第4章模压成型.ppt

《第4章模压成型.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第4章模压成型.ppt（96页珍藏版）》请在优知文库上搜索。

1、 课件4.1 概述概述第四章 模压成型4、模压成型工艺、模压成型工艺4.1 概述概述定义定义 将一定量的模压料放入金属将一定量的模压料放入金属对模中，在一定温度、压力作用对模中，在一定温度、压力作用下，固化成型制品的方法。下，固化成型制品的方法。加热加压的作用加热加压的作用 使模压料塑化、流动，充满使模压料塑化、流动，充满空腔，并使树脂发生固化反应。空腔，并使树脂发生固化反应。课件4.1 概述概述第四章 模压成型模压工艺利用树脂固化反应中模压工艺利用树脂固化反应中各阶段的特性实现制品成型各阶段的特性实现制品成型“粘流阶段粘流阶段”：当模压料在模具内被加热：当模压料在模具内被加热到一定的温度时，

2、树脂受热熔化成为粘流到一定的温度时，树脂受热熔化成为粘流状态，在压力作用下粘裹着纤维一道流动，状态，在压力作用下粘裹着纤维一道流动，直至充满模腔。直至充满模腔。“硬固阶段硬固阶段”：继续提高温度，树脂发生：继续提高温度，树脂发生交联，分子量增大，流动性很快降低，表交联，分子量增大，流动性很快降低，表现为一定的弹性，最后失去流动性，树脂现为一定的弹性，最后失去流动性，树脂成为不溶不熔的体型结构。成为不溶不熔的体型结构。课件4.1 概述概述第四章 模压成型 有较高的生产效率，适于大批量生产，制品有较高的生产效率，适于大批量生产，制品尺寸精确，表面光洁，可以有两个精制表面，尺寸精确，表面光洁，可以有

3、两个精制表面，价格低廉，容易实现机械化和自动化，多数结价格低廉，容易实现机械化和自动化，多数结构复杂的制品可一次成型，无需有损于制品性构复杂的制品可一次成型，无需有损于制品性能的辅助加工，制品外观及尺寸的重复性好。能的辅助加工，制品外观及尺寸的重复性好。压模的设计与制造较复杂，初次压模的设计与制造较复杂，初次投资较高，制品尺寸受设备限制，一投资较高，制品尺寸受设备限制，一般只适于制备中、小型玻璃钢制品。般只适于制备中、小型玻璃钢制品。课件第四章 模压成型模压成型工艺按增强材料物态和模压料品种分类：模压成型工艺按增强材料物态和模压料品种分类：（1）纤维料模压法）纤维料模压法 树脂预混或预浸纤维模

4、压树脂预混或预浸纤维模压料，然后模压成型制品。料，然后模压成型制品。（2）织物模压）织物模压 将预先织成所需形状的两向、三将预先织成所需形状的两向、三向或多向织物经树脂浸渍后进行模压。向或多向织物经树脂浸渍后进行模压。质量稳定，但成本高，适用于有特殊质量稳定，但成本高，适用于有特殊性能要求的制品。性能要求的制品。4.1 概述概述主要用于制备高强主要用于制备高强度异形制品或具有度异形制品或具有耐腐蚀、耐热等特耐腐蚀、耐热等特殊性能的制品殊性能的制品 课件第四章 模压成型（3）层压模）层压模压压 将预先浸渍好树脂的玻纤布或毡，剪成所需将预先浸渍好树脂的玻纤布或毡，剪成所需形状，经叠层放入模具进行模

5、压。适于成型薄壁形状，经叠层放入模具进行模压。适于成型薄壁制品制品，或形状简单而有特殊要求的制品。，或形状简单而有特殊要求的制品。（4）SMC模压模压 将将SMC片材片材(Sheet Molding Compound,片状片状模塑料模塑料)，经剪裁，铺层，然后进行模压。，经剪裁，铺层，然后进行模压。适合于大型制品的加工适合于大型制品的加工(例汽车外壳，浴缸等例汽车外壳，浴缸等)，此，此工艺方法先进，发展迅速。工艺方法先进，发展迅速。4.1 概述概述 不饱和聚酯树脂、增稠剂、引发剂、交联剂、低收不饱和聚酯树脂、增稠剂、引发剂、交联剂、低收缩添加剂、填料、内脱模剂、着色剂等混合物浸渍短切缩添加剂、

6、填料、内脱模剂、着色剂等混合物浸渍短切玻纤粗纱或玻纤毡，两表面加上保护膜玻纤粗纱或玻纤毡，两表面加上保护膜(聚乙烯或聚丙烯聚乙烯或聚丙烯薄膜薄膜)形成的片状模压成型材料。形成的片状模压成型材料。使用时除去薄膜，按尺寸裁剪，然后进行模压成型。使用时除去薄膜，按尺寸裁剪，然后进行模压成型。课件第四章 模压成型（5）碎布料模压）碎布料模压 将预浸胶布剪成碎块放入模具，压成制品。将预浸胶布剪成碎块放入模具，压成制品。适用于形状简单、性能一般的玻璃钢制品。适用于形状简单、性能一般的玻璃钢制品。（6）缠绕模压）缠绕模压 将浸胶的玻璃纤维或布带缠绕在模型上，将浸胶的玻璃纤维或布带缠绕在模型上，进行模压。适于

7、有特殊要求的制品及管材。进行模压。适于有特殊要求的制品及管材。4.1 概述概述 课件第四章 模压成型（7）预成型坯模压）预成型坯模压 先将短切纤维制成制品形状的预成型坯，先将短切纤维制成制品形状的预成型坯，置入模具，加入树脂后进行模压。置入模具，加入树脂后进行模压。适于制造大型、高强、异形、深度较大、适于制造大型、高强、异形、深度较大、壁厚均一的制品壁厚均一的制品（8）定向铺设模压）定向铺设模压将单向预浸渍布或纤维，定向铺设，进行模压。将单向预浸渍布或纤维，定向铺设，进行模压。适于成型单向强度要求高的制品。适于成型单向强度要求高的制品。4.1 概述概述 课件第四章 模压成型4.2 模压料模压料

8、 （短纤维模压料）（短纤维模压料）4.2.1 原料原料短纤维增强材料短纤维增强材料 应用最多的是玻璃纤维应用最多的是玻璃纤维纤维长度纤维长度3050mm含量含量5060%(质量比质量比)树脂基体材料树脂基体材料 应用最多的是酚醛树脂、环氧树脂应用最多的是酚醛树脂、环氧树脂辅助材料辅助材料 4.2.1 原料原料改善模压料的工艺性，满足制品的改善模压料的工艺性，满足制品的特殊性能要求。特殊性能要求。课件第四章 模压成型树脂基体材料树脂基体材料 有良好的流动特性，在室温常压下处于固体有良好的流动特性，在室温常压下处于固体或半固体状态或半固体状态(不沾手不沾手)，在压制条件下具有一定，在压制条件下具有

9、一定的流动性，使模压料能均匀地充满压模模腔；适的流动性，使模压料能均匀地充满压模模腔；适宜的固化速度，在固化时副产物少，体积收缩率宜的固化速度，在固化时副产物少，体积收缩率小，工艺性好小，工艺性好(如粘度易调，与各种溶剂互溶性如粘度易调，与各种溶剂互溶性好，易脱模等好，易脱模等)；满足模压制品特定的性能要求。；满足模压制品特定的性能要求。4.2.1 原料原料 课件第四章 模压成型辅助材料辅助材料 4.2.1 原料原料 改善模压料的工艺性，满改善模压料的工艺性，满足制品的特殊性能要求。足制品的特殊性能要求。稀释剂、玻璃纤维表面处理剂、致粘剂、脱模剂及颜料等。稀释剂、玻璃纤维表面处理剂、致粘剂、脱

10、模剂及颜料等。稀释剂稀释剂用于降低树脂原始粘度，改进树脂备料工艺性能。用于降低树脂原始粘度，改进树脂备料工艺性能。玻璃纤维表面处理剂玻璃纤维表面处理剂用于改进树脂与增强材料的粘结及其界用于改进树脂与增强材料的粘结及其界面状态。面状态。脱模剂脱模剂分两类，一类是外脱模剂如机油、硬脂酸分两类，一类是外脱模剂如机油、硬脂酸(盐盐)、硅脂、硅脂等，在压制前预先涂覆在模具上。另一类是内脱模剂，加入等，在压制前预先涂覆在模具上。另一类是内脱模剂，加入树脂内，如镁酚醛树脂中加入树脂内，如镁酚醛树脂中加入3%3.5%重量的油酸重量的油酸(以苯以苯酚为基准酚为基准)等。等。课件第四章 模压成型 纤维强度损失较大

11、；比容大，模压时纤维强度损失较大；比容大，模压时装模困难，模具需设计较大的装料室并需装模困难，模具需设计较大的装料室并需采用多次预压程序合模，劳动条件欠佳。采用多次预压程序合模，劳动条件欠佳。4.2.2 模压料的制备及质量控制模压料的制备及质量控制4.2.2 模压料的制备及质量控制模压料的制备及质量控制 优点：优点：短纤维模压料呈混乱状态，纤维短纤维模压料呈混乱状态，纤维无一定方向。模压时流动性好，适宜无一定方向。模压时流动性好，适宜制造形状复杂的小型制品。制造形状复杂的小型制品。缺点：缺点：课件第四章 模压成型工艺流程：工艺流程：树脂调配树脂调配 玻璃纤维玻璃纤维热处理热处理切割切割 蓬松蓬

12、松混合混合撕松撕松烘干烘干模压料模压料4.2.2 模压料的制备及质量控制模压料的制备及质量控制4.2.2.1 短纤维模压料的制备短纤维模压料的制备可采用手工预混法或机械预混法。可采用手工预混法或机械预混法。预混法预混法 课件第四章 模压成型生产步骤：生产步骤：以镁酚醛为例以镁酚醛为例设设 备：备：主要有纤维切割机、捏合机、撕松机主要有纤维切割机、捏合机、撕松机 4.2.2 模压料的制备及质量控制模压料的制备及质量控制(1)玻璃纤维在玻璃纤维在180下干燥处理下干燥处理4060min；(2)将烘干后的纤维切成将烘干后的纤维切成3050mm长度并使之疏松；长度并使之疏松；(3)按树脂配方配成胶液，

13、用工业酒精调配胶液密度按树脂配方配成胶液，用工业酒精调配胶液密度1.0g/cm3左右；左右；(4)按纤维按纤维:树脂树脂=55:45(质量比质量比)的比例将树脂溶液和短的比例将树脂溶液和短切纤维充分混合；切纤维充分混合；(5)捏合后的预混料，逐渐加入撕松机中撕松；捏合后的预混料，逐渐加入撕松机中撕松；(6)撕松后的预混料均匀铺放在网格上晾置；撕松后的预混料均匀铺放在网格上晾置；(7)预混料经自然晾置后，在预混料经自然晾置后，在80烘房中烘烘房中烘2030min，进一步驱除水分和挥发物；进一步驱除水分和挥发物；(8)将烘干后的预混料装入塑料袋中封闭待用。将烘干后的预混料装入塑料袋中封闭待用。课件

14、第四章 模压成型预浸法预浸法 4.2.2 模压料的制备及质量控制模压料的制备及质量控制粗纱准备粗纱准备 热处理热处理 浸胶浸胶 烘干烘干 切割切割 存放存放 树脂调配树脂调配 浸毡法浸毡法 纱线准备纱线准备 撕松撕松 烘干烘干 切割切割 撒毡撒毡 树脂调配树脂调配 复合复合 浸胶浸胶 成品成品 将短切玻璃纤维均匀撒在玻璃底布上，然后用玻璃面布覆盖将短切玻璃纤维均匀撒在玻璃底布上，然后用玻璃面布覆盖再使夹层通过浸胶、烘干、剪裁而制得。特点：短切纤维呈再使夹层通过浸胶、烘干、剪裁而制得。特点：短切纤维呈硬毡状，使用方便，纤维强度损失稍小，模压料中纤维的伸硬毡状，使用方便，纤维强度损失稍小，模压料中

15、纤维的伸展性较好，适用于形状简单、厚度变化不大的薄壁大型模压展性较好，适用于形状简单、厚度变化不大的薄壁大型模压制品。但由于有两层玻璃布的阻碍，树脂对纤维的均匀快速制品。但由于有两层玻璃布的阻碍，树脂对纤维的均匀快速渗透较困难，且需消耗大量玻璃布，成本增加。渗透较困难，且需消耗大量玻璃布，成本增加。将玻璃纤维束整束通过浸胶、烘干、短切而制得。特将玻璃纤维束整束通过浸胶、烘干、短切而制得。特点：纤维成束状比较紧密，在备料过程中纤维强度损点：纤维成束状比较紧密，在备料过程中纤维强度损失较小，模压料的流动性及料束之间的互溶性稍差。失较小，模压料的流动性及料束之间的互溶性稍差。课件第四章 模压成型4.

16、2.2.2 短纤维模压料的质量控制短纤维模压料的质量控制指标：指标：树脂含量；挥发物含量；不溶性树脂含量。树脂含量；挥发物含量；不溶性树脂含量。几种典型模压料的质量指标几种典型模压料的质量指标 4.2.2 模压料的制备及质量控制模压料的制备及质量控制模压料类型模压料类型指标指标树脂含量树脂含量%挥发物含量挥发物含量%不溶性树脂含量不溶性树脂含量%机械法机械法镁酚醛镁酚醛/玻璃纤维玻璃纤维氨酚醛氨酚醛/玻璃纤维玻璃纤维405040423.52451015手工法手工法氨酚醛料氨酚醛料355(玻璃玻璃)404(高硅氧高硅氧)4320 课件第四章 模压成型影响模压料质量的主要因素影响模压料质量的主要因素1）树脂溶液粘度）树脂溶液粘度 降低胶液粘度降低胶液粘度有利于树脂对纤维浸渍，并有利于树脂对纤维浸渍，并可减少捏合过程的纤维强度损失。可减少捏合过程的纤维强度损失。粘度过低，在预混过程中会导致纤维离析，粘度过低，在预混过程中会导致纤维离析，影响树脂对纤维的粘结。影响树脂对纤维的粘结。4.2.2 模压料的制备及质量控制模压料的制备及质量控制密度作为粘度控制指标密度作为粘度控制指标酚醛预混料树脂胶液