于接觸成型的增強(qiáng)材料有玻璃纖維及其織物，碳纖維及其織物，芳綸纖維及其織物等。（2）基體材料接觸低壓成型工藝對(duì)基體材料的要求：①在手糊條件下易浸透纖維增強(qiáng)材料，易排除氣泡，與纖維粘接力強(qiáng)；②在室溫條件下能凝膠，固化，而且要求收縮小，揮發(fā)物少；③粘度適宜：一般為0.2?0.5Pas不能產(chǎn)生流膠現(xiàn)象；④無(wú)毒或低毒；⑤價(jià)格合理，來(lái)源有保證。生產(chǎn)中常用的樹(shù)脂有：不飽和聚酯樹(shù)脂，環(huán)氧樹(shù)脂，有進(jìn)也用酚醛樹(shù)脂，雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂，聚酰亞胺樹(shù)脂等。幾種接觸成型工藝對(duì)樹(shù)脂的性能要求：成型方法 對(duì)樹(shù)脂性能要求

膠衣制作1、成型時(shí)不流淌，易消泡2、色調(diào)均勻，不浮色3、固化快，不產(chǎn)生皺紋，與鋪層樹(shù)脂粘接性好手糊成型1、浸漬性好，易浸透纖維，易排除氣泡2、鋪敷后固化快，放熱少、收縮小3、易揮發(fā)物少，制品表面不發(fā)粘4、層間粘接性好噴射成型1、保證手糊成型的各項(xiàng)要求2、觸變性恢復(fù)更早3、溫度對(duì)樹(shù)脂粘度影響小4、樹(shù)脂適用期要長(zhǎng)，加入促進(jìn)劑后，粘度不應(yīng)增大袋壓成型1、浸潤(rùn)性好，易浸透纖維，易排出氣泡2、固化快，固化放熱量要小3、不易流膠，層間粘接力強(qiáng)(3)輔助材料接觸成型工藝中的輔助材料，主要是指填料和色料兩類(lèi)，而固化劑、稀釋劑、增韌劑等，歸屬于樹(shù)脂基體體系。2、模具及脫模劑(1)模具模具是各種接觸成型工藝中的主要設(shè)備。模具的好壞，直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量和成本，必須精心設(shè)計(jì)制造。設(shè)計(jì)模具時(shí)，必須綜合考慮以下要求：①滿足產(chǎn)品設(shè)計(jì)的精度要求，模具尺寸精確、表面光滑；②要有足夠的強(qiáng)度和剛度；③脫模方便；④有足夠的熱穩(wěn)定性；⑤重量輕、材料來(lái)源充分及造價(jià)低。模具構(gòu)造接觸成型模具分為：陰模、陽(yáng)模和對(duì)模三種，不論是哪種模具，都可以根據(jù)尺寸大小，成型要求，設(shè)計(jì)成整體或拼裝模。模具材料造反模具材料時(shí)，應(yīng)滿足以下要求：①能夠滿足制品的尺寸精度，外觀質(zhì)量及使用壽命要求；②模具材料要有足夠的強(qiáng)度和剛度，保證模具在使用過(guò)程中不易變形和損壞；③不受樹(shù)脂侵蝕，不影響樹(shù)脂固化；④耐熱性好，制品固化和加熱固化時(shí)，模具不變形；⑤容易制造，容易脫模；⑥晝減輕模具重量，方便生產(chǎn)；⑦價(jià)格便宜，材料容易獲得。能用作手糊成型模具的材料有：木材，金屬，石膏，水泥，低熔點(diǎn)金屬，硬質(zhì)泡沫塑料及玻璃鋼等。脫模劑基本要求：①不腐蝕模具，不影響樹(shù)脂固化，對(duì)樹(shù)脂粘接力小于0.01MPa；②成膜時(shí)間短，厚度均勻，表面光滑；③使用安全，無(wú)毒害作用；④耐熱、能以受加熱固化的溫度作用；⑤操作方便，價(jià)格便宜。接觸成型工藝的月兌模劑主要有薄膜型月兌模劑、液體脫模劑和油膏、蠟類(lèi)脫模劑。夾層結(jié)構(gòu)制造技術(shù)夾層結(jié)構(gòu)一般是由三層材料制成的復(fù)合材料。夾層復(fù)合材料的上下面層是高強(qiáng)度、高模量材料，中間層是較厚的輕質(zhì)材料，玻璃鋼夾層結(jié)構(gòu)實(shí)際上是復(fù)合材料與其它輕質(zhì)材料的再?gòu)?fù)合。采用夾層結(jié)構(gòu)方式是為了提高材料的有效利用率和減輕結(jié)構(gòu)重量，以梁板構(gòu)件為例，在使用過(guò)程中，一要滿足強(qiáng)度要求，二要滿足剛度的需要，玻璃鋼材料的特點(diǎn)是強(qiáng)度高，模量低。因此，用單一的玻璃鋼材料制造梁板，滿足強(qiáng)度要求時(shí)，撓度往往很大，如果按允許撓度進(jìn)行設(shè)計(jì)，則強(qiáng)度大大超過(guò)，造成浪費(fèi)。只有采用夾層結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行設(shè)計(jì)，才能合理的解決這一矛盾。這也是夾層結(jié)構(gòu)得以發(fā)展的主要原因。由于玻璃鋼夾層結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度高，重量輕，剛度大，耐腐蝕，電絕緣及透微波等，目前已廣泛用于航空工業(yè)和宇航工業(yè)的飛機(jī)、導(dǎo)彈、飛船及樣板、屋面板，能大幅度的減輕建筑物的重量和改善使用功能。透明玻璃鋼夾層結(jié)構(gòu)板，已廣泛用于寒冷地區(qū)的工業(yè)廠房、大型公用建筑及溫室的采光屋頂。在造船和交通領(lǐng)域，玻璃鋼夾層結(jié)構(gòu)廣泛用于玻璃鋼潛艇、掃雷艇、游艇中的許多構(gòu)件。我國(guó)設(shè)計(jì)制造的玻璃鋼過(guò)街人行橋、公路橋、汽車(chē)和火車(chē)保溫泠藏車(chē)等，均采用了玻璃鋼夾層結(jié)構(gòu)，滿足了重量輕、強(qiáng)度高、剛度大、隔熱、保溫等多性能要求。在要求透微波的雷過(guò)罩中，玻璃鋼夾層結(jié)構(gòu)已成為其它材料不能與之相比的專用材料。1、玻璃鋼夾層結(jié)構(gòu)的種類(lèi)與特點(diǎn)根據(jù)夾層結(jié)構(gòu)所用的芯材種類(lèi)和形式不同，玻璃鋼夾層結(jié)構(gòu)分為：泡沫夾層結(jié)構(gòu)，蜂窩夾層結(jié)構(gòu)，梯形板夾層結(jié)構(gòu)，矩形夾層結(jié)構(gòu)和圓形夾層結(jié)構(gòu)。（1）泡沫塑料夾層結(jié)構(gòu)泡沫塑料夾層結(jié)構(gòu)是采用玻璃鋼薄板作蒙皮（面板），泡沫塑料做夾芯層，泡沫塑料夾層結(jié)構(gòu)的最大特點(diǎn)是蒙皮和泡沫塑料夾芯層粘接牢固、受力不大和保溫隔熱性能要求高的部件，如飛機(jī)尾翼、保溫通風(fēng)管道及樣板等。（2）蜂窩夾層結(jié)構(gòu)蜂窩夾層結(jié)構(gòu)是采用玻璃鋼薄板作蒙皮，蜂窩材料（玻璃布蜂窩、紙蜂窩或其它棉布及鋁蜂窩等）做夾芯層。蜂窩夾層結(jié)構(gòu)的重量輕，強(qiáng)度高，剛度大，多用作結(jié)構(gòu)尺寸大、強(qiáng)度要求高的結(jié)構(gòu)件，如玻璃鋼橋的承重板、球形屋頂結(jié)構(gòu)、雷達(dá)罩、反射面、冷藏車(chē)地板及箱體結(jié)構(gòu)等。（3）梯形和矩形帶頭作用層結(jié)構(gòu)這種帶頭作用層結(jié)構(gòu)的面板（蒙皮）為玻璃鋼薄板，夾芯層是玻璃鋼梯形板或矩形板。這種夾層結(jié)構(gòu)方向性強(qiáng)，僅適用于做高強(qiáng)平板，不宜用于彎曲形狀的制品。（4）圓環(huán)形夾層結(jié)構(gòu)它是用玻璃鋼薄板作蒙皮，用玻璃鋼圓環(huán)做夾芯層。這種夾層結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是芯材耗量少，強(qiáng)度比較高，平板受力無(wú)方向性，最適宜做采光用的透明玻璃鋼夾層結(jié)構(gòu)板材，具有遮擋少、透光率高的特點(diǎn)。模壓成型工藝模壓成型工藝是復(fù)合材料生產(chǎn)中最古老而又富有無(wú)限活力的一種成型方法。它是將一定量的預(yù)混料或預(yù)浸料加入金屬對(duì)模內(nèi)，經(jīng)加熱、加壓固化成型的方法。模壓成型工藝的主要優(yōu)點(diǎn)：①生產(chǎn)效率高，便于實(shí)現(xiàn)專業(yè)化和自動(dòng)化生產(chǎn)；②產(chǎn)品尺寸精度高，重復(fù)性好;③表面光潔，無(wú)需二次修飾；④能一次成型結(jié)構(gòu)復(fù)雜的制品；⑤因?yàn)榕可a(chǎn)，價(jià)格相對(duì)低廉。模壓成型的不足之處在于模具制造復(fù)雜，投資較大，加上受壓機(jī)限制，最適合于批量生產(chǎn)中小型復(fù)合材料制品。隨著金屬加工技術(shù)、壓機(jī)制造水平及合成樹(shù)脂工藝性能的不斷改進(jìn)和發(fā)展，壓機(jī)噸位和臺(tái)面尺寸不斷增大，模壓料的成型溫度和壓力也相對(duì)降低，使得模壓成型制品的尺寸逐步向大型化發(fā)展，目前已能生產(chǎn)大型汽車(chē)部件、浴盆、整體衛(wèi)生間組件等。模壓成型工藝按增強(qiáng)材料物態(tài)和模壓料品種可分為如下幾種：①纖維料模壓法是將經(jīng)預(yù)混或預(yù)浸的纖維狀模壓料，投入到金屬模具內(nèi)，在一定的溫度和壓力下成型復(fù)合材料制品的方法。該方法簡(jiǎn)便易行，用途廣泛。根據(jù)具體操作上的不同，有預(yù)混料模壓和預(yù)浸料模壓法。②碎布料模壓法將浸過(guò)樹(shù)脂膠液的玻璃纖維布或其它織物，如麻布、有機(jī)纖維布、石棉布或棉布等的邊角料切成碎塊，然后在金屬模具中加溫加壓成型復(fù)合材料制品。③織物模壓法將預(yù)先織成所需形狀的兩維或三維織物浸漬樹(shù)脂膠液，然后放入金屬模具中加熱加壓成型為復(fù)合材料制品。④層壓模壓法將預(yù)浸過(guò)樹(shù)脂膠液的玻璃纖維布或其它織物，裁剪成所需的形狀，然后在金屬模具中經(jīng)加溫或加壓成型復(fù)合材料制品。⑤纏繞模壓法將預(yù)浸過(guò)樹(shù)脂膠液的連續(xù)纖維或布（帶），通過(guò)專用纏繞機(jī)提供一定的張力和溫度，纏在芯模上，再放入模具中進(jìn)行加溫加壓成型復(fù)合材料制品。⑥片狀塑料（SMC）模壓法將SMC片材按制品尺寸、形狀、厚度等要求裁剪下料，然后將多層片材疊合后放入金屬模具中加熱加壓成型制品。⑦預(yù)成型坯料模壓法先將短切纖維制成品形狀和尺寸相似的預(yù)成型坯料，將其放入金屬模具中，然后向模具中注入配制好的粘結(jié)劑（樹(shù)脂混合物）在一定的溫度和壓力下成型。模壓料的品種有很多，可以是預(yù)浸物料、預(yù)混物料，也可以是坯料。當(dāng)前所用的模壓料品種主要有：預(yù)浸膠布、纖維預(yù)混料、BMC、DMC、HMC、SMC、XMC、TMC及ZMC等品種。1、原材料（1）合成樹(shù)脂復(fù)合材料模壓制品所用的模壓料要求合成樹(shù)脂具有：①對(duì)增強(qiáng)材料有良好的浸潤(rùn)性能，以便在合成樹(shù)脂和增強(qiáng)材料界面上形成良好的粘結(jié)；②有適當(dāng)?shù)恼扯群土己玫牧鲃?dòng)性，在壓制條件下能夠和增強(qiáng)材料一道均勻地充滿整個(gè)模腔；③在壓制條件下具有適宜的固化速度，并且固化過(guò)程中不產(chǎn)生副產(chǎn)物或副產(chǎn)物少，體積收縮率??；④能夠滿足模壓制品特定的性能要求。按以上的選材要求，常用的合成樹(shù)脂有：不飽和聚酯樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂、乙烯基樹(shù)脂、吠喃樹(shù)脂、有機(jī)硅樹(shù)脂、聚丁二烯樹(shù)脂、烯丙基酯、三聚氰胺樹(shù)脂、聚酰亞胺樹(shù)脂等。為使模壓制品達(dá)到特定的性能指標(biāo)，在選定樹(shù)脂品種和牌號(hào)后，還應(yīng)選擇相應(yīng)的輔助材料、填料和顏料。（2）增強(qiáng)材料模壓料中常用的增強(qiáng)材料主要有玻璃纖維開(kāi)刀絲、無(wú)捻粗紗、有捻粗紗、連續(xù)玻璃纖維束、玻璃纖維布、玻璃纖維氈等，也有少量特種制品選用石棉氈、石棉織物（布）和石棉紙以及高硅氧纖維、碳纖維、有機(jī)纖維（如芳綸纖維、尼龍纖維等）和天然纖維（如亞麻布、棉布、煮煉布、不煮煉布等）等品種。有時(shí)也采用兩種或兩種以上纖維混雜料作增強(qiáng)材料。（3）輔助材料一般包括固化劑（引發(fā)劑）、促進(jìn)劑、稀釋劑、表面處理劑、低收縮添加劑、月兌模劑、著色劑（顏料）和填料等輔助材料。2、模壓料的制備以玻璃纖維（或玻璃布）浸漬樹(shù)脂制成的模壓料為例，其生產(chǎn)工藝可分為預(yù)混法和預(yù)浸法兩種。（1）預(yù)混法先將玻璃纖維切割成30?50mm的短切纖維，經(jīng)蓬松后在捏合機(jī)中與樹(shù)脂膠液充分捏合至樹(shù)脂完全浸潤(rùn)玻璃纖維，再經(jīng)烘干（晾干）至適當(dāng)粘度即可。其特點(diǎn)是纖維松散無(wú)定向，生產(chǎn)量大，用此法生產(chǎn)的模壓料比容大，流動(dòng)性好，但在制備過(guò)程中纖維強(qiáng)度損失較大。（2）預(yù)浸法纖維預(yù)浸法是將整束連續(xù)玻璃纖維（或布）經(jīng)過(guò)浸膠、烘干、切短而成。其特點(diǎn)是纖維成束狀，比較緊密，制備模壓料的過(guò)程中纖維強(qiáng)度損失較小，但模壓料的流動(dòng)性及料束之間的相容性稍差。纏繞成型工藝?yán)p繞成型工藝是將浸過(guò)樹(shù)脂膠液的連續(xù)纖維（或布帶、預(yù)浸紗）按照一定規(guī)律纏繞到芯模上，然后經(jīng)固化、月兌模，獲得制品。根據(jù)纖維纏繞成型時(shí)樹(shù)脂基體的物理化學(xué)狀態(tài)不同，分為干法纏繞、濕法纏繞和半干法纏繞三種。（1）干法纏繞干法纏繞是采用經(jīng)過(guò)預(yù)浸膠處理的預(yù)浸紗或帶，在纏繞機(jī)上經(jīng)加熱軟化至粘流態(tài)后纏繞到芯模上。由于預(yù)浸紗（或帶）是專業(yè)生產(chǎn)，能?chē)?yán)格控制樹(shù)脂含量（精確到2%以內(nèi)）和預(yù)浸紗質(zhì)量。因此，干法纏繞能夠準(zhǔn)確地控制產(chǎn)品質(zhì)量。干法纏繞工藝的最大特點(diǎn)是生產(chǎn)效率高，纏繞速度可達(dá)100?200m/min,纏繞機(jī)清潔，勞動(dòng)衛(wèi)生條件好，產(chǎn)品質(zhì)量高。其缺點(diǎn)是纏繞設(shè)備貴，需要增加預(yù)浸紗制造設(shè)備，故投資較大此外，干法纏繞制品的層間剪切強(qiáng)度較低。（2）濕法纏繞濕法纏繞是將纖維集束（紗式帶）浸膠后，在張力控制下直接纏繞到芯模上。濕法纏繞的優(yōu)點(diǎn)為：①成本比干法纏繞低40%；②產(chǎn)品氣密性好，因?yàn)槔p繞張力使多余的樹(shù)脂膠液將氣泡擠出，并填滿空隙；③纖維排列平行度好；④濕法纏繞時(shí)，纖維上的樹(shù)脂膠液，可減少纖維磨損；⑤生產(chǎn)效率高（達(dá)200m/min）。濕法纏繞的缺點(diǎn)為：①樹(shù)脂浪費(fèi)大，操作環(huán)境差；②含膠量及成品質(zhì)量不易控制；③可供濕法纏繞的樹(shù)脂品種較少。（3）半干法纏繞半干法纏繞是纖維浸膠后，到纏繞至芯模的途中，增加一套烘干設(shè)備，將浸膠紗中的溶劑除去，與干法相比，省卻了預(yù)浸膠工序和設(shè)備；與濕法相比，可使制品中的氣泡含量降低。三種纏繞方法中，以濕法纏繞應(yīng)用最為普遍；干法纏繞僅用于高性能、高精度的尖端技術(shù)領(lǐng)域。纖維纏繞成型的優(yōu)點(diǎn)①能夠按產(chǎn)品的受力狀況設(shè)計(jì)纏繞規(guī)律，使能充分發(fā)揮纖維的強(qiáng)度;②比強(qiáng)度高：一般來(lái)講，纖維纏繞壓力容器與同體積、同壓力的鋼質(zhì)容器相比，重量可減輕40?60%；③可靠性高：纖維纏繞制品易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化生產(chǎn)，工藝條件確定后，纏出來(lái)的產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，精確；④生產(chǎn)效率高:采用機(jī)械化或自動(dòng)化生產(chǎn)，需要操作工人少，纏繞速度快（240m/min）,故勞動(dòng)生產(chǎn)率高；⑤成本低：在同一產(chǎn)品上，可合理配選若干種材料（包括樹(shù)脂、纖維和內(nèi)襯），使其再?gòu)?fù)合，達(dá)到最佳的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。纏繞成型的缺點(diǎn)①纏繞成型適應(yīng)性小，不能纏任意結(jié)構(gòu)形式的制品，特別是表面有凹的制品，因?yàn)槔p繞時(shí)，纖維不能緊貼芯模表面而架空；②纏繞成型需要有纏繞機(jī)，芯模，固化加熱爐，月兌模機(jī)及熟練的技術(shù)工人，需要的投資大，技術(shù)要求高，因此，只有大批量生產(chǎn)時(shí)才能降低成本，才能獲得較的的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。1、原材料纏繞成型的原材料主要是纖維增強(qiáng)材料、樹(shù)脂和填料。（1）增強(qiáng)材料纏繞成型用的增強(qiáng)材料，主要是各種纖維紗：如無(wú)堿玻璃纖維紗，中堿玻璃纖維紗，碳纖維紗，高強(qiáng)玻璃纖維紗，芳綸纖維紗及表面氈等。（2）樹(shù)脂基體樹(shù)脂基體是指樹(shù)脂和固化劑組成的膠液體系。纏繞制品的耐熱性，耐化學(xué)腐蝕性及耐自然老化性主要取決于樹(shù)脂性能，同時(shí)對(duì)工藝性、力學(xué)性能也有很大影響。纏繞成型常用樹(shù)脂主要是不飽和聚酯樹(shù)脂，也有時(shí)用環(huán)氧樹(shù)脂和雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂等。對(duì)于一般民用制品如管、罐等，多采用不飽和聚酯樹(shù)脂。對(duì)力學(xué)性能的壓縮強(qiáng)度和層間剪切強(qiáng)度要求高的纏繞制品，則可選用環(huán)氧樹(shù)脂。航天航空制品多采用具有高斷裂韌性與耐濕性能好的雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂。（3）填料填料種類(lèi)很多，加入后能改善樹(shù)脂基體的某些功能，如提高耐磨性，增加阻燃性和降低收縮率等。在膠液中加入空心玻璃微珠，可提高制品的剛性，減小密度降低成本等。在生產(chǎn)大口徑地埋管道時(shí)，常加入30%石英砂，借以提高產(chǎn)品的剛性和降低成本。為了提高填料和樹(shù)脂之間的粘接強(qiáng)度，填料要保證清潔和表面活性處理。2、芯模成型中空制品的內(nèi)模稱芯模。一般情況下，纏繞制品固化后，芯模要從制品內(nèi)月兌出。芯模設(shè)計(jì)的基本要求①要有足夠的強(qiáng)度和剛度，能夠承受制品成型加工過(guò)程中施加于芯模的各種載荷，如自重、制品重，纏繞張力，固化應(yīng)力，二次加工時(shí)的切削力等；②能滿足制品形狀和尺寸精度要求，如形狀尺寸，同心度、橢圓度、錐度（月兌模），表面光潔度和平整度等；③保證產(chǎn)品固化后，能順利從制品中月兌出；④制造簡(jiǎn)單，造價(jià)便宜，取材方便。芯模材料纏繞成型芯模材料分兩類(lèi)：熔、溶性材料和組裝式材料。熔、溶性材料是指石蠟，水溶性聚乙烯醇型砂，低熔點(diǎn)金屬等，這類(lèi)材料可用澆鑄法制成空心或?qū)嵭男灸?，制品纏繞成型后，從開(kāi)口處通入熱水或高壓蒸汽，使其溶、熔，從制品中流出，流出的溶體，冷卻后重復(fù)使用。組裝式芯模材料常用的有鋁、鋼、夾層結(jié)構(gòu)、木材及石膏等。另外還有內(nèi)襯材料，內(nèi)襯材料是制品的組成部分，固化后不從制品中取出，內(nèi)襯材料的作用主要是防腐和密封，當(dāng)然也可以起到芯模作用，屬于這類(lèi)材料的有橡膠、塑料、不銹鋼和鋁合金等。3、纏繞機(jī)纏繞機(jī)是實(shí)現(xiàn)纏繞成型工藝的主要設(shè)備，對(duì)纏繞機(jī)的要求是：①能夠?qū)崿F(xiàn)制品設(shè)計(jì)的纏繞規(guī)律和排紗準(zhǔn)確；②操作簡(jiǎn)便；③生產(chǎn)效率高；④設(shè)備成本低。纏繞機(jī)主要由芯模驅(qū)動(dòng)和繞絲嘴驅(qū)動(dòng)兩大部分組成。為了消除繞絲嘴反向運(yùn)動(dòng)時(shí)纖維松線，保持張力穩(wěn)定及在封頭或錐形纏繞制品紗帶布置精確，實(shí)現(xiàn)小纏繞角（0°?15°）纏繞，在纏繞機(jī)上設(shè)計(jì)有垂直芯軸方向的橫向進(jìn)給（伸臂）機(jī)構(gòu)。為防止繞絲嘴反向運(yùn)動(dòng)時(shí)紗帶轉(zhuǎn)擰，伸臂上設(shè)有能使繞絲嘴翻志的機(jī)構(gòu)。我國(guó)60年代研制成功鏈條式纏繞機(jī)，70年代引進(jìn)德國(guó)WE-250數(shù)控纏繞機(jī)，改進(jìn)后實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化生產(chǎn)，80年代后我國(guó)引進(jìn)了各種型式纏繞機(jī)40多臺(tái)，經(jīng)過(guò)改進(jìn)后，自己設(shè)計(jì)制造成功微機(jī)控制纏繞機(jī)，并進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)。機(jī)械式纏繞機(jī)類(lèi)型（1）繞臂式平面纏繞機(jī)其特點(diǎn)是繞臂（裝有繞絲嘴）圍繞芯模做均勻旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，芯模繞自身軸線作均勻慢速轉(zhuǎn)動(dòng)，繞臂（即繞絲嘴）每轉(zhuǎn)一周，芯模轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)小角度。此小角度對(duì)應(yīng)纏繞容器上一個(gè)紗片寬度，保證紗片在芯模上一個(gè)緊挨一個(gè)地布滿容器表面。芯?？焖傩D(zhuǎn)時(shí)，繞絲嘴沿垂直地面方向緩慢地上下移動(dòng)，此時(shí)可實(shí)現(xiàn)環(huán)向纏繞，使用這種纏繞機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是，芯模受力均勻，機(jī)構(gòu)運(yùn)行平穩(wěn)，排線均勻，適用于干法纏繞中小型短粗筒形容器。（2）滾翻式纏繞機(jī)這種纏繞機(jī)的芯模由兩個(gè)搖支承，纏繞時(shí)芯模自身軸旋轉(zhuǎn)，兩臂同步旋轉(zhuǎn)使芯模翻滾一周，芯模自轉(zhuǎn)一個(gè)與紗片寬相適應(yīng)的角度，而纖維紗由固定的伸臂供給，實(shí)現(xiàn)平面纏繞，環(huán)向纏繞由附加裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)。由于滾翻動(dòng)作機(jī)構(gòu)不宜過(guò)大，故此類(lèi)纏繞機(jī)只適用于小型制品，且使用不廣泛。（3）臥式纏繞機(jī)這種纏繞機(jī)是由鏈條帶動(dòng)小車(chē)（繞絲嘴）作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，并在封頭端有瞬時(shí)停歇，芯模繞自身軸作等速旋轉(zhuǎn)，調(diào)整兩者速度可以實(shí)現(xiàn)平面纏繞、環(huán)向纏繞和螺旋纏繞，這種纏繞機(jī)構(gòu)造簡(jiǎn)單，用途廣泛，適宜于纏繞細(xì)長(zhǎng)的管和容器。（4）軌道式纏繞機(jī)軌道式纏繞機(jī)分立式和臥式兩種。紗團(tuán)、膠槽和繞絲嘴均裝在小車(chē)上，當(dāng)小車(chē)沿環(huán)形軌道繞芯模一周時(shí)，芯模自身轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)紗片寬度，芯模軸線和水平面的夾角為平面纏繞角a。從而形成平面纏繞型，調(diào)整芯模和小車(chē)的速度可以實(shí)現(xiàn)環(huán)向纏繞和螺旋纏繞。軌道式纏繞機(jī)適合于生產(chǎn)大型制品。（5）行星式纏繞機(jī)芯軸和水平面傾斜成a角（即纏繞角）。纏繞成型時(shí)，芯模作自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)兩個(gè)運(yùn)動(dòng)，繞絲嘴固定不動(dòng)。調(diào)整芯模自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)速度可以完成平面纏繞、環(huán)向纏繞和螺旋纏繞。芯模公轉(zhuǎn)是主運(yùn)動(dòng)，自轉(zhuǎn)為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。這種纏繞機(jī)適合于生產(chǎn)小型制品。（6）球形纏繞機(jī)球形纏繞機(jī)有4個(gè)運(yùn)動(dòng)軸，球形纏繞機(jī)的繞絲嘴轉(zhuǎn)動(dòng)，芯模旋轉(zhuǎn)和芯模偏擺，基本上和搖臂式纏繞機(jī)相同，第四個(gè)軸運(yùn)動(dòng)是利用繞絲嘴步進(jìn)實(shí)現(xiàn)紗片纏繞，減少極孔外纖維堆積，提高容器臂厚的均勻性。芯模和繞絲嘴轉(zhuǎn)動(dòng)，使纖維布滿球體表面。芯模軸偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，可以改變纏繞極孔尺寸和調(diào)節(jié)纏繞角，滿足制品受力要求。（7）電纜式縱環(huán)向纏繞機(jī)縱環(huán)向電纜式纏繞機(jī)適用于生產(chǎn)無(wú)封頭的筒形容器和各種管道。裝有縱向紗團(tuán)的轉(zhuǎn)環(huán)與芯模同步旋轉(zhuǎn)，并可沿芯模軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，完成縱向紗鋪放，環(huán)向紗裝在轉(zhuǎn)環(huán)兩邊的小車(chē)上，當(dāng)芯模轉(zhuǎn)動(dòng)，小車(chē)沿芯模軸向作往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，完成環(huán)向紗纏繞。根據(jù)管道受力情況，可以任意調(diào)整縱環(huán)向紗數(shù)量比例。(8)新型纏管機(jī)新型纏管機(jī)與現(xiàn)行纏繞機(jī)的區(qū)別在于，它是靠管芯自轉(zhuǎn)，并同時(shí)能沿管長(zhǎng)方向作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，完成纏繞過(guò)程。這種新型纏繞機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是，繞絲嘴固定，為工人處理斷頭、毛絲以及看管帶來(lái)很大方便；多路進(jìn)紗可實(shí)現(xiàn)大容量進(jìn)絲纏繞，纏繞速度快，布絲均勻，有利于提高產(chǎn)品重量和產(chǎn)量。連續(xù)成型工藝復(fù)合材料制品的連續(xù)成型工藝，是指從投入原材料開(kāi)始，經(jīng)過(guò)浸膠、成型、固化、月兌模、切斷等工序，直到最后獲得成品的整個(gè)工藝過(guò)程，都是在連續(xù)不斷地進(jìn)行。根據(jù)生產(chǎn)的產(chǎn)品不同，連續(xù)成型工藝分為連續(xù)拉擠成型工藝、連續(xù)纏繞成型工藝和連續(xù)制板工藝三種。連續(xù)纏繞成型工藝主要用于生產(chǎn)不同口徑的玻璃鋼管和罐身。連續(xù)纏繞機(jī)的特點(diǎn)是：生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、勞動(dòng)強(qiáng)度低、節(jié)省原材料、減少芯模數(shù)量等，但這種工藝技術(shù)含量高、設(shè)備投資大、變徑難度大。另一種工藝是將塑料管擠出技術(shù)和纖維纏繞工藝相結(jié)合，塑料內(nèi)襯玻璃鋼管，擠出的塑料管同時(shí)起到芯模和防腐內(nèi)襯兩個(gè)作用。拉擠成型工藝主要用于生產(chǎn)各種玻璃鋼型材，如玻璃鋼棒、工字型、角型、槽型、方型、空腹型及異形斷面型材等。目前最大的拉擠成型機(jī)，可以生產(chǎn)斷面為800mmx800mm的空腹玻璃鋼型材。新型拉擠成型技術(shù)不斷涌現(xiàn)，如RIM拉擠成型機(jī)，彎曲形型材拉擠工藝等。連續(xù)制板工藝主要是用玻璃纖氈、布為增強(qiáng)材料，連續(xù)不斷地生產(chǎn)各種規(guī)格平板，波紋板和夾層結(jié)構(gòu)板等。連續(xù)成型工藝的共同特點(diǎn)：①生產(chǎn)過(guò)程完全實(shí)現(xiàn)機(jī)械化身自動(dòng)化，生產(chǎn)效率高；②生產(chǎn)過(guò)程不間斷，制品長(zhǎng)度不限；③產(chǎn)品無(wú)需后加工，生產(chǎn)過(guò)程中邊角廢料少，節(jié)省原料和能源；④產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，重復(fù)性好，成品率高；⑤操作方便，省人力、勞動(dòng)條件好；⑥成本低。層壓及卷管成型工藝1、層壓成型工藝層壓成型是將預(yù)浸膠布按照產(chǎn)品形狀和尺寸進(jìn)行剪裁、疊加后，放入兩個(gè)拋光的金屬模具之間，加溫加壓成型復(fù)合材料制品的生產(chǎn)工藝。它是復(fù)合材料成型工藝中發(fā)展較早、也較成熟的一種成型方法。該工藝主要用于生產(chǎn)電絕緣板和印刷電路板材。現(xiàn)在，印刷電路板材已廣泛應(yīng)用于各類(lèi)收音機(jī)、電視機(jī)、電話機(jī)和移動(dòng)電話機(jī)、電腦產(chǎn)品、各類(lèi)控制電路等所有需要平面集成電路的產(chǎn)品中。層壓工藝主要用于生產(chǎn)各種規(guī)格的復(fù)合材料板材，具有機(jī)械化、自動(dòng)化程度高、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定等特點(diǎn)，但一次性投資較大，適用于批量生產(chǎn)，并且只能生產(chǎn)板材，且規(guī)格受到設(shè)備的限制。層壓工藝過(guò)程大致包括：預(yù)浸膠布制備、膠布裁剪疊合、熱壓、冷卻、月兌模、加工、后處理等工序.2、卷管成型工藝卷管成型工是用預(yù)浸膠布在卷管機(jī)上熱卷成型的一種復(fù)合材料制品成型方法，其原理是借助卷管機(jī)上的熱輥，將膠布軟化，使膠布上的樹(shù)脂熔融。在一定的張力作用下，輥筒在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，借助輥筒與芯模之間的摩擦力，將膠布連續(xù)卷到芯管上，直到要求的厚度，然后經(jīng)冷輥冷卻定型，從卷管機(jī)上取下，送入固化爐中固化。管材固化后，月兌去芯模，即得復(fù)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(xù)機(jī)械法兩種。其基本過(guò)程是：首先清理各輥筒，然后將熱輥加熱到設(shè)定溫度，調(diào)整好膠布張力。在壓輥不施加壓力的情況下，將引頭布先在涂有月兌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(shí)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(zhǎng)度約為800?1200mm，視管徑而定，引頭布與膠布的搭接長(zhǎng)度，一般為150?250mm。在卷制厚壁管材時(shí)，可在卷制正常運(yùn)行后，將芯模的旋轉(zhuǎn)速度適當(dāng)加快，在接近設(shè)計(jì)壁厚時(shí)再減慢轉(zhuǎn)速，至達(dá)到設(shè)計(jì)厚度時(shí)，切斷膠布。然后在保持壓輥壓力的情況下，繼續(xù)使芯模旋轉(zhuǎn)1?2圈。最后提升壓輥，測(cè)量管坯外徑，合格后，從卷管機(jī)上取出，送入固化爐中固化成型。3、預(yù)浸膠布制備工藝預(yù)浸膠布是生產(chǎn)復(fù)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(yù)浸膠布生產(chǎn)所需的主要原材料有增強(qiáng)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(shù)脂(如酚醛樹(shù)脂、氨基樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、不飽和聚酯樹(shù)脂、有機(jī)硅樹(shù)脂等)。(2)預(yù)浸膠布的制備工藝預(yù)浸膠布的制備是使用經(jīng)熱處理或化學(xué)處理的玻璃布，經(jīng)浸膠槽浸漬樹(shù)脂膠液，通過(guò)刮膠裝置和牽引裝置控制膠布的樹(shù)脂含量，在一定的溫度下，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的洪烤，使樹(shù)脂由A階轉(zhuǎn)至B階，從而得到所需的預(yù)浸膠布。通常將此過(guò)程稱之為玻璃的浸膠。熱塑性復(fù)合材料成型工藝熱塑性復(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(shù)脂的總稱，國(guó)外稱FRTP(FiberRinforcedThermoPlastics)。由于熱塑性樹(shù)脂和增強(qiáng)材料種類(lèi)不同，其生產(chǎn)工藝和制成的復(fù)合材料性能差別很大。從生產(chǎn)工藝角度分析，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(lèi)：(1)短纖維增強(qiáng)復(fù)合材料①注射成型工藝；②擠出成型工藝；③離心成型工藝。(2)連續(xù)纖維增強(qiáng)及長(zhǎng)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料①預(yù)浸料模壓成型；②片狀模塑料沖壓成型；③片狀模塑料真空成型；④預(yù)浸紗纏繞成型；⑤拉擠成型。熱塑性復(fù)合材料的特殊性能如下：(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。它能夠以較小的單位質(zhì)量獲得更高的機(jī)械強(qiáng)度。一般來(lái)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。(2)性能可設(shè)計(jì)性的自由度大熱塑性復(fù)合材料的物理性能、化學(xué)性能、力學(xué)性能，都是通過(guò)合理選擇原材料種類(lèi)、配比、加工方法、纖維含量和鋪層方式進(jìn)行設(shè)計(jì)。由于熱塑性復(fù)合材料的基體材料種類(lèi)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。(3)熱性能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。尼龍6的熱變形溫度為65℃,用30%玻纖增強(qiáng)后，熱形溫度可提高到190℃。聚醚醚酮樹(shù)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)合材料的線膨脹系數(shù)比未增強(qiáng)的塑料低1/4?1/2,能夠降低制品成型過(guò)程中的收縮率，提高制品尺寸精度。其導(dǎo)熱系數(shù)為0.3?0.36W(mz?K),與熱固性復(fù)合材料相似。(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(shù)脂的種類(lèi)很多，每種樹(shù)脂都有自己的防腐特點(diǎn)，因此，可以根據(jù)復(fù)合材料的使用環(huán)境和介質(zhì)條件，對(duì)基體樹(shù)脂進(jìn)行優(yōu)選，一般都能滿足使用要求。熱塑性復(fù)合材料的耐水性優(yōu)于熱固性復(fù)合材料。(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(wú)線電電波，透過(guò)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。在熱塑性復(fù)合材料中加入導(dǎo)電材料后，可改善其導(dǎo)電性能，防止產(chǎn)生靜電。(6)廢料能回收利用熱塑性復(fù)合材料可重復(fù)加工成型，廢品和邊角余料能回收利用，不會(huì)造成環(huán)境污染。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(guó)外的應(yīng)用情況分析，熱塑性復(fù)合材料主要用于車(chē)輛制造工業(yè)、機(jī)電工業(yè)、化工防腐及建筑工程等方面。1、注射成型工藝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。其優(yōu)點(diǎn)是：成型周期短，能耗最小，產(chǎn)品精度高，一次可成型開(kāi)關(guān)復(fù)雜及帶有嵌件的制品，一模能生產(chǎn)幾個(gè)制品，生產(chǎn)效率高。缺點(diǎn)是不能生產(chǎn)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料制品和對(duì)模具質(zhì)量要求較高。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,這種方法主要用來(lái)生產(chǎn)各種機(jī)械零件，建筑制品，家電殼體，電器材料，車(chē)輛配件等。2、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。其主要特點(diǎn)是生產(chǎn)過(guò)程連續(xù)，生產(chǎn)效率高，設(shè)備簡(jiǎn)單，技術(shù)容易掌握等。擠出成型工藝主要用于生產(chǎn)管、棒、板及異型斷面型等產(chǎn)品。增強(qiáng)塑料管玻纖增強(qiáng)門(mén)窗異型斷面型材，在我國(guó)有很大市場(chǎng)。3、纏繞成型工藝熱塑性復(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(guò)浸膠（熱塑性樹(shù)脂）的預(yù)浸紗。因此，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)，再與芯模的接觸點(diǎn)加熱，并加壓輥加壓，使其熔接成一個(gè)整體。4、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。生產(chǎn)熱塑性復(fù)合材料拉擠產(chǎn)品的增強(qiáng)材料有兩種：一種是經(jīng)過(guò)浸膠的預(yù)浸紗或預(yù)浸帶，另一種是未浸膠的纖維或纖維帶。5、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），鋪第二層浸料時(shí)，開(kāi)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，當(dāng)機(jī)器向前移動(dòng)時(shí)，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。6、熱塑性片狀模塑料制品沖壓成型工藝熱塑性片狀模塑制品沖壓成型與熱固性SMC壓制成型不同，它要先將坯料預(yù)熱，然后再放放模具加壓成型。7、熱塑性復(fù)合材料的連接技術(shù)熱塑性復(fù)合材料的連接方法很多，例舉如下：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。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?chē)?yán)密配合，不能大，也不能小。也可以用金屬螺栓。鉚接的優(yōu)點(diǎn)是耐沖擊性好，無(wú)電化學(xué)腐蝕,價(jià)格便宜。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，但必須注意焊接處的纖維增強(qiáng)效果不能降低很多。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。這種連接方法的優(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。④纏繞焊接用預(yù)浸帶沿焊縫手工或機(jī)械纏繞，同是用火焰噴槍對(duì)接觸點(diǎn)加熱熔融，使之與被連接件粘牢。選擇預(yù)浸帶時(shí)，要注意纖維的方向和含量。此法較實(shí)用，被連接材料能保留較好的性能，但易出現(xiàn)加熱不均的現(xiàn)象。⑤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。其它成型工藝聚合物基復(fù)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(shù)脂成型工藝（ERM）、增強(qiáng)反應(yīng)注射成型工藝（RRIM）等。1、離心成型工藝離心成型工藝在復(fù)合材料制品生產(chǎn)中，主要是用于制造管材（地埋管），它是將樹(shù)脂、玻璃纖維和填料按一定比例和方法加入到旋轉(zhuǎn)的模腔內(nèi)，依靠高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力，使物料擠壓密實(shí)，固化成型。離心玻璃鋼管分為壓力管非壓力管兩類(lèi)，其使用壓力為0?18MPa。這種管的管徑一般為卬400?卬2500mm,最大管徑或達(dá)5m,以卬1200mm以上管徑經(jīng)濟(jì)效果最佳，離心管的長(zhǎng)度2?12m,一般為6m。離心玻璃鋼管的優(yōu)點(diǎn)很多，與普通玻璃鋼管和混凝土管相比，它強(qiáng)度高、重量輕，防腐、耐磨（是石棉水泥管的5?10倍）、節(jié)能、耐久（50年以上）及綜合工程造價(jià)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(diǎn)是剛度大，成本低，管壁可以按其功能設(shè)計(jì)成多層結(jié)構(gòu)。離心法制管質(zhì)量穩(wěn)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(diǎn)是內(nèi)表面不夠光滑，水力學(xué)特性比較差。離心玻璃鋼管的應(yīng)用前景十分廣闊，其主要應(yīng)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(chǎn)離心管的原材料有樹(shù)脂、玻璃纖維及填料（粉狀和粒狀填料）等。樹(shù)脂應(yīng)用最廣的是不飽和聚酯樹(shù)脂，可根據(jù)使用條件和工藝要求選擇樹(shù)脂牌號(hào)和固化劑。增強(qiáng)材料主工是玻璃纖維及其制品。玻纖制品有連續(xù)纖維氈、網(wǎng)格布及單向布等，制造異形斷面制品時(shí)，可先將玻纖制成預(yù)制品，然后放入模內(nèi)。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(lèi)要根據(jù)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(tǒng)是把樹(shù)脂、纖維和填料的供料裝置，統(tǒng)一安裝在可往復(fù)運(yùn)動(dòng)的小車(chē)上。（3）模具離心法生產(chǎn)玻璃鋼管的模具，主要是鋼模，模具分整體式和拼裝式兩種：小于卬800mm管的模具，用整體式，大于卬800mm管的模具，可以用拼裝式。模具設(shè)計(jì)要保證有足夠的強(qiáng)度和剛度，防止旋轉(zhuǎn)、震動(dòng)過(guò)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(wú)縫鋼管。封頭的作用是增加管模端頭的強(qiáng)度和防止物料外流。托輪箍的作用是支撐模具，傳遞旋轉(zhuǎn)力，使模具在離心機(jī)上高速度旋轉(zhuǎn)，模具的管身內(nèi)表面必須平整，光滑，一般都要精加工和拋光，保證順利月兌模。2、澆注成型工藝澆注成型主要用于生產(chǎn)無(wú)纖維增強(qiáng)的復(fù)合材料制品，如人造大理石，鈕扣、包埋動(dòng)、植物標(biāo)本、工藝品、錨桿固定劑、裝飾板等。澆注成型比較簡(jiǎn)單，但要生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，則需要熟練的操作技術(shù)。（1）鈕扣生產(chǎn)工藝用聚酯樹(shù)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(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)，目前在國(guó)內(nèi)外已基本取代了有機(jī)玻璃鈕扣，占鈕扣市場(chǎng)80%以上。生產(chǎn)鈕扣的原料主要是不飽和聚酯樹(shù)脂、固化劑（引發(fā)劑采用過(guò)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(chǎn)，先制成板材或棒材，然后經(jīng)切板、切棒制成鈕扣，再經(jīng)熱處理、刮面、刮底、銃槽、打眼、拋光等工序制成鈕扣。（2）人造石材生產(chǎn)工藝人造石材是用不飽和聚酯樹(shù)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(chǎn)人造石材的原材料是不飽和聚酯樹(shù)脂，填料和顏料：①樹(shù)脂生產(chǎn)人造石材的樹(shù)脂分面層和結(jié)構(gòu)層兩各，表面裝飾層樹(shù)脂要求收縮性小，有韌性、硬度好，耐熱、耐磨、耐水等，同時(shí)要求易調(diào)色。辛戌二醇鄰苯型樹(shù)脂用于人造石材，辛戌二醇間苯型樹(shù)脂用于生產(chǎn)衛(wèi)生潔具。固化體系，常用過(guò)氧化甲乙酮、萘酸鉆溶液。②填料生產(chǎn)人造石材的填料有很多，生產(chǎn)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(chǎn)人造花崗石的填料是用粒料級(jí)配，不同品種花崗石用不同色彩的粒料，生產(chǎn)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顏料生產(chǎn)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(yīng)選擇耐熱、耐水的色漿，制造裝飾板及工藝品時(shí)，要選用耐光、耐水及耐久的顏料。生產(chǎn)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(chǎn)人造石板材的模板，要求表面平整，光澤、有足夠的強(qiáng)度和剛度，能經(jīng)受生產(chǎn)過(guò)程中的熱應(yīng)力、搬運(yùn)荷載及碰撞等。3、彈性體貯樹(shù)脂模塑成型技術(shù)彈性體貯樹(shù)脂模塑成型（日asticReservirMolding,ERM）是80年代在歐美出現(xiàn)的新工藝，它是用柔性材料（開(kāi)孔聚氨酯泡沫塑料）作為芯材并滲入樹(shù)脂糊。這種滲有樹(shù)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(chǎn)品密度降低，沖擊強(qiáng)度和剛度提高，故可稱為壓制成型的夾層結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)的構(gòu)造，給它帶來(lái)優(yōu)于SMC的特點(diǎn)：（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(yōu)于SMC、鋁和鋼制成的制品；（3）搞沖擊強(qiáng)度高：在增強(qiáng)材料含量相同的條件下，ERM比SMC的抗沖擊強(qiáng)度高很多；（4）物理力學(xué)性能高：在增強(qiáng)材料含量相同的條件下，ERM制品的物理力學(xué)性能優(yōu)于SMC制品；（5）投資費(fèi)用低：ERM成型機(jī)組比SMC機(jī)組簡(jiǎn)單，ERM制品成型壓力比SMC制品低10倍左右，故生產(chǎn)ERM制品時(shí)可以采用低噸位壓機(jī)和低強(qiáng)度材料模具，從而減少建投資。ERM制品生產(chǎn)工藝分為ERM制造和ERM制品成型兩個(gè)過(guò)程：（1）ERM生產(chǎn)工藝ERM生產(chǎn)原材料為開(kāi)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(xù)纖維氈、針織氈等）和各種熱固性樹(shù)脂。其生產(chǎn)過(guò)程如下：先在ERM機(jī)組上將調(diào)好的樹(shù)脂糊浸漬開(kāi)孔聚氨酯泡沫塑料，通過(guò)涂刮器將樹(shù)脂糊涂到泡沫上，用壓輥將樹(shù)脂糊壓擠到泡沫體的孔內(nèi)，然后將兩層泡沫復(fù)合到一起，最后在上下兩個(gè)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(chǎn)工藝ERM制品生產(chǎn)過(guò)程與其它熱固性模壓料（玻纖布或氈預(yù)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(shù)目前主要用于汽車(chē)工業(yè)材料和輕質(zhì)建筑復(fù)合材料工業(yè)。由于ERM具有夾層結(jié)構(gòu)材料的特點(diǎn)，是適用于生產(chǎn)大型結(jié)構(gòu)的組合部件，各種輕質(zhì)板材，活動(dòng)房屋、雷達(dá)罩，房門(mén)等。在汽車(chē)工業(yè)中的制品有行李車(chē)拖斗、蓋板、儀表盤(pán)、保險(xiǎn)杠、車(chē)門(mén)、底板等。4、增強(qiáng)反應(yīng)注射模塑技術(shù)增強(qiáng)反應(yīng)注射模塑工藝（ReinforcedReactionInjectionMolding,RRIM）是利用高壓沖擊來(lái)混合兩種單體物料及短纖維增強(qiáng)材料，并將其注射到模腔內(nèi)，經(jīng)快速固化反應(yīng)形成制品的一種成型方法。如果不用增強(qiáng)材料，則稱為反應(yīng)注射模塑（ReactionInjectionMoling,RIM）。采用連續(xù)纖維增強(qiáng)時(shí)，稱為結(jié)構(gòu)反應(yīng)注射模塑（StructureReactionInjectionMolding,SRIM）。RRIM的原材料分樹(shù)脂體系和增強(qiáng)材料兩類(lèi)（1）樹(shù)脂體系生產(chǎn)RRIM的樹(shù)脂應(yīng)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(wěn)定；③粘度適當(dāng)，容易用泵輸送；④單體混合后，能快速固化；⑤固化反應(yīng)不產(chǎn)生副產(chǎn)物。應(yīng)用最多的是聚氨酯樹(shù)脂、不飽和聚酯樹(shù)脂和環(huán)氧樹(shù)脂。（2）增強(qiáng)材料常用的增強(qiáng)材料有玻璃纖維粉、玻璃纖維和玻璃微珠。為了增加增強(qiáng)材料與樹(shù)脂的粘接強(qiáng)度，上述增強(qiáng)材料都采用增強(qiáng)偶聯(lián)劑進(jìn)行表面處理。RRIM的工藝特點(diǎn)：①產(chǎn)品設(shè)計(jì)自由度大，可以生產(chǎn)大尺寸部件；②成型壓力低（0.35?0.7MPa）,反應(yīng)成型時(shí)，無(wú)模壓應(yīng)力，產(chǎn)品在模內(nèi)發(fā)熱量小；③制品收縮率低，尺寸穩(wěn)定性好，因加有大量填料和增強(qiáng)材料，減少了樹(shù)脂固化收縮；④制品鑲嵌件工藝簡(jiǎn)便；⑤制品表面質(zhì)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(chǎn)設(shè)備簡(jiǎn)單，模具費(fèi)用低，成型周期短，制品生產(chǎn)成本低。RRIM制品的最大用戶是汽車(chē)工為，可做汽車(chē)保險(xiǎn)杠、儀表盤(pán)，高強(qiáng)度RRIM制品可以做汽車(chē)的結(jié)構(gòu)材料、承載材料。由于其成型周期短，性能可設(shè)計(jì)，在電絕緣工程、防腐工程、機(jī)械儀表工業(yè)中代替工程塑料及高分子合金應(yīng)用。各種復(fù)合材料成型方法比較工藝種類(lèi)樹(shù)脂系統(tǒng)增強(qiáng)材料種類(lèi)纖維含量/%制品厚度/mm固化溫度/℃成型周期成型壓力/MPa模具形式與材制品尺寸需要設(shè)備適用產(chǎn)量/件優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)

料手糊成型聚酯、環(huán)氧、酚醛玻璃纖維、碳纖維及其它織物20?500.5?25般為2?10）室溫?4030min?24h接觸壓力單件陽(yáng)?；蜿幠?。木材、石膏、水泥、玻璃鋼不限輥、刮板、刷模具1?5001產(chǎn)品尺寸和產(chǎn)量不受限制；.操作簡(jiǎn)便、投資少、成本低；.能例題使用增強(qiáng)材料，可在任意部位增厚補(bǔ)強(qiáng)。1.