玻璃纤维纱工艺.doc

玻璃纤维纱工艺.doc玻璃纤维纱工艺
纤维增强环氧树脂复合材料成型工艺
一、前言
相比传统材料，复合材料具有一系列不可替代的特性，自二次大占以来发展很快。尽管产量小（据法国Vetrotex公司统计，2003年全球复合材料
700万吨），但复合材料的
3）手糊用树脂分子量低；通常可能较分子量高的树脂有害于人的健康和安全。
（5）典型产品
舰艇、风力发电机叶片、游乐设备、冷却塔壳体、建筑模型。
2、树脂传递成型（RTM）
（1）概要
RTM是一种闭模低压成型的方法。
将纤维增强材料置于上下模之间；合模并将模具夹紧；在压力下注射树脂；树脂固化后打开模具，取下产品。
树脂胶凝过程开始前，必须让树脂充满模腔，压力促使树脂快速传递到模个内，浸渍纤维材料。
RTM是一低压系统，-,当制造高纤维含量（体积比超过
50%）的制品，如航空航天用零部件时，。
纤维增强材料有时可预先在一个模具内预成型大致形状（带粘结剂），再在第二个模具内注射成型。为了提高树脂浸透纤维能力，可选择真
空辅助注射（VARI-vacuumsaaistedrsininjection)。
注意树脂一经将纤维材料浸透，树脂注口要封闭，以便树脂固化。注射与固化可在室温或加热
条件下进行。模具可以复合材料与钢材料 制作。
若采用加热工艺。宜用钢模。
（2）原材料
树脂：一般多用环氧、不饱和聚酯、乙烯基脂及酚醛；当加温时，高温树脂台双马列来酰亚胺树脂亦可用。
法国Vetrotex 公司开发了热塑性树脂 RTM。
纤维：任意。常用玻纤连续毡、缝编材料（其纤维间的缝隙得于树脂传递）、无捻粗纱布；玻纤与热塑性塑料的复合纱及其织物与片材（法国
Vetrotex 商品名TWINTEX）。
芯材：不用蜂窝，因蜂窝空格全被树脂填满，压
力会导致其破坏。可用耐溶剂发泡材料 PU、PP、
CL、VC等。
（3）优点
1）制品纤维含量可较高，未被树脂浸得部分非
常少；
2）闭模成型，生产环境好；
3）劳动强度低，对工人技术熟练程度的要求也比手糊与喷射成型低；
4）制品两面光，可作有表面胶衣的制品，精度也比较高；
5）成型周期较短；
6）产品可大型化；
7）强度可按设计要求具有方向性；
8）可与芯村、嵌件一体成型；
9）相对注射设备与模具成本较低。
（4）缺点
1）不易制作较小产品；
2）因要承压，故模具较手糊与喷射工艺用模具要重和复杂，价位也高一些；
3）能有未被浸渍的材料，导致边角料浪费。
5）典型产品
小型飞机与汽车零部件、客车座椅、仪表壳
3、纤维缠绕（FW）
（1）概要
通常采用直接无捻粗纱作为增强材料。粗纱排列在纱架上。粗纱自纱架上退绕，通过张力系统、树脂槽、绕丝嘴，由小车带动其往复移动并缠绕在回转的芯轴（模）上。纤维缠绕角度与纤维排列密度根据强度设计，并由芯轴（模）转速与小车往复速度之比，精确地控制。固化后将缠绕的复合材料制品脱模。
对某些两端密闭的产品不用脱模，芯模即包在复合材料产品内，作为内衬。
（2）原材料
树脂：任意。环氧、不饱和聚酯、乙烯基脂及酚醛树脂。
纤维：任意。无捻粗纱、缝编和无纺织物。生产管罐时，常用表面毡、短切原丝作为内衬材料。
芯材：可用。虽然复合材料制品通常是单一壳体，一般不用。
（3）优点
1）因为纤维迳直以合理的线形铺设， 承担负荷，
故复合材料制品的结构特性可非常高；
2）由于同内衬层组合，可制得耐腐蚀、耐压、耐热的制品；
3）可制造两端封闭的制品；
4）铺放材料快、经济、用无捻粗纱，材料费用低；
5）可采用树脂计量，然浸胶后的纤维通过挤胶或口模，控制树脂含量；
6）可大理生产和自动化；
7）机械成型，复合材料材质及方向性均匀，质量稳定。
（4）缺点
1）制品形状限于圆柱形或其它回转体；
2）纤维不易沿制品长度方向精确排列；
3）对于大型制品，芯模成本高；
4）成品外表不是“模制”的，不尽人意；
5）对于承受压力的制品，如选择树脂不合适或无内衬，就易发生渗漏。
（5）典型产品 '
管道、贮罐、气瓶（消防呼吸气瓶、压缩天然气瓶等）、固体火箭发动机壳体。
4、RIM(ReactionInjectionMolding一反应注射成型）
（1）概要
将两种或两种以上的组分在混合区低压
）混合后，即在低压（-）
下注射到闭模中反应成型，此即为工艺过程。若组分一为多元醇，一为异氰酸酯，则反应生成聚氨酯。为增加强度，可直接在一种组