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【求助】求助环氧树脂复合材料的成型加工设备
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现有一种产品，主要是由（1）双酚A 型环氧树脂（2）固化剂（3）固化促进剂（4）填料（5）其他的一些助剂：亦为粉末和液体。上述5大部分组成，其中填料量相当大，该种产品粘度比较大，而且比较软，是一种膏状物质，类似于用少量的水和大量的土和成的泥巴（比建筑用的水泥那种状态要细腻坚硬一些），且有一定的粘性，在橡胶开炼机上特别粘辊，以至于无法开炼，现寻求一种类似于螺杆挤出机那样的设备，能把该种产品挤出成型为具有一定厚度的“输送带”形状，或者另外推荐一种成型设备！ http://muchong.com/bbs/post.php?action=newthread&fid=236 |
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jinlin
至尊木虫 (著名写手)
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1、手糊成型(hand lay up) 图2 手糊成型示意图 (1)概要 依次在模具表面上施加 脱模剂 胶衣 一层粘度为0.3-0.4PaS的中等活性液体热固性树脂(须待胶衣凝结后) 一层纤维增强材料(玻纤、芳纶、碳纤维......)，纤维增强材料有表面毡、无捻粗纱布(方格布)等几种。以手持辊子或刷子使树脂浸渍纤维增强材料，并驱除气泡，压实基层。铺层操作反复多次，直到达到制品的设计厚度。 树脂因聚合反应，常温固化。可加热加速固化。 (2)原材料 树脂 不饱和聚酯树脂、已烯基酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂等。 纤维 玻纤、碳纤、芳纶等。虽然厚的芳纶织物难于手工将树脂浸透，亦可用。 芯材 任意。 (3)优点 1)适合少量生产； 2)可室温成型，设备投资少，模具折旧费低； 3)可制造大型制品和型状复杂产品； 4)树脂和增强材料可自由组合，易进行材料设计； 5)可采用加强筋局部增强，可嵌入金属件； 6)可用胶衣层获得具有自由色彩和光泽的表面(如开模成型则一面不平滑)； 7)玻纤含量较喷射成型高。 无捻粗纱布50%左右 织物 35%-45% 短切原丝毡30%-40% (4)缺点 1)属于劳动密集型生产，产品质量由工人训练程度决定； 2)玻纤含量不可能太高；树脂需要粘度较低才易手工操作，溶剂/苯乙烯量高，力学与热性能受限制； 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) 图3 树脂传递成型示意图 (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，树脂注射压力范围0.4-0.5MPa,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，压力甚至达0.7MPa。 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-vacuum saaistedrsin injection)。 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) 图4纤维缠绕示意图 (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(Reaction Injection Molding-反应注射成型) 图5RIM示意图 (1)概要 将两种或两种以上的组分在混合区低压(0.5MPa)混合后，即在低压(0.5-1.5MPa)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，可直接在一种组分内行加入磨碎玻纤原丝和(或)填料。弈可采用长纤维(如连续纤维毡、织物、复合毡、短切原丝等的预成型物等)增强，在注射前，将长纤维增强材料预先置模具内。用此法可得到高力学性能的制品。这种工艺称为SRIM(Structural Reaction Injection Molding-结构反应注射成型)。 (2)原材料 树脂：常用聚氨酯体系或聚氨酯/脲混合体系；亦可采用环氧、尼龙、聚酯等基本； 纤维：常用长0.2-0.4mm的磨碎玻璃纤维； 芯材：不用。 (3)优点 1)制造成本比热塑性塑料注射工艺低； 2)可制造大尺寸、开头复杂的产品； 3)固化快，适于快速生产。 (4)缺点 采用磨碎玻璃纤维增强原料费用高，荐用矿物复合材料取代之。 (5)主要产品 汽车仪表盘、保险杠、建筑门、窗、桌、沙发、电绝缘件。 5、拉挤成型 (Pultrusion) (1)概要 主要采用玻璃纤维无捻粗纱(使用前预先放置在纱架上)，它提供纵向(沿生产线方向)增强。 其它类型的增强有连续原丝毡、织物等，它们补充横向增强，表面毡则用于提高成品表面质量。树脂中可加入填料，改进型材料性能(如阻燃)，并降低成本。 拉挤成型的程序是 1)使玻璃纤维增强材料浸渍树脂； 2)玻璃纤维预成型后进入加热模具内，进一步浸渍(挤胶)、基本树脂固化、复合材料定型； 3)将型材按要求长度切断。 现在已有变截面的、长度方向呈弧型的拉挤制品成型技术。 拉挤成型将增强材料浸渍树脂有两种方式： 胶槽浸渍法：通常采用此法，即将增强材料通过树脂槽浸胶，然后进入模具。此法设备便宜作业性好，适于不饱和聚酯树脂，乙烯基酯树脂。 注入浸渍法(图6)：玻纤增强材料进入模具后，被注入模具内的树脂所浸渍。此法适于凝胶时间短、粘度高、生产附产物的树脂基体，如酚醛、环氧、双马来酰亚胺树脂。 图6注入浸渍法 (2)原材料 树脂：常用不饱和聚酯树脂、环氧树脂、乙烯基酯树脂、酚醛树脂； 纤维：拉挤用玻璃纤维无捻粗纱、连续毡、缝编毡、缝编复合毡、织物、玻纤表面毡、聚酯纤维表面毡等； 芯材：一般不用，现有以PU发泡材料为芯材，外为连续拉挤框型型材，作为保温墙板的。 (3)优点 1)典型拉挤速度0.5-2m/min，效率较高，适于大批量生产，制造长尺寸制品； 2)树脂含量可精确控制； 3)由于纤维呈纵向，且体种比可较高(40%-80%)，因而型材轴向结构特性可非常好； 4)主要用无捻粗纱增强，原材料成本低，多种增强材料组合使用，可调节制品力学性能； 5)制品质量稳定，外观平滑。 (4)缺点 1)模具费用较高； 2)一般限于生产恒定横截面的制品。 (5)典型产品 建筑屋顶横梁、椽子、门窗框架型材、墙板、石油开采抽油杆、帐篷竿、梯子、桥梁、工具把、手机微波站罩壳、汽车板簧、传动轴、电缆管、光纤光缆芯、钓鱼竿、隔栅、汽车空调器罩、扩轨罩。 6、真空袋法法成型(Vacuum bag process) 图7真空袋法成示意图 (1)概要 此法是手糊法与喷射法的延伸。将手糊或喷射好的积层在树脂的A阶段与模具在一 起，在积层上覆以橡胶袋，周边密封，在后用真空泵抽真空，积层从而受到不大于1个气压的压力，而被压实、成型。 (2)原材料 树脂：主要采用环氧树脂、酚醛树脂。不饱和聚酯树脂与乙烯基酯树脂则因真空泵将树脂中的苯乙烯(交联剂)过度抽出，可能会造成问题，故一般不用； 纤维：同手糊法； 芯材：任意。 (3)优点 1)采用普通的湿法铺层技术，通常可获得高纤维含量的制品； 2)可制造大尺寸产品； 3)产品两面光； 4)较湿法铺层浸胶孔隙率低； 5)由于压力，树脂流经结构纤维，纤维得以较好地浸渍树脂； 6)有利于操作人员健康和安全；真空袋减少了固化时逸出的挥发性物质。 (4)缺点 1)额外的工艺过程增加了劳动力和袋材成本； 2)要求操作人员有较高的技术熟练水平； 3)树脂混合和含量控制基本上仍然取决于操作人员的技术； 4)生产效率不高。 (5)典型产品 艇、赛车、芯材粘结、飞机鼻锥雷达罩、机翼、方向舵。 7、树脂膜熔浸成型(RFI-Resin Film Infusion) 图8树脂膜熔浸成型示意图 (1)概 要 将干强物与树脂片(树脂片系放在一层脱模纸上提供)交替铺放在模具内。铺层被真空袋包覆，藉真空泵抽真空，将干织物内空气抽出。然后加热，令树脂熔化并流浸已抽出空气的织物，然后经过一事实上时间即固化。 (2)原材料 树脂：一般仅用环氧树脂； 纤维：任意； 芯材：许多种芯材都可以使用，由于工艺过程中温度高，对PVC泡沫需要专门处理，以免泡沫损坏。 (3)优点 1)空隙率低，可精确获得高的纤维含量； 2)铺层清洁，有利于健康和安全(似预浸)； 3)可较预浸法成本低，此为主要的优点； 4)由于树脂仅能过织物厚度方向传递，故树脂未浸到白斑区可较SCRIMP(西曼复合材料公司树脂参入成型法—Seeman Composite Resin Infusion Molding Process)少。 (4)缺点 1)目前仅用于宇航工业，还未推广； 2)虽然宇航工业用高压釜系统产非总是需要，但加热室和真空袋系统对于复合材料固化，总是不可少的； 3)模具要求能经受树脂膜片的工艺温度(低温固化即需60-100ºC)； 4)要求所用芯材能经受工艺温度和压力； (5)典型产品 飞机雷达罩、舰艇声纳整流罩。 8、预浸料(高压釜)成型 图9 预浸料高压釜法示意图 (1)概要 预先在加热、加压或使用溶剂的条件下，将织物和(或)纤维预先用预催化树脂预浸渍。固化剂大多能在环境温度下，让预浸材料贮存几周或几个月，仍能保质使用。当要延长保持期，材料须在冷冻条件下贮存。树脂通常在环境温度下呈临界固态。故触摸预浸材料时有轻微的黏附感，象胶带似的。制作单向预浸渍材料的纤维直接由纱架下来，与树脂结合。预浸渍材料用手或机械铺于模具表面，通过真空袋抽真空，并通常加热到120-180ºC。使树脂重新流动，并最终固化。盛开附加压力通常藉助高压釜(实际上是一座压力加热罐)提供，它能对铺层施加达5个大气压的压力。 (2)原材料 树脂：通常用环氧树脂，不饱和聚酯树脂、酚醛树脂及高温树脂，如聚酰亚胺、氰酸酯、双马来酰亚胺树脂等； 纤维：任意。虽然由于在工艺过程中，高温分对芯材有些影响，需要采用某些专门的泡沫芯材。 (3)优点 1)预浸材料制造人员可精确地调整树脂/固化剂水平和树脂在纤维中的含量；可以可靠地得到高纤维含量。 2)材料于操作人员十分安全，无碍健康，操作清洁； 3)单向带纤维成本最低，因为毋须将纤维预先转为织物的二次加工过程； 4)由于制造过程采用可渗透的高粘度树脂，树脂化学性能力学和热性能可以是最适宜的； 5)材料有效时间长(室温下可保质数月)，这意味着可优化结构、复合材料易铺层； 6)可能实现自动化和节省劳动力。 (4)缺点 1)对于预浸织物，材料成本高； 2)通常要对高压釜固化复合材料制品，耗费大、作业慢、制品尺寸受限制； 3)模具需能承受作业温度； 4)芯材需要承受作业温度和压力。 (5)典型产品 飞机结构复合材料(如机翼和尾翼)、卫星与运载火箭结构件(太阳能电池基板、夹层结构板、卫星接口支架、火箭整流罩等)、赛车、运动器材(如网球拍、滑雪板等)。 9、低温固化预浸料成型 图10 低温固化预浸料成型示意图 (1)概要 低温固化预浸料完全按通常的预浸料方法制备，但树脂的化学性质使其得以在60-100ºC温度下固化。在60ºC时，材料可操作保持期可小到限于1个星期，但亦可延长到几个月。树脂系统的流动截面适于采用真空袋压力，避免采用高压釜。 (2)材料 树脂：一般仅采用环氧树脂； 纤维：任意，同通常的预浸料； 芯材：任意，虽然一般 的PVC泡沫需要特别注意。 (3)优点 1)具有传统预浸料法所具备的(1)-(6)条优点； 2)模具材料较便宜，如木材亦可用，因其固化温度较低故； 3)可容易地制造大型结构。因为仅需真空袋压力；固化温度低，可采用简单的热空气循环加热室(经常就地建造大于制品的加热室 )； 4)可采用普通的PVC泡沫芯材，略作处理即可； 5)能耗低。 (4)缺点 1)材料成本仍高于预浸织物； 2)需加热室和真空袋系统，以固化制品； 3)模具需能经受高于环境温度的温度(常用60-100ºC)； 4)仍有能耗，因需高于环境温度固化。 (5)典型产品 高性能风力发电机叶片、赛艇、救生艇、火车用零部件。 10、SCRIMP,RIFT,VARTM 图11 SCRIMP,RIFT,VARTM示意图 (1)概要 SCRIMP(Seeman Composite Infusion Molding Process—西曼复合材料公司树脂渗透成型法),RIFT(Resin Infusion umder Flexibe Tooling—柔性模具树脂渗透法) ,VARTM(Vscuum Assisted Transfer Molding—真空辅助树脂传递成型)这三种工艺原理相似。 将织物作为干铺层材料入模内，如同RTM。然后覆以剥离保护层和缝编非结构织物。整个铺层用真空袋覆罩好。袋无渗漏后，让树脂流到积层。树脂很容易流经非结构织物而在整个铺层分布。SCRIMP法在真空袋与铺层之间可置加压模块，利于提高制作表观与结构密实度。 (2)材料 树脂：常和环氧树脂、不饱和聚酯和乙烯基酯树脂； 纤维：任意种类普通织物。这些工艺方法缝编材料很好用，因其间隙使得树脂快速流动； 芯材：除蜂窝外，各种芯材均可用。 (3)优点 1)同RTM，但制品仅一面光，不似RTM两面光； 2)由于模具一半是真空袋，主模具仅需较低强度，故模具成本甚低； 3)可制造大尺寸产品； 4)通常的湿法铺层工具可改进以用于这些成型法； 5)一次作业即可生产芯材结构。 (4)缺点 1)要完成好相对复杂的操作过程； 2)树脂粘度必须非常低，限制了制品的力学性能； 3)铺层未浸到树脂而造成的废品浪费甚大； 4) SCRIMP的一些工艺要素已被专利所限。 (5)典型产品 小艇半成品、列车和卡车车身面板。 |
3楼2009-10-07 18:13:47
2楼2009-10-07 15:36:02
super1986012
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供应螺杆挤出机、挤出设备、矽胶押出机 硅橡胶挤出机 （国家专利：ZL01224092.3） 一．设备结构 本机为单螺杆挤出机，由挤出机头、机身、加料装置、机架部分、冷却水管和电气控制箱组成。 二.独特设计 1．螺杆长径比12：1，硅橡胶塑化充分，挤出制品致密度好。 2．螺杆型式为不等距不等深，单头螺纹，压缩比为1：2.5，可以良好挤制30-70度的各种软、硬硅橡胶。 3．螺杆前部设有滤胶板，可放置滤网以便减少胶料杂质，并能使胶料变为直线运动，大大提高了胶料的均匀性和流动性。 4．采用变频电机和日本变频器，机器的高低速运转、控制能力均十分稳定、优秀。 5．螺杆采用浮动式设计，可以方便地卸下清洁，尤其适用于经常变换制品颜色的生产，螺杆自洁性能优秀，可完全排空机筒内胶料。 6．机筒和冷却水槽合为一体，采用外螺旋通道冷却方式，冷却效果十分优良，工作温度低于40度。 7．配备与螺杆同步相向转动的喂料辊，可自动喂入胶条，实现均匀进料和稳定供料。 8．具有挤制造影线功能，可实现双色（多色）挤出、与导电胶等不同胶料的共挤，并可适用于硅胶线缆、包覆芯棒等挤出制品生产。 三.Ф30、Ф50硅橡胶挤出机配活动脚轮和固定支撑，可以方便位移或进行双（多）机共挤。 四.技术参数 类型 项目 Ф30 Ф50 Ф65 螺杆直径（mm） Ф30 Ф50 Ф65 螺杆长径比 12：1 螺杆型式 单头螺纹，不等距不等深 螺杆转速（转/分） 0-50 0-50 0-50 电机功率（千瓦） 3 7.5 11 机器中心高（mm） 1000 外形尺寸： 长 （mm）宽 高 975 618 1140 1490 698 1160 1600 645 1250 机器型式 整体可移动式 整体固定式 附件 胶条送料盘 |
4楼2009-10-07 18:21:48
6楼2010-09-30 12:48:55