樹(shù)脂基復(fù)合材料成型工藝——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、脫模、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,脫去芯模,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,將引頭布先在涂有脫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。***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。
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