傳統(tǒng)噴射成型

傳統(tǒng)噴射成型第一頁，共三十一頁，2022年，8月28日.傳統(tǒng)手糊成型工藝簡介第二頁，共三十一頁，2022年，8月28日第二章手糊成型工藝2.4噴射成型工藝及設(shè)備2.4.1概述是為改進(jìn)手糊成型工藝而開發(fā)的一種半機(jī)械化成型工藝,是手糊工藝的變形。按噴射動(dòng)力分：氣動(dòng)型和液壓型按膠混合形式分：內(nèi)混合型、外混合型、先混合型玻璃纖維無捻粗紗聚酯樹脂加熱引發(fā)劑促進(jìn)劑靜態(tài)混合切割噴槍噴射成型模具輥壓固化脫模圖2-7噴射成型工藝流程第三頁，共三十一頁，2022年，8月28日第二章手糊成型工藝圖2-8氣動(dòng)型噴射圖2-9液壓型噴射氣動(dòng)型噴射部分樹脂和引發(fā)劑容易擴(kuò)散到周圍空氣中，因此目前較少使用。2.4噴射成型工藝及設(shè)備第四頁，共三十一頁，2022年，8月28日?qǐng)D2-10內(nèi)混合型噴射圖2-11外混合型噴射

內(nèi)混合型樹脂與引發(fā)劑混合后噴出，不產(chǎn)生引發(fā)劑蒸汽，但是噴槍必須及時(shí)用溶劑清洗，否則噴槍易堵。外混合型是引發(fā)劑與樹脂在空氣中混合浪費(fèi)材料，并有污染。第五頁，共三十一頁，2022年，8月28日2.4.2噴射成型機(jī)的工作原理一、壓力罐供膠式噴射成型機(jī)如圖2-12，兩個(gè)膠罐，一個(gè)裝樹脂引發(fā)劑，一個(gè)裝樹脂促進(jìn)劑。二、泵供膠式噴射成型機(jī)圖2-13兩種類型：樹脂、輔助劑各自的泵供各自噴槍樹脂、輔助劑泵入靜態(tài)混合器再入噴槍三、泵罐組合供膠式噴射成型機(jī)樹脂由泵供給，輔助劑由壓力罐供給。泵供的供膠量較準(zhǔn)確。第六頁，共三十一頁，2022年，8月28日?qǐng)D2-12雙壓力罐供膠式噴射成型機(jī)示意圖1-氣水分離器；2-氣閥門；3-調(diào)壓閥；4-放氣閥；5-調(diào)壓閥；6，7-壓力罐；8-安全閥；9，10-調(diào)壓閥；11-纖維切割噴射器；12，13-樹脂噴射器第七頁，共三十一頁，2022年，8月28日2.4.3噴射成型工藝控制2.4.3.1工藝參數(shù)1、纖維含量28～33％，長度25～50mm2、樹脂含量60％左右3、膠液粘度0.3～0.8Pa.s，觸變度1.5～44、噴射量膠8～60g/s5、噴槍夾角20°，距模具350～400mm6、噴射壓力0.3～0.35MPa第八頁，共三十一頁，2022年，8月28日2.4.3.2噴射成型的工藝要點(diǎn)1、環(huán)境溫度25±5℃；2、壓力要穩(wěn)定；3、噴射工序標(biāo)準(zhǔn)化；4、樹脂應(yīng)加溫、保溫；5、纖維切割要準(zhǔn)確；6、準(zhǔn)確調(diào)節(jié)膠及纖維的噴射量；7、噴射前在模具上噴一層樹脂；8、噴槍移動(dòng)要均勻，不能漏噴；9、每一層噴完后應(yīng)立即輥壓，再噴第二層；10、調(diào)整好噴槍的角度和距離；11、特殊部位應(yīng)用特殊方法處理。第九頁，共三十一頁，2022年，8月28日2.4.3.3噴射成型制品的缺陷與防治P36，表2-212.4.4噴射成型設(shè)備2.4.4.1玻璃纖維切割噴射器主要由切割輥、墊輥、牽引輥、氣動(dòng)馬達(dá)、氣缸活塞、機(jī)殼等組成。如圖2-17、2－18纖維在旋轉(zhuǎn)的切割輥與墊輥之間被切斷并被噴射氣流吹散，連續(xù)向外噴出。第十頁，共三十一頁，2022年，8月28日4-墊輥；5－牽引輥；6－切割輥；9－玻璃纖維圖2-17玻璃纖維三輥切割噴射器1-機(jī)殼；2-進(jìn)氣管；3-氣動(dòng)馬達(dá)；4－噴槍第十一頁，共三十一頁，2022年，8月28日2.4.4.2樹脂膠液噴槍分類

1、單嘴、雙噴嘴、多噴嘴噴槍；2、氣動(dòng)控制、手動(dòng)控制噴槍；3、氣壓霧化、液壓霧化噴槍；4、內(nèi)混合式、外混合式噴槍（樹脂與引發(fā)劑）圖2-19是噴槍結(jié)構(gòu)圖2.4.4.3靜態(tài)混合器是一種連續(xù)混合液流的新型裝置，在混合物料的過程中靜止不動(dòng)。1、螺旋式靜態(tài)混合器（見下圖）2、流道式靜態(tài)混合器第十二頁，共三十一頁，2022年，8月28日

課件第二章手糊成型工藝圖2-20螺旋式混合元件螺旋式混合器分為左旋式與右旋式兩種元件，間隔排放，如上圖。元件的作用：將中心原料翻到邊緣，邊緣原料翻到中心；物料過一個(gè)元件分割一次（分成2份）。分割份數(shù)與元件個(gè)數(shù)的關(guān)系：S=2nn為元件個(gè)數(shù)。2.4.4噴射成型設(shè)備第十三頁，共三十一頁，2022年，8月28日

課件第二章手糊成型工藝2.5熱壓釜2.5.1概述2.5.1.1功用與要求對(duì)手糊制品進(jìn)行加熱、加壓的專用設(shè)備。圖2-23熱壓釜的特點(diǎn)和對(duì)熱壓釜的特殊要求：P401、壓力調(diào)節(jié)要達(dá)到工藝要求精度，并有安全防爆裝置；2、升、降溫度速率應(yīng)滿足工藝要求；3、較大的熱壓釜應(yīng)有鼓風(fēng)、排風(fēng)裝置，使溫度分布均勻。2.5熱壓釜第十四頁，共三十一頁，2022年，8月28日

課件第二章手糊成型工藝2.5.1.2結(jié)構(gòu)圖2-24熱壓釜由內(nèi)筒、外筒、底板、小車、軌道、氣流控制裝置、溫控裝置、加熱裝置、冷卻裝置、密封裝置、安全裝置等組成。2.5.2壓力控制圖2-25壓力控制原理圖2.5.3溫度控制圖2-26電控原理圖2.5.4熱壓釜設(shè)計(jì)計(jì)算2.5.4.1熱壓釜罐體強(qiáng)度計(jì)算2.5熱壓釜第十五頁，共三十一頁，2022年，8月28日

課件第二章手糊成型工藝筒體壁厚計(jì)算公式：

P——設(shè)計(jì)壓力MPa，P＝1.05～1.1P工作；DB——筒體內(nèi)徑；[σ]——筒體材料許用應(yīng)力MPa，3號(hào)鋼[σ]=114MPa；ξ——焊縫系數(shù)，ξ=0.85；C——設(shè)計(jì)裕度mm，C＝C1＋C2＋C3；C1——鋼板負(fù)公差附加量C1＝0.8；C2——腐蝕裕度C2＝1；C3——封頭沖壓減薄量（對(duì)筒體C3＝0，對(duì)封頭C3＝0.8）；2.5熱壓釜第十六頁，共三十一頁，2022年，8月28日

課件第二章手糊成型工藝封頭壁厚計(jì)算公式：式中：C＝C1＋C2＋C3＝0.8＋1.0＋0.8＝2.6（mm）2.5熱壓釜第十七頁，共三十一頁，2022年，8月28日

課件第二章手糊成型工藝2.5.4.2熱壓釜加熱裝置功率計(jì)算（理論計(jì)算法）熱平衡計(jì)算1、加熱制品所需的有效功率P1

P1＝

c1m1vc1——制品的比熱KJ/kg·℃;m1——制品質(zhì)量kg;V——最高升溫速度℃/min。（KW）2.5熱壓釜第十八頁，共三十一頁，2022年，8月28日

課件第二章手糊成型工藝2、罐體、小車及其他輔助設(shè)備蓄熱所需的功率P2

P2＝

（kw）

ci——分別為罐體、小車及其他輔助設(shè)備的材料比熱，KJ/kg.℃；mi——分別為罐體、小車及其他輔助設(shè)備的質(zhì)量，kg。2.5熱壓釜第十九頁，共三十一頁，2022年，8月28日

課件第二章手糊成型工藝3、熱壓釜體表面散熱損失所需功率P3（kw）

4、電熱管、冷卻水管、電風(fēng)扇等散熱損失P4＝（1～1.5）P3

（kw）式中：t1是熱壓釜內(nèi)表面溫度，t0是環(huán)境“最低”溫度。2.5熱壓釜第二十頁，共三十一頁，2022年，8月28日

課件第二章手糊成型工藝5、熱壓釜所需的總功率P＝P1＋P2＋P3＋P4為強(qiáng)化加熱，需考慮一定的功率儲(chǔ)備P總＝kP（kw）k——功率儲(chǔ)備系數(shù)Κ=1.3～1.52.5熱壓釜第二十一頁，共三十一頁，2022年，8月28日

課件第二章手糊成型工藝2.6樹脂傳遞模塑與反應(yīng)注射模塑工藝過程：將熱固性樹脂及固化劑混合均勻后注入事先鋪有玻璃纖維增強(qiáng)材料的密封模內(nèi)，經(jīng)固化、脫模制得制品的過程稱為樹脂傳遞模塑，簡稱（RTM）。2.6.1.1RTM工藝過程與成型設(shè)備成型設(shè)備的三大部分：RTM成型機(jī)壓機(jī)模具2.6.1、樹脂傳遞模塑(RTM)2.6.1樹脂傳遞模塑第二十二頁，共三十一頁，2022年，8月28日

課件第二章手糊成型工藝（1）RTM成型機(jī)設(shè)備原理圖P46，圖2－30（a）儲(chǔ)罐加壓式RTM成型機(jī)包括的主要設(shè)備部分如下：P47a樹脂泵和引發(fā)劑泵由壓縮空氣驅(qū)動(dòng)，樹脂泵與引發(fā)劑泵由連桿連接以精確控制摻加比例。b清洗裝置

注入完成后，用丙酮沖洗管道和注入槍。c注入槍和靜態(tài)混合器注入槍座有樹脂、引發(fā)劑、溶劑三個(gè)管道接口。樹脂、引發(fā)劑經(jīng)不同管道進(jìn)入槍座，然后進(jìn)入靜態(tài)混合器混合均勻，注模。d其他輔助設(shè)備（b）唧桶壓送式2.6.1樹脂傳遞模塑第二十三頁，共三十一頁，2022年，8月28日

課件第二章手糊成型工藝（2）壓機(jī)作用：控制模具的開、閉時(shí)的平行運(yùn)動(dòng)；并使注射時(shí)模具保持緊密閉合。（壓機(jī)不需要太大壓力）（3）模具性能要求：注入壓力下不變形；啟合模容易；保溫；價(jià)格低；耐用；便于維修。ARTM模具用材料玻璃鋼（聚酯或環(huán)氧）；電鍍金屬（鋼，鋁）。BRTM模具設(shè)計(jì)

耐壓設(shè)計(jì)以最大注入壓力為基準(zhǔn)，注入口邊緣處應(yīng)剛度最大，見圖2-32。2.6.1樹脂傳遞模塑第二十四頁，共三十一頁，2022年，8月28日

課件第二章手糊成型工藝2.6.1.2

RTM用原材料（1）樹脂系統(tǒng)要求a.粘度低，0.25～0.30Pa·s。b.固化放熱峰低，一般為80～140℃。c.固化時(shí)間短，5～30min凝膠，10～60min固化。（2）增強(qiáng)材料玻璃纖維。含量25～40％，多用氈、無捻布等。對(duì)性能要求見P49，1）～5）。（3）填料一般以無機(jī)材料做填料，其作用是降低成本；吸收樹脂固化時(shí)放熱。摻加量大，會(huì)增加黏度，一般摻加量是樹脂的20～40％（質(zhì)量比）。2.6.1樹脂傳遞模塑第二十五頁，共三十一頁，2022年，8月28日2.6.1.3

RTM成型工藝特點(diǎn)和基本性能（1）工藝特點(diǎn)a.設(shè)備投資少，用小噸位壓機(jī)生產(chǎn)大型制品（相對(duì)模壓）。b.制品雙面光滑，尺寸穩(wěn)定。c.可設(shè)計(jì)性好，可局部加強(qiáng)，甚至生產(chǎn)泡沫夾層結(jié)構(gòu)。d.模具制作較方便（相對(duì)模壓）。e.對(duì)樹脂填料的適應(yīng)性廣。f.勞動(dòng)強(qiáng)度低，生產(chǎn)效率高。g.產(chǎn)品后加工量少。h.環(huán)境污染?。ㄩ]模，單體苯乙烯揮發(fā)少）。

第二十六頁，共三十一頁，2022年，8月28日2.6.1.4

RTM的應(yīng)用與現(xiàn)狀P50目前需解決的問題：預(yù)成型；模具；快速固化樹脂系統(tǒng)；設(shè)備；（2）制品性能表2-23是RTM成型與SMC模壓成型及