复合材料,真空袋,成型.docx

为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划复合材料,真空袋,成型　　真空袋成型工艺报告　　【实验目的】　　掌握真空袋成型的工艺操作方法；　　真空成型特点　　1.使用成本较低　　2.密封要求很高　　3.密封要求很高　　【实验器材及材料】　　1.抽气机　　2.玻璃布，脱模剂，脱模布，导流布，丙酮，环氧树脂，密封布条，导管，容器　　3.　　剪刀等小工具　　【实验过程】　　一.准备　　1.清理台面，确保无杂质；　　2.喷脱模剂；　　3.玻璃布剪成长方形，铺在台面上；　　4.　　剪下一条条红色的脱模布，铺在玻璃布的各个边上；　　5.在脱模布上铺上导流布，用来引流，使树脂可以均匀的走过玻璃布；　　6.贴密封胶条，铺密封膜；　　7.实验前先用抽气机检查真空袋密闭性，不得漏气；　　二.制作　　1.打开抽气机，相真空袋加压，使整个真空袋内真空，无空气残余；　　2.将引流导管插入制作好的树脂混合剂中，开始进行倒　　流；　　3.观察倒流过程，树脂沿着导流布，均匀地向左向右移动，移动速度先快后慢；　　4.在抽气端的导流布没有完全铺到材料上，是为了控制树脂流动速度，保证树脂可以均匀的铺满整个材料；　　5.　　维持抽气机工作，保持袋内压强，直至树脂固化；　　三.产品成型　　1.锯掉导管；　　2.沿密封条，拆除装置；　　3.一层层去除，固化树脂上的导流布，脱模布；　　4.清理台面，整理材料；　　5.将产品剪成小的长方体，用于后来要做的力学实验；　　6.　　实验报告　　【注意事项和实验心得】　　1.实验前确保台面清理干净；　　2.实验材料玻璃布要铺的平整，在铺各种布和膜时都应该平整，确保实验最后出来的材料能平整；　　3.导管要加固好，两个导管左右分开，引树脂的导管放在倒流布上；　　4.确保整个密封膜四周密封很好，不漏气；　　5.抽气时，确保真空袋内无空气残余；　　6.启封时注意要慢，一层一层的揭开，不能太快，防止破坏材料。

　　【实验收获】　　真空袋成型工艺是一门十分简便、低成本，但用途广泛的材料成型技术，实验中通过真空袋向未固化环氧树脂施加气体压力，使制品在压力下密实，固化，并且产生的复合材料表面光滑，拉伸强度，比强等力学性能极佳虽然这次实验是老师演示的，但我们也提出许多问题，学到了很多自己以前不知道的东西比如说，在铺密封膜时，打上耳朵的作用还有在中间部分用来调控时间长度等，增加了对实验的了解　　真空袋成形工艺　　【实验目的】　　1.基本掌握真空袋成形的工艺技术，基本操作；　　2.为复合材料力学性能测试做好准备工作　　【实验器材及材料】　　1.抽气机　　2.玻璃布，脱模剂，脱模布，导流布，丙酮，树脂，密封胶条，导管，容器　　3.剪刀等小工具　　图片1玻璃布　　图片2脱模布　　图片3抽气管　　【实验过程】　　一．铺布　　1.将玻璃布剪成长方形，铺在台面上；　　2.剪下一条条红色的脱模布，铺在玻璃布的各个边上　　；　　3.　　铺一层脱模布，脱模布比玻璃大，完整的覆盖住整个实验材料　　4.在脱模布上铺上导流布，用来引流，　　使树脂可以均匀的走过玻璃布；　　二．贴密封胶条，铺密封膜　　在玻璃布外用密封胶条贴一个长方形，并将导管紧紧贴在胶条上，两个导管左右分开，引导树脂的导管放在导流布上。

将密封胶条撕开，铺一张密封膜，确保整个密封膜四周密封很好，不漏气，尤其是导管附近，要用胶条贴的很紧，并且密封膜要平整，以确保实验材料加工出来可以很平整　　三．抽真空，引树脂　　1.先抽一次检测整个真空袋是否漏气，抽气机压强在一段时间内没有变，证明密封良好，如果密封不好，有漏气，则需要继续进行密封工作，直到密封完好为止　　2.确保密封很好之后，开始抽真空先将真空袋内的空气抽走，整个真空袋变为扁平状，然后将引流导管插入制作好的树脂混合剂中，开始进行导流　　3.观察导流过程，发现树脂以直线的形式向抽气方向先快后慢的移动，在抽气端的导流布没有完全铺到材料上，是为了控制树脂流动速度，保证树脂可以均匀的铺满整个材料　　4.等树脂充满后，取出导管，静置一段时间，启封启封时注意要慢，一层一层的揭开，不能太快，防止破坏材料揭开密封膜，一层一层　　去掉玻璃布上的其他铺层，轻轻的从台面上撕下制作完成的材料　　复合材料的成型工艺　　图1：热固性复合材料最基本的制备方法是手糊，通常包括将干层或半固化片层用手铺设到　　模具上，　　形成一个积层图中展示的是自由宇航公司的技术员正在通过手糊工　　艺　　加工一个碳/环氧预浸料，将用于制造通用航空飞机部件。

资料　　现在普遍使用的固化方式可以分为以下几种：最基本的是室温固化不过，如果提高固化温度的话，固化进程也会相应加快比如通过烤箱固化，或使用真空袋通过高压釜固化如果采用高压釜固化的话，真空袋内通常会包含透气膜，被放置在经手糊的半成型制品上，再连接到高压釜上，等最终固化完成后再将真空袋撤去在固化过程中，真空袋的作用是将产品密封在模具和真空袋之间，通过抽真空对产品均匀加压，将产品中汇总的气体排出，从而使产品更加密实、力学性能更好　　图2：热压釜独有的高温和高压条件使其成为完成热固性树脂零部件的固化的重要工具控制软件的改进则能够帮助经营者提高35-40%的生产量同时，一些新的树脂配方正在开发当中，将通过低压固化处理图中是Helicomb国际公司的一名操　　作人员正在使用高压釜进行固化处理　　许多高性能热固性零件都需要在高热高压的条件下完成固化但是高压釜的设备成本和操作成本都较昂贵采购高压釜设备的制造商通常会一次性固化一定数量的部件对于高压釜的温度，压力，真空和惰性气体等一系列参数，计算机系统能帮助实现远程甚至无人监控和检测，并最大限度地提高该技术的利用效率在加温固化的时候，温度首先由局部升起，再逐渐达到整体均匀的效果，然后按照设定值保持一定的时间直至初步固化完成。

但是，不能忽视的一步是冷却，温度必须缓缓下降至室温，这是为了避免由于不均匀的热胀冷缩而导致部件的失真或变形当固化完成之后，部件要进行脱模处理，另外还有一些部件还要经过二级独立后固化处理，在此期间的温度通常比初始固化的温度高，目的是为了提高树脂材料的交联密度，从而获得更好的材料性能　　电子束固化是一种适用于薄层板的有效的固化技术电子束固化是通过电子流对手糊成型的复合材料产生电离辐射，在辐射敏感型树脂中产生聚合和交联反应X射线和微波固化技术的工作方式与此类似此外，还有紫外线固化，该程序是利用紫外线辐射来激活热固性树脂中的光引发剂，从而引发交联反应紫外线固化需要光渗透树脂和增强材料紫外线或电子束是辐射固化的一种先进手段，能够引发具有化学活性的液体配方，在基体表面实现快速反应的固化过程，这正是区别于传统热固化技术的最大特点紫外线与电子束虽然　　都属于辐射固化，但两者不尽相同，紫外线是一种电磁辐射，而电子束却是经加速的高能电子流　　目前正在兴起的一种技术是对固化本身的监测介电固化监测器是通过测量树脂中离子的传导性能来监测材料的固化程度离子通常倾向于向电极相反的一极移动，但移动的速度受限于树脂粘度——即粘度越高，速度越慢。

正如在固化过程中，随着交联反应的进行，树脂粘度也随之增加其他方法还包括树脂偶极监测，由交联反应产生的微伏监测，用以对聚合物在固化过程中的放热反应的监测；此外，还有一种方式是通过光纤技术进行红外线监测　　另外一个值得注意的技术是高性能复合材料部件的低压固化热压釜系统昂贵的成本让不少材料制造商望而却步，特别在航空航天领域对低压固化的呼声越来越高，因为低压固化只需要烤箱，甚至在室温下就能完成热固化，这就意味着较少的资本投入，和与热压釜相比而言较低的运行成本，尤其是对制造大规模的部件而言先进复合材料集团推出了世上第一款树脂低压固化设备，是为航空应用的环氧树脂而开发设计的低压固化的环氧树脂和粘合剂将在不久的未来成为市场上炙手可热的产品　　1.开模工艺技术　　开模成型技术(openmolding)是制造玻璃纤维复合材料产品被最普遍采用的低成本成型技术该技术通常用于船体和甲板、房车零部件、卡车驾驶室和挡泥板、温泉、浴缸、淋浴间、和其他规模较大并且形状不复杂的部件的制造手糊和一些半机械化技术，如喷射都属于开模成型技术　　通常，在一个开放的模具中进行喷射成型时，首先要对模具进行脱模处理喷涂胶衣通常在模具脱膜处理后再进行。

待胶衣固化后，才能在模具上进行喷射在此过程中，连续玻璃纤维通过切割器按照规定的长度切成较短的纤维纱，与喷枪中喷出的催化树脂混合成短纤维树脂流一起喷入模具中为了减少有毒性有机化合物的挥发量，各设备制造商近年开发了许多新的技术，例如，采用低压喷射技术或非雾化喷射技术，即采用液态喷头在低于喷射产生雾化的压力的条件下使喷头喷出的胶衣和树脂成液态流的扇面，也就是非雾化状态另一种方式是滚筒浸渍技术，是将树脂泵入一个类似于油漆滚筒的设备中，待充分混合后再由喷枪喷出　　喷射成形的最后一步是先用手工和滚筒辊压积层直至层间紧凑，之后，再在积层之间加入木材，泡沫或其他夹芯材料进行固化，待冷却后，将成形的产品从可重复使用的模具上移出　　在开模成形过程中，手糊和喷射方法都是被最普遍采用的成形技术，用以达到降低劳力的目的例如，织物可能首先被置于压力较高的位置，然后用切割器切成短切纤维，再用喷枪将短切纤维和树脂混合喷到积层上成形随后，在初步成形的积层中加入软木或泡沫夹芯材料典型的喷射成形制品的玻璃纤维量在百分之十五左右，而手糊成形的约为百分之二十五　　喷射成形技术虽然曾经是最普遍使用的生产方法，近年来一直走下坡路，渐渐失宠于各大制造商。

主要是由于美国联邦以及欧盟纷纷出台法规规定对工人接触的限制，以及限制挥发性有机化合物和有害空气污染物在喷射作业环境中的排放量等苯乙烯，这种最常见的热固性树脂稀释剂，无论在挥发性有机化合物，还是有害空气污染物的名单上都“榜上有名”考虑到工人接触产生的身体伤害，以及控制喷射过程中排放的苯乙烯的困难程度和昂贵的成本，许多制造商在渐渐向闭模工艺靠拢，例如采用树脂渗透工艺加工能将苯乙烯包裹起来，更好的处理苯乙烯挥发的问题　　虽然开模成形工艺正在逐渐被效率更高，和技术更精确的工艺逐渐取代，但目前仍广泛应用于如复合材料零件的修复等领域　　树脂渗透工艺：　　随着行业发展对生产速度提出更高的需求，单依靠传统的手糊成型工艺已经难以满足日益增长的市场需求，因此，加工工艺的自动化是顺应这一潮流的必然趋势　　最常见的自动化成型工艺是树脂传递模塑工艺，有时也被称为液体成型工艺树脂传递模塑工艺是一种十分简单的成型工艺：其原理是首先在金属或复合材料制成的闭合模具中铺放干增强材料预成型体，然后将树脂和催化剂按照一定比例计量并充分混合，再采用注射设备通过注射口利用压力注入到模具中，使树脂按照预先设计的路径浸润到增强材料上的过程。

树脂传递模塑工艺要求极低粘度的树脂，特别是当预成型体较厚时，较好的树脂的流动性能够确保更及时和更充分的浸润效果如有需要，模具和树脂可以进行加热，但是RTM成型工艺的固化无需使用热压釜但是，一部分应用于高温的制品通常在脱模后还要进行后固化大多数RTM的应用程序都采用双组分环氧树脂配方：双马来酰亚胺和聚酰亚胺树脂组分的配方过程不会提前太早，通常在注射前进行　　轻型树脂传递模塑工艺是近年来发展较快的低成本成型工艺，是树脂传递模塑工艺的变体工艺轻型树脂传递模塑工艺不仅具备RTM工艺的所有特点，还降低了成型工艺。