1、第十章 热塑性复合材料 成型工艺,10、1 概述,热塑性复合材料是以玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维等增强各种热塑性树脂的总称。国外称 FRTP（Fiber Reinforced Thermo Plastics）地区性一百万上台阶是不是中医药管理局国产,10、1 概述,国产 由于热塑性树脂和增强材料种类不同，其生产工艺和制成的复合材料性能差别很大。,热塑性复合材料分为短纤维增强复合材料和 连续纤维增强复合材料两大类,短纤维增强复合材料,注射成型工艺挤出成型工艺离心成型工艺,连续纤维增强及长纤维增强复合材料,预浸料模压成型片状模塑料冲压成型片状模塑料真空成型预浸纱缠绕成型拉挤成型,热塑性复合材料的特性
2、,(1)密度小、强度高 热塑性复合材料的密度为1.11.6g/cm3，仅为钢材的1/51/7，比热固性玻璃钢轻1/31/4。一般来讲，不论是通用塑料还是工程塑料，用玻璃纤维增强后，都会获得较高的增强效果，提高强度应用档次。,(2)性能可设计性大,热塑性复合材料的物理性能、化学性能、力学性能，都可通过合理选择原材料种类、配比、加工方法、纤维含量和铺层方式来进行设计。由于热塑性复合材料的基体材料种类比热固性复合材料多很多，因此，其选材设计的自由度也就大得多。,(3)热性能好,一般塑料的使用温度为50100，用玻璃纤维增强后，可提高到100以上。,例：尼龙6的热变形温度为65，用30%玻纤增强后，热
3、变形温度可提高到190。聚醚醚酮树脂的耐热性达220，用30%玻纤增强后，使用温度可提高到310，这样高的耐热性，热固性复合材料是达不到的。,(4)耐化学腐蚀性,复合材料的耐化学腐蚀性，主要由基体材料的性能决定。热塑性树脂的种类很多，每种树脂都有自己的防腐特点。热塑性复合材料的耐水性优于热固性复合材料。,(5)电性能,一般热塑性复合材料都具有良好的介电性能，不反射无线电电波，透过微波性能良好等。由于热塑性复合材料的吸水率比热固性玻璃钢小，故其电性能优于后者。,(6)加工性能,热塑性复合材料可重复加工成型，废品和边角余料能回收利用。,由于热塑性复合材料有很多优于热固性玻璃钢的特殊性能，应用领域十
4、分广泛，从国外的应用情况分析，热塑性复合材料主要用于车辆制造工业、机电工业、化工防腐及建筑工程等方面。,热塑性复合材料,10.2 注射成型工艺,10.2.1 概述,注射成型是热塑性复合材料的主要生产方法，历史悠久，应用最广。,优点：成型周期短，能耗小，产品精度高，一次可成型形状复杂及带有嵌件的制品，生产效率高。,缺点：不能生产长纤维增强复合材料制品 对模具质量要求高,根据目前的技术发展水平，注射成型的最大产品为5kg，最小到1g。主要用来生产各种机械零件，建筑制品，家电壳体，电器材料，车辆配件等,。,10.2.2 注射成型工艺,将粒状或粉状的纤维树脂混合料从注射机的料斗送入机筒内，加热熔化后由
5、柱塞或螺杆加压，通过喷嘴注入闭合模内，经冷却定型后，脱模得制品。,注射成型的主要控制参数是料筒温度、塑化时间、注射压力、模具温度、锁模力和保压冷却时间。料筒温度由树脂种类定，纤维增强比纯树脂稍高，注射压力一般在 80200MPa。,HTL68注塑成型机,卧式注塑机,立式注塑机,注塑产品,103 挤出成型工艺,103 挤出成型工艺,挤出成型是热塑性复合材料制品生产中应用较广的工艺之一。主要特点:生产过程连续，生产效率高，设备简单，技术容易掌握等。,挤出成型,粒料从料斗进入挤出机加热料筒，料筒中螺杆旋转，物料沿螺槽前移。,挤出成型,前移过程中物料受机械剪切作用摩擦热和料筒的加热逐渐熔融成熔体，熔体
6、受螺杆轴向推力的作用通过机头和口模，获得与口模形状相似的连续体。,双螺杆挤出机,单螺杆挤出机,应用,主要应用:用于生产管、棒、板及异型断面型等产品。,挤出产品,挤出灯罩 挤出成型吸尘器管,热塑性复合材料的缠绕成型工艺原理和缠绕机设备与热固性玻璃的一样，不同的是热塑性复合材料缠绕制品的增强材料不是玻纤粗纱，而是经过浸胶（热塑性树脂）的预浸纱。,104 缠绕成型工艺,需要在缠绕机上增加预浸纱预热装置和加热加压辊。缠绕成型时，先将预浸纱加热到软化点，缠绕到芯模上，再加热加压，使其熔接成一个整体。,104 缠绕成型工艺,缠绕成型产品,缠绕成型吸尘器管,105 热塑性复合材料拉挤成型,热塑性复合材料的拉挤成型工艺与热固性玻璃钢的基本相似。只要把进入模具前的浸胶方法加以改造，生产热固性玻璃钢的设备便可使用。,玻璃钢锚杆拉挤成型生产线,拉挤产品,106 焊接层合法,此法系利用热塑性复合材料的可焊性，生产复合材料板材。其方法如下：先在工作台上压铺一层预浸料（一般宽500mm），铺第二层预浸料时，开动压辊的焊接器，使预浸料进入压辊下，焊接器使上下两层预浸料在几秒钟内同时受热熔化，预浸料在压辊的压力（0.
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