手糊成型工艺PPT推荐.ppt
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,二、环氧树脂1环氧树脂的性能及特点:
在树脂基复合材料中,用量仅次于不饱和树脂.其综合性能明显优于不饱和树脂。
在受力构件、耐碱、电性能要求较高的场合一般使用环氧树脂。
主要类型有1、“双酚A型环氧树脂”,又称“E”型环氧树脂;
2、“脂环族环氧树脂”。
环氧树脂俗称万能胶。
2、环氧树脂的固化机理固化剂的类型:
反应型:
参与树脂的交联反应,伯仲胺类,酸酐类,催化型:
不参与树脂的交联反应(叔胺类),注意:
催化型的固化剂只促进环氧树脂固化,固化剂本身不参与反应。
(1)伯胺类固化剂/环氧树脂的反应机理,增强材料的种类:
(1)玻璃纤维种类E玻璃纤维,无碱纤维,含碱0.8以下C玻璃纤维,中碱纤维,含碱8左右A玻璃纤维,有碱纤维,含碱1215S玻璃纤维,高强纤维,含碱0.3M高弹玻璃纤维L防辐射玻璃纤维
(1)其他纤维1、碳纤维具有强度高、模量高、和耐高温等优异性能。
P142、聚芳酰胺纤维是一种新型高强纤维,强度可以达到3.63109Pa,价格比碳纤维低,但是耐紫外线性能较差。
2.2手糊成型模具与脱模剂,2.2.1模具的结构与材料一、结构,单模,对模,拼装模,阳模,阴模,阳模:
制品内表面尺寸准确,光滑。
成型方便,便于通风。
阴模:
制品外表面尺寸准确,光滑。
阴模深操作不便、通风条件不好、卫生条件差。
对模:
由阴阳模两部分组成,制品内外表面均光滑,厚度准确。
不适合成型批量少及大型制品(模具、设备投资大)。
拼装模:
一些形状复杂的产品,为了脱模方便,需要利用拼装模,即把模具分成几块进行拼装,脱模时可以分块进行,比较方便。
二、材料木材、石膏、水泥、石蜡、可溶性盐、玻璃钢、陶土、金属等。
必须满足以下要求:
(1)满足产品尺寸、精度、外观及数量的要求;
(2)有足够的强度与刚度,不易变形、损坏;
(3)不受树脂及辅助材料的浸蚀,不影响树脂固化;
(4)易脱模,使用周期长;
(5)价格便宜,材料易得。
具体材料:
(1)木材要求均质、无节。
常用红松、银杏、枣木等。
木材模具表面需要封孔处理。
其特点是质轻、易加工;
但不耐久。
适合于小批量生产小型制品。
(2)石膏用半水石膏成型。
制造简便,造价低;
不耐用,怕冲击,适合于小批量生产形状复杂的制品。
(3)水泥制造方便,成本低,有一定强度,适合于制造形状简单,表面要求不高的制品。
(4)石蜡适合于制作难以取出的型心,一次性使用,成型后融化掉。
(5)金属常用钢材、铸铝等。
耐久、不易变形;
但加工费用高。
适合于小型、大批量生产的高精度制品。
(6)玻璃钢由木模或石膏模翻制。
质轻、耐久、制造方便。
适合于中小型制品的批量生产。
2.2.2手糊成型模具设计要则
(1)设计要点
(2)设计内容A确定模具结构B选定原材料C确立制造方法D绘制模具图纸,2.2.3玻璃钢高级模具属于平整度高,光洁度高的高级模具。
2.2.3.1玻璃钢高级模具的要求
(1)具有足够的强度、刚度。
(2)具有一定硬度(巴柯儿硬度40以上)、耐热性能承受树脂固化放热的收缩作用。
(3)尺寸精确、无潜藏气孔,残留划痕度小于0.1m。
(4)光泽度达到80-90光泽单位或者目测反光。
2.2.3.2材料选择
(1)胶衣树脂应具有收缩率低、延伸率高、耐磨、耐热、硬度高等优良性能。
实践证明:
采用环氧树脂加填料制作模具的胶衣比较合适,或者采用专用的胶衣树脂制作胶衣层。
为提高耐磨性可以在胶衣层可加入硬度高的填料,如瓷粉、石英粉、铸石粉、刚玉粉等。
(2)玻璃纤维表面毡和玻璃纤维短切毡作用:
A.增强胶衣,防止表面微裂纹;
B.形成富树脂层以提高模具光洁度和耐腐蚀性能;
C.消除玻纤布在表面产生的痕迹。
(3)中碱无捻方格布(4)不饱和聚酯树脂(5)无机填料2.2.3.3制造工艺
(1)过渡母模的制造材料:
石膏或木材
(2)玻璃钢模具的翻制胶衣层制作,涂刷3层,每层0.2-0.5mm,铺1-2层表面毡;
一层短切毡,压实、浸透排除气泡。
铺无捻方格布。
(3)模具表面处理A粗磨。
400#、500#、600#水砂纸依次水磨。
B水砂精磨。
1000#、1200#、1500#水砂纸依次研磨。
C研磨抛光。
将抛光剂涂上后,停留1-2min,用布轮抛光机逐段抛光并反复进行。
(4)表面质量检测要求光泽度在90以上,用ss-82型光电光泽计检测。
2.2.4脱模剂脱模剂应具备的条件:
(1)不腐蚀模具,不影响固化,与树脂粘附力小;
(2)成膜迅速、均匀、光滑;
(3)使用简便、安全,价格便宜。
脱模剂按用途分为按性状分为,内脱模剂用于模压和热固化,外脱模剂用于手糊和冷固化,薄膜型脱模剂,混合溶液型脱模剂,油蜡型脱模剂,2.2.4.1薄膜型脱模剂最常用的有:
聚酯薄膜、玻璃纸、聚氯乙烯薄膜、聚乙烯薄膜等。
其中聚酯薄膜应用最普遍,使用厚度一般为0.04mm、0.02mm。
使用方法:
铺在模具上,或用凡士林贴在模具上。
优点:
脱模效果好,使用方便,材料易得。
缺点:
薄膜的柔韧性、帖服性差,不能用于形状复杂的制品。
2.2.4.2混合溶液型脱模剂
(1)聚乙烯醇脱模剂的配制配方及优缺点见P21表2-9,一般采用较低分子量的聚乙烯醇。
在搅拌状态下,用水将聚乙烯醇加热溶解(水温约95),冷却到室温,往里滴加乙醇或丙酮(边加边搅拌)。
加入甘油可增加膜的柔韧性;
加入少量洗衣粉,可使成膜均匀;
加入少量蓝、红墨水可防止漏涂;
需要干燥快则适当多加乙醇或丙酮。
(2)过氯乙烯脱模剂配方:
过氯乙烯粉510份甲苯丙酮(1:
1)9590份按比例将物料与溶剂混和搅拌,放入密闭容器中(不能用塑料容器)等完全溶解后即可使用。
(3)聚苯乙烯溶液脱模剂配方:
聚苯乙烯粉5份甲苯95份称量混合,搅拌均匀后,密封放置7天左右,若完全溶解,搅拌均匀即可使用。
甲苯有毒优点:
脱模容易,成模速度快,2.2.4.3蜡类、油酯类脱模剂
(1)蜡类脱模剂(蜡型脱模剂)使用方便、省工省时、价格便宜,脱模效果好,使用广泛。
(2)油酯类脱模剂a、硅酯脱模剂硅酯100份甲苯100份b、其他油脂脱模剂耐热机油,硅油,凡士林油,变压器油等。
2.2.4.4脱模剂复合使用对大型制品或外型复杂的制品,多采用几种脱模剂复合使用,效果较好。
2.3.1原材料准备,2.3.1.1胶液准备,胶液的主要工艺指标是:
胶液粘度;
凝胶时间。
胶液粘度:
表征流动特性,粘度控制在0.20.8Pa.s之间,一般用稀释剂调节,粘度过高不易涂刷和浸透增强材料,粘度过低,在树脂凝胶前发生胶液流失,使制品出现缺陷。
2.3手糊成型工艺,凝胶时间:
指在一定温度条件下,树脂中加入定量的引发剂、促进剂或固化剂,从粘流态到失去流动性,变成软胶状态凝胶所需的时间。
一般采用引发剂、促进剂用量调节。
凝胶过快来不及操作,制品交联太严重、收缩大、发脆。
凝胶过慢增加了生产周期,且易发生流胶。
影响凝胶时间的主要因素:
引发剂、促进剂用量。
引发剂、促进剂用量大,凝胶时间缩短;
胶液体积的影响。
胶液体积越大,热量不易散失,凝结快;
环境温度、湿度的影响气温越高,凝结越快湿度越小,凝结越快制品表面积影响制品表面积大,凝结快。
树脂胶液配制:
(1)不饱和聚酯树脂胶液配方及配制,凝胶时间与环境温度、促进剂用量关系见P23表2-11。
实际生产过程中一般用促进剂掺加量来调节凝结时间。
引发剂作用:
控制反应速度,使树脂最终反应完全(一般为过氧化物)。
起固化剂的作用。
促进剂的作用:
促使引发剂降低引发温度,在较低温度下分解产生大量游离基,加快反应速度,降低引发剂用量。
胶液配制方法:
按配方比例将引发剂或促进剂的一种先与树脂搅拌均匀,再加入另一种搅匀。
切忌同时加入。
否则会产生剧烈反应,生成硬块。
(2)环氧树脂胶液配制,配制方法:
先将稀释剂及其他辅助剂与树脂搅匀,使用前加入固化剂搅匀。
2.3.1.2增强材料准备,a.纤维表面处理(热处理或化学处理);
b.使用前烘干处理;
c.按样板下料。
下料时应注意以下几点:
1、布的方向性,2、拼缝应各层错开,3、对圆形制品,布的45方向变形能力好,可沿此方向裁成布条糊制。
4、注意经济使用,2.3.1.3胶衣糊准备,胶衣树脂种类很多,应根据使用条件进行选择。
33号胶衣树脂(间苯二甲酸型胶衣树脂),耐水性好;
36PA胶衣树脂,自熄性胶衣树脂(不透明);
39号胶衣树脂,耐热自熄性胶衣树脂;
21号胶衣树脂(新戊二醇型),耐水煮、耐热、耐污染、柔韧、耐磨胶衣。
胶衣树脂的配制,33号胶衣树脂100份(重量百分比wt),50过氧化环己酮二丁酯糊(引发剂H)白色4份,6萘酸钴苯乙烯溶液(促进剂E)紫色24份,胶衣树脂性能指标,2.3.1.4手糊制品厚度与层数的计算,
(1)制品厚度预测,tmk,t制品厚度(mm);
m单位面积材料质量,kg/m2;
k厚度常数,mm/kg.m-2,即每1kg/m2材料的厚度;
可在表2-14中查得。
原材料愈重(比重愈大),k值愈小。
t总t1t2t3,其中:
t总为制品总厚度;
t1、t2、t3分别是材料1、2、3提供的厚度。
P25例题2.1、2.2。
(2)铺层层数的计算,若有填料时,kT是厚度常数,c2是填料与纤维质量比。
则:
A-制品总厚度;
mf-纤维单位面积质量;
kf-纤维的厚度常数;
kr-树脂的厚度常数;
c-树脂与纤维的质量比;
n-增强材料的铺层层数。
例题2.3。
对中碱纤维布:
0.4厚mf=0.340Kg/m20.2厚mf=0.230Kg/m2,2.3.2糊制,2.3.2.1表面层(胶衣层),一般采用加了颜料的胶衣树脂制作,也可用普通树脂制作,需用玻璃纤维表面毡增强防裂。
表面层的作用已作过介绍:
形成富树脂层、光洁美观、耐侵蚀、耐水、耐酸碱、耐候等。
厚度控制:
0.250.5mm,单位面积用胶300500g/m2。
操作方法:
a、刷涂(需两遍垂直涂刷,一遍基本固化后再刷另一遍,开始凝胶时铺纤维毡)。
b、喷涂。
影响胶衣喷涂的因素:
P27,
(1)触变指数的影响用喷射距离调节(也可用压力调节)。
距离400500mm,压力0.40.5MPa。
(2)温度的影响控制胶衣树脂温度25-30。
(3)胶衣层中气泡的影响严禁混入气泡。
(4)苯乙烯含量的影响喷涂时苯乙烯挥发可造成固化不好,应注意。
(5)水分影响胶衣层中严禁水分混入,包