传统喷射成型课件.ppt

手糊成型的机械化自动化发展 ——喷射成型,.传统手糊成型工艺简介,.传统喷射成型工艺简介,.喷射成型的发展,.三维机床加工引用于喷射成型,.传统手糊成型工艺简介,,,第二章 手糊成型工艺,2.4 喷射成型工艺及设备,2.4.1 概述,是为改进手糊成型工艺而开发的一种半机械化成型工艺,是手糊工艺的变形按喷射动力分：,气动型和液压型,按胶混合形式分：,内混合型、外混合型、先混合型,图2-7 喷射成型工艺流程,,第二章 手糊成型工艺,图2-8 气动型喷射 图2-9 液压型喷射 气动型喷射部分树脂和引发剂容易扩散到周围空气中，因此目前较少使用2.4 喷射成型工艺及设备,,图2-10 内混合型喷射 图2-11 外混合型喷射 内混合型树脂与引发剂混合后喷出，不产生引发剂蒸汽，但是喷枪必须及时用溶剂清洗，否则喷枪易堵外混合型是引发剂与树脂在空气中混合浪费材料，并有污染2.4.2 喷射成型机的工作原理,一、压力罐供胶式喷射成型机,如图2-12 ，两个胶罐，一个装树脂引发剂，一个装树脂促进剂二、泵供胶式喷射成型机 图2-13,两种类型：,树脂、辅助剂各自的泵供各自喷枪,树脂、辅助剂泵入静态混合器再入喷枪,,三、泵罐组合供胶式喷射成型机,树脂由泵供给，辅助剂由压力罐供给。

泵供的供胶量较准确图2-12 双压力罐供胶式喷射成型机示意图 1-气水分离器；2-气阀门；3-调压阀；4-放气阀；5-调压阀；6，7-压力罐；8-安全阀；9，10-调压阀；11-纤维切割喷射器；12，13-树脂喷射器,,2.4.3 喷射成型工艺控制,2.4.3.1 工艺参数,1、纤维,含量 28～33％，长度25～50mm,2、树脂含量,60％左右,3、胶液粘度,0.3～0.8Pa.s， 触变度1.5～4,4、喷射量,胶8～60g/s,5、喷枪夹角,20°，距模具350～400mm,6、喷射压力,0.3～0.35MPa,,2.4.3.2 喷射成型的工艺要点,1、环境温度 25±5℃；,2、压力要稳定；,3、喷射工序标准化；,4、树脂应加温、保温；,5、纤维切割要准确；,6、准确调节胶及纤维的喷射量；,7、喷射前在模具上喷一层树脂；,8、喷枪移动要均匀，不能漏喷；,9、每一层喷完后应立即辊压，再喷第二层；,10、调整好喷枪的角度和距离；,11、特殊部位应用特殊方法处理2.4.3.3 喷射成型制品的缺陷与防治P36， 表2-21,2.4.4 喷射成型设备,2.4.4.1 玻璃纤维切割喷射器,主要由切割辊、垫辊、牵引辊、气动马达、气缸活塞、机壳等组成。

如图2-17、2－18,纤维在旋转的切割辊与垫辊之间被切断并被喷射气流吹散，连续向外喷出4-垫辊；5－牵引辊；6－切割辊；9－玻璃纤维,图2-17 玻璃纤维三辊切割喷射器 1-机壳；2-进气管；3-气动马达；4－喷枪,,2.4.4.2 树脂胶液喷枪,分类,1、单嘴、双喷嘴、多喷嘴喷枪；,2、气动控制、手动控制喷枪；,3、气压雾化、液压雾化 喷枪；,4、内混合式、外混合式喷枪（树脂与引发剂）,图2-19是喷枪结构图,2.4.4.3 静态混合器,是一种连续混合液流的新型装置，在混合物料的过程中静止不动1、螺旋式静态混合器（见下图）,2、流道式静态混合器,课件,,第二章 手糊成型工艺,图2-20 螺旋式混合元件 螺旋式混合器分为左旋式与右旋式两种元件，间隔排放，如上图 元件的作用：将中心原料翻到边缘，边缘原料翻到中心； 物料过一个元件分割一次（分成2份） 分割份数与元件个数的关系： S = 2n n为元件个数2.4.4 喷射成型设备,课件,,第二章 手糊成型工艺,2.5 热压釜,2.5.1 概述,2.5.1.1 功用与要求,对手糊制品进行加热、加压的专用设备图2-23,热压釜的特点和对热压釜的特殊要求：P40,1、压力调节要达到工艺要求精度，并有安全防爆装置；,2、升、降温度速率应满足工艺要求；,3、较大的热压釜应有鼓风、排风装置，使温度分布 均匀。

2.5 热压釜,课件,,第二章 手糊成型工艺,2.5.1.2 结构,图2-24,热压釜由内筒、外筒、底板、小车、轨道、气流控制装置、温控装置、加热装置、冷却装置、密封装置、安全装置等组成2.5.2 压力控制 图2-25压力控制原理图,2.5.3 温度控制 图2-26电控原理图,2.5.4 热压釜设计计算,2.5.4.1 热压釜罐体强度计算,2.5 热压釜,课件,,第二章 手糊成型工艺,筒体壁厚计算公式：,,P ——设计压力 MPa ， P＝1.05～1.1P工作； DB ——筒体内径； [σ] ——筒体材料许用应力MPa， 3号钢[σ]=114 MPa； ξ ——焊缝系数，ξ=0.85； C ——设计裕度 mm， C＝C1＋C2＋C3； C1 ——钢板负公差附加量 C1＝0.8； C2 ——腐蚀裕度 C2＝1； C3 ——封头冲压减薄量（对筒体C3＝0，对封头C3＝0 .8）；,2.5 热压釜,课件,,第二章 手糊成型工艺,封头壁厚计算公式：,,式中：C＝C1＋C2＋C3＝0.8＋1.0＋0.8＝2.6 （mm）,2.5 热压釜,课件,,第二章 手糊成型工艺,2.5.4.2 热压釜加热装置功率计算（理论计算法）,热平衡计算,1、加热制品所需的有效功率P1,P1 ＝,c1m1v,c1—— 制品的比热 KJ/kg·℃; m1—— 制品质量 kg; V —— 最高升温速度 ℃/min。

KW）,2.5 热压釜,课件,,第二章 手糊成型工艺,2、罐体、小车及其他辅助设备蓄热所需的功率P2,P2＝,,（kw）,ci——分别为罐体、小车及其他辅助设备的材料比 热，KJ/kg.℃； mi——分别为罐体、小车及其他辅助设备的质 量，kg 2.5 热压釜,课件,,第二章 手糊成型工艺,3、热压釜体表面散热损失所需功率P3,,（kw）,4、电热管、冷却水管、电风扇等散热损失,P4＝（1～1.5）P3 （kw）,式中：t1是热压釜内表面温度，t0是环境“最低”温度2.5 热压釜,,课件,,第二章 手糊成型工艺,5、热压釜所需的总功率,P＝P1＋P2＋P3＋P4,为强化加热，需考虑一定的功率储备,P总＝kP （kw）,k——功率储备系数 Κ=1.3～1.5,2.5 热压釜,课件,,第二章 手糊成型工艺,2.6 树脂传递模塑与反应注射模塑,工艺过程：,将热固性树脂及固化剂混合均匀后注入事先铺有玻璃纤维增强材料的密封模内，经固化、脱模制得制品的过程称为树脂传递模塑，简称（RTM）2.6.1.1 RTM工艺过程与成型设备,成型设备的三大部分：,,RTM成型机,压机,模具,2.6.1、树脂传递模塑(RTM),2.6.1 树脂传递模塑,课件,,第二章 手糊成型工艺,（1）RTM成型机,设备原理图P46，图2－30,（a）储罐加压式,RTM成型机包括的主要设备部分如下：P47,a 树脂泵和引发剂泵 由压缩空气驱动，树脂泵与引发剂泵由连杆连接以精确控制 掺加比例。

b 清洗装置 注入完成后，用丙酮冲洗管道和注入枪 c 注入枪和静态混合器 注入枪座有树脂、引发剂、溶剂三个管道接口树脂、引发 剂经不同管道进入枪座，然后进入静态混合器混合均匀，注模 d 其他辅助设备,（b）唧桶压送式,2.6.1 树脂传递模塑,课件,,第二章 手糊成型工艺,（2）压机,作用：,控制模具的开、闭时的平行运动；并使注射时 模具保持紧密闭合压机不需要太大压力）,（3）模具,性能要求：,注入压力下不变形；启合模容易；保温；价格低；耐用；便于维修A RTM模具用材料,玻璃钢（聚酯或环氧）；电镀金属（钢，铝）B RTM模具设计,耐压设计以最大注入压力为基准，注入口边缘处应刚度最大，见图2-322.6.1 树脂传递模塑,课件,,第二章 手糊成型工艺,2.6.1.2 RTM用原材料,（1）树脂系统要求,a. 粘度低，0.25～0.30 Pa·sb. 固化放热峰低，一般为80～140℃c. 固化时间短，5～30min凝胶，10～60 min固化2）增强材料,玻璃纤维含量25～40％，多用毡、无捻布等对性能要求见P49 ，1）～5）3）填料,一般以无机材料做填料，其作用是降低成本； 吸收树脂固化时放热。

掺加量大，会增加黏度，一 般掺加量是树脂的20～40％（质量比）2.6.1 树脂传递模塑,,2.6.1.3 RTM成型工艺特点和基本性能,（1）工艺特点,a.设备投资少，用小吨位压机生产大型制品（相对模压） b.制品双面光滑，尺寸稳定 c.可设计性好，可局部加强，甚至生产泡沫夹层结构 d.模具制作较方便（相对模压） e.对树脂填料的适应性广 f.劳动强度低，生产效率高 g.产品后加工量少 h.环境污染小（闭模，单体苯乙烯挥发少）2.6.1.4 RTM的应用与现状 P50,目前需解决的问题：,预成型；,模具；,快速固化树脂系统；,设备 ；,（2）制品性能,表2-23是RTM成型与SMC模压成型及开模成型性能比较表2-24是国内外RTM成型玻璃钢的物理性能树脂流动性等2.6.2、反应注射模塑(RIM)与增强型反应注射模塑(RRIM),RIM不含增强材料与填料；RRIM含增强材料与填料2.6.2.1 成型工艺与设备,（1）RIM、RRIM的生产工艺 P51,(2) RIM、RRIM成型设备的基本组成,供料系统，注射系统，混合头（P52图2－33自清洗混合头），模具，运模器3）RIM、RRIM的模具,设计要点：7点 P52。

材质：合金，钢、铝等合金第二章 手糊成型工艺,2.6.2.2. RIM与RRIM的原材料,（1）树脂系统（聚氨脂，聚脂，环氧，尼龙等）,要求5点见P522）增强材料,见P53 表2－252.6.2.3. 工艺特点及工艺性能,（1）RIM及具有的特点,7点 P53,（2）RRIM具有的特点,8点,（3）制品具有的基本性能,表2－26,,2.7 劳动保护,一.原材料毒性,二.安全技术及劳动保护,三.防护膏配制,喷射成型工艺的发展,,。