当前课程知识点:复合材料设计与成型 > 8 模压成型工艺 > 8.3 模压关键工艺参数和典型应用 > 8.3.1 视频单元
这一节,我们学习模压关键工艺参数
模压成型的两大关键工艺参数
压力和温度
压力包括加压时机和加压大小
而温度包括预热温度和固化温度
模压压力首先是加压时间的确定
通常有粘度挑丝法、动态介电法和动态热机械法
下图是树脂体系粘度
随温度的变化曲线
这个图中
加压时机应该选择在左、中、右
三个点的哪一个点比较合适
值得注意的是
加压太早:容易产生溢胶,制品贫胶
加压太晚:则会导致模压料松,制品不密实
因此
加压时机必须要合适,才能保证制品的质量
显然
加压时机选择在右端粘度刚好上升的点比较合适
因为这个点,恰恰是树脂体系的凝胶点
问题是如何确定凝胶点
我们可以对模压压出的流胶进行挑丝
以此来确定凝胶点
挑丝挑到什么程度
如果同学们没有一个很深的印象
建议同学们去吃一盘拔丝香蕉
就挑到这个程度
对于不同温度下树脂体系
模压加压的时机
则要根据不同温度下的凝胶点来进行确定
这是第一种方法
另外一种常用的方法是
动态介电分析法
其实实质上是监测模压料的介电损耗和介电常数
以此来确定加压时机
但是基本原理仍然是
寻找树脂体系,也就是模压料树脂体系的凝胶点
不同的是
这个过程中我可以通过监测模压料的介电常数的变化
实时的监测模压料的凝胶点
从而实现实时加压的目的
这里的介电常数和介电损耗
也就是介电分析理论基础的奠基人是德拜
1936年获得了诺贝尔化学奖
模压压力另外一方面是加压大小的确定
成型时所需要提供的模压压力大小
如方程8.8所示
加压的压力与模压机
主轴的横截面积成正比
同时和制品受压的投影面积成反比
同时和液压的压力成正比
可以根据方程8.8,来确定模压成型的压力
对一般的热固性模压料
成型压力通常控制在5~30个MPa范围内
这是几种模压料典型的成型压力
从这个表中我们可以看出
模压成型的压力
对比前面我们所学的其他的成型工艺
具有绝对的优势
第二个关键工艺参数:模压温度
模压过程中,升温固化的过程
通常可以分为这么几个阶段
第一个阶段:预热阶段
由室温加上模具和模压料
直至易固化温度
中间阶段
称为保温阶段
这个阶段作用是使模压料在较低的温度下
进行预固化
然后,升高温度
进入升温阶段
升温阶段逐步的提高反应温度加速固化反应的速度
直至温度达到固化温度
进入热压保温阶段
在这个阶段
树脂要充分的固化交联
形成三维网络体型结构
固化完成后
进入冷却阶段
冷却阶段要在保压的情况下
最好是采用自然冷却的方式进行冷却
以减小制品的收缩率
这就是模压升温固化的基本过程
这个过程中
预固化温度、固化温度和后固化温度
如何确定
确定的方法和我们在第四章中
所学习的固化制度的确定一样
通过DSC法测试模压料的DSC曲线
得到固化特征温度
线性作图、线性拟合,然后外推至升温速率为0点
可以得到预固化、固化和后固化的参考温度
由此来确定预固化、固化和后固化的的温度
模压成型过程中
需要对模压料进行预热
预热的作用
一方面是提高模压料的流动性
同时去除模压料中大部分的水分和挥发物
还可以降低模压的压力
缩短固化周期、提高生产效率
预热以后
模压料的性能也会有一定的提升
如表所示
这一节,我们学习模压制品的典型应用
模压制品的典型应用
例如,汽车的复合材料结构件
碳纤维增强汽车硬顶
碳纤维复合材料汽车结构件
片状模塑料模压成型的组合箱体
片状模塑料模压成型的超高压电试试验塔
片状模塑料成型的冲锋舟
碳纤维复合材料板簧
以及碳纤维复合材料手机壳和其他异形的复合材料结构件
太阳能电池板
高级跑车的碳纤维复合材料车体结构
汽车上使用的模压成型的复合材料结构件
模压成型的车体结构
这就是模压制品的典型应用
接下来,小结
这一章,我们一起学习了模压成型工艺
这是一种用金属对模,压制成型的工艺方法
结合这种工艺,我们重点分析了
模压料的三大工艺性
流动性、收缩性和压缩性
以及三大技术指标
含胶量、可溶性树脂含量,以及挥发份的含量
同时
介绍了,片状模塑料的制备方法,以及配方组成
即各配方组成的作用和特点
同时,分析了模压的两大工艺参数
模压压力和模压温度
这就是本章的核心内容
-1.1 课程简介及复合材料定义
--1.1.2 作业
--1.1.3讨论
-1.2 复合材料的命名与分类
--1.2.2 作业
-1.3 复合材料的特点
--1.3.2 作业
-1.4 复合材料的应用
--1.4.2 作业
--1 引言 课件
-2.1 颗粒增强原理
--2.1.2 作业
-2.2 短纤维增强原理
--2.2.2 作业
-2.3 界面效应
--2.3.2 作业
-2.4 复合材料界面
--2.4.2 作业
-2.5 复合材料界面表征与分析
--2.5.2 作业
-3.1 增强材料概述
--3.1.2 作业
-3.2 玻璃纤维概述、生产工艺、成分与结构
--3.2.2 作业
-3.3 玻璃纤维的性能、制品与规格
--3.3.2 作业
-3.4 碳纤维概述
--3.4.2 作业
-3.5 碳纤维的制备工艺
--3.5.2 作业
-3.6 碳纤维的结构、性能、制品与规格
--3.6.2 作业
-3.7 芳纶纤维
--3.7.2 作业
-4.1 聚合物概述
--4.1.2 作业
-4.2 聚酯概述、化学结构、合成与交联
--4.2.2 作业
-4.3 聚酯的性能与应用
--4.3.2 作业
-4.4 环氧树脂概述、化学结构、合成与表征
--4.4.2 作业
-4.5 环氧树脂的交联、性能与应用
--4.5.2 作业
-4.6 酚醛树脂及其他热固性树脂
--4.6.2 作业
-4.7 热塑性树脂及聚合物基复合材料的应用
--4.7.2 作业
-5.1 陶瓷及陶瓷基复合材料概述
--5.1.2 作业
-5.2 陶瓷基复合材料成型工艺
--5.2.2 作业
-5.3 陶瓷基复合材料的界面及强韧化
--5.3.2 作业
-5.4 碳碳复合材料及陶瓷基复合材料的应用
--5.4.2 作业
-6.1 金属基体
--6.1.2 作业
-6.2 金属基复合材料成型工艺
--6.2.2 作业
-6.3 金属基复合材料的界面
--6.3.2 作业
-6.4 金属基复合材料的性能与应用
--6.4.2 作业
-1.2 作业
-2.1 应力与应变
--2.1.2 作业
-2.2 广义胡克定律
--2.2.2 作业
-2.3 工程常数、平面应力状态、应力应变转换
--2.3.2 作业
-3.1 单向板的正轴刚度、刚度柔度变换
--3.1.2 作业
-3.2 倍角变换、偏轴工程常数
--3.2.2 作业
-4.1 层合板的代号、面内刚度
--4.1.2 作业
-4.2 典型层合板的面内刚度
--4.2.2 作业
-4.3 层合板的弯曲刚度
--4.3.2 作业
-4.4 单向层合板、对称层合板及夹芯结构的弯曲刚度
--4.4.2 作业
-5.1 最大应力与最大应变准则
--5.1.2 作业
-5.2 蔡-希尔、蔡-吴强度准则
--5.2.2 作业
-5.3 层合板的强度分析
--5.3.2 作业
-5.4 层合板的极限强度
--5.4.2 作业
-6.1 细观力学引言、平均性质
--6.1.2 作业
-6.2 单向板的工程常数
--6.2.2 作业
-6.3 单向板的强度
--6.3.2 作业
-6.4 热膨胀与湿溶胀系数
--6.4.2 作业
-6.5 层合板的残余应力
--6.5.2 作业
-7.1 复合材料结构控制方程
--7.1.2 作业
-7.2 简单构型复合材料一维受力构件的力学分析
--7.2.2 作业
-8.1 复合材料层合梁
--8.1.2 作业
-8.2 复合材料板梁
--8.2.2 作业
-8.3 复合材料薄壁梁
--8.3.2 作业
-1.1 绪论
--1.1.2 作业
--1.1.3 讨论
-2.1 手糊基本原理
--2.1.2 作业
-2.2 树脂对纤维的润湿(上)
--2.2.2 作业
-2.3 树脂对纤维的润湿(下)
--2.3.2 作业
-2.4 手糊技术进展和典型应用
--2.4.2 作业
-3.1 RTM基本原理
--3.1.2 作业
-3.2 树脂渗流规律
--3.2.2 作业
-3.3 树脂流动模拟分析
--3.3.2 作业
-3.4 RTM技术发展和典型应用
--3.4.2 作业
-4.1 RFI基本原理
--4.1.2 作业
-4.2 RFI树脂膜体系
--4.2.2 作业
-4.3 树脂固化制度的确定和RFI典型应用
--4.3.2 作业
-5.1 VIMP基本原理
--5.1.2 作业
-5.2 树脂的粘度特性
--5.2.2 作业
-5.3 纤维预成型体的渗透特性和VIMP典型应用
--5.3.2 作业
-6.1 拉挤基本原理
--6.1.2 作业
-6.2 拉挤内脱模剂
--6.2.2 作业
-6.3 拉挤技术发展和典型应用
--6.3.2 作业
-7.1 缠绕基本原理
--7.1.2 作业
-7.2 缠绕线型规律
--7.2.2 作业
-7.3 缠绕工艺参数、技术发展和典型应用
--7.3.2 作业
-8.1 模压基本原理和模压料工艺性
--8.1.2 作业
-8.2 SMC片状模塑料
--8.2.2 作业
-8.3 模压关键工艺参数和典型应用
--8.3.2 作业
-9.1 概述
--9.1.2 作业
-9.2 PIP基本原理
--9.2.2 作业
-9.3 PIP关键步骤
--9.3.2 作业
-9.4 致密化和典型应用
--9.4.2 作业
-课程考试
