傳統(tǒng)噴射成型

傳統(tǒng)噴射成型第一頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期六.傳統(tǒng)手糊成型工藝簡介第二頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期六第二章手糊成型工藝2.4噴射成型工藝及設(shè)備2.4.1概述是為改進手糊成型工藝而開發(fā)的一種半機械化成型工藝,是手糊工藝的變形。按噴射動力分：氣動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，編輯于2023年，星期六第二章手糊成型工藝圖2-8氣動型噴射圖2-9液壓型噴射氣動型噴射部分樹脂和引發(fā)劑容易擴散到周圍空氣中，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，編輯于2023年，星期六圖2-10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材料，并有污染。第五頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期六2.4.2噴射成型機的工作原理一、壓力罐供膠式噴射成型機如圖2-12，兩個膠罐，一個裝樹脂引發(fā)劑，一個裝樹脂促進劑。二、泵供膠式噴射成型機圖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樹脂由泵供給，輔助劑由壓力罐供給。泵供的供膠量較準確。第六頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期六圖2-12雙壓力罐供膠式噴射成型機示意圖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，編輯于2023年，星期六2.4.3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，編輯于2023年，星期六2.4.3.2噴射成型的工藝要點1、環(huán)境溫度25±5℃；2、壓力要穩(wěn)定；3、噴射工序標準化；4、樹脂應(yīng)加溫、保溫；5、纖維切割要準確；6、準確調(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，編輯于2023年，星期六2.4.3.3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、氣動馬達、氣缸活塞、機殼等組成。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，編輯于2023年，星期六4-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-機殼；2-進氣管；3-氣動馬達；4－噴槍第十一頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期六2.4.4.2樹脂膠液噴槍分類

1、單嘴、雙噴嘴、多噴嘴噴槍；2、氣動控制、手動控制噴槍；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。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，編輯于2023年，星期六

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；物料過一個元件分割一次（分成2份）。分割份數(shù)與元件個數(shù)的關(guān)系：S=2nn為元件個數(shù)。2.4.4噴射成型設(shè)備第十三頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期六

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功用與要求對手糊制品進行加熱、加壓的專用設(shè)備。圖2-23熱壓釜的特點和對熱壓釜的特殊要求：P401、壓力調(diào)節(jié)要達到工藝要求精度，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、排風裝置，使溫度分布均勻。2.5熱壓釜第十四頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期六

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)計計算2.5.4.1熱壓釜罐體強度計算2.5熱壓釜第十五頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期六

課件第二章手糊成型工藝筒體壁厚計算公式：

P——設(shè)計壓力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號鋼[σ]=114MPa；ξ——焊縫系數(shù)，ξ=0.85；C——設(shè)計裕度mm，C＝C1＋C2＋C3；C1——鋼板負公差附加量C1＝0.8；C2——腐蝕裕度C2＝1；C3——封頭沖壓減薄量（對筒體C3＝0，對封頭C3＝0.8）；2.5熱壓釜第十六頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期六

課件第二章手糊成型工藝封頭壁厚計算公式：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，編輯于2023年，星期六

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算（理論計算法）熱平衡計算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，編輯于2023年，星期六

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，編輯于2023年，星期六

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，編輯于2023年，星期六

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為強化加熱，需考慮一定的功率儲備P總＝kP（kw）k——功率儲備系數(shù)Κ=1.3～1.52.5熱壓釜第二十一頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期六

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成型機壓機模具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，編輯于2023年，星期六

課件第二章手糊成型工藝（1）RTM成型機設(shè)備原理圖P46，圖2－30（a）儲罐加壓式RTM成型機包括的主要設(shè)備部分如下：P47a樹脂泵和引發(fā)劑泵

由壓縮空氣驅(qū)動，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、溶劑三個管道接口。樹脂、引發(fā)劑經(jīng)不同管道進入槍座，然后進入靜態(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，編輯于2023年，星期六

課件第二章手糊成型工藝（2）壓機作用：控制模具的開、閉時的平行運動；并使注射時模具保持緊密閉合。（壓機不需要太大壓力）（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

耐壓設(shè)計以最大注入壓力為基準，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，編輯于2023年，星期六

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.固化時間短，5～30min凝膠，10～60min固化。（2）增強材料玻璃纖維。含量25～40％，多用氈、無捻布等。對性能要求見P49，1）～5）。（3）填料一般以無機材料做填料，其作用是降低成本；吸收樹脂固化時放熱。摻加量大，會增加黏度，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，編輯于2023年，星期六2.6.1.3

RTM成型工藝特點和基本性能（1）工藝特點a.設(shè)備投資少，用小噸位壓機生產(chǎn)大型制品（相對模壓）。b.制品雙面光滑，尺寸穩(wěn)定。c.可設(shè)計性好，可局部加強，甚至生產(chǎn)泡沫夾層結(jié)構(gòu)。d.模具制作較方便（相對模壓）。e.對樹脂填料的適應(yīng)性廣。f.勞動強度低，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，編輯于2023年，星期六2.6.1.4

RTM的應(yīng)用與現(xiàn)狀P50目前需解決的問題：預成型；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模壓成型及開模