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碳纤维加工工艺模压成型步骤介绍

时间:2021-05-11点击次数:54信息来源:Rev1

模压成型工艺是复合材料生产中最古老而又富有无限活力的一种成型方法。它是将一定量的预混料或预浸料加入金属对模内,经加热、加压固化成型的方法。模压成型工艺的主要优点有生产效率高,便于实现专业化和自动化生产和产品尺寸精度高,重复性好等,并且能一次成型结构复杂的制品,可以批量生产,价格相对低廉。

相应的模压成型具有一定的缺点,其不足之处在于模具制造复杂,投资较大,加上受压机限制,最适合于批量生产中小型复合材料制品。不过随着金属加工技术、压机制造水平及合成树脂工艺性能的不断改进和发展,压机吨位和台面尺寸不断增大,模压料的成型温度和压力也相对降低,使得模压成型制品的尺寸逐步向大型化发展。

下面为大家介绍碳纤维模压成型工艺的步骤:

1、嵌件放置

嵌件一般由金属制成,可对制品起增强作用,使用嵌件的制品力学性能提高较大。也有的是为了给制品赋予导电、导热特性或者其他功能特性而加入嵌体。嵌件放置前,进行预热为佳。

通常是用手放置嵌件,放置位置要准确、稳定,若是小型嵌件亦可用钳子或镊子安装。一件制品可以用一个嵌件,也可放置几种不同的嵌件,其位置不得放错,不得歪斜,一定要使嵌件稳定,必要时应加以固定,防止位移或脱掉,否则达不到使用嵌件的目的,反而会造成制品的报废,甚至会损害模具。

2、加料

加料量的精确度会直接影响制品的尺寸与密度,应严格加以定量,将物料均匀地加入型模槽中。定量加料法有:重量法、计数法和容量法。重量法准确但较麻烦,多用于尺寸要求精确和难以用容量法加料的物料,如碎屑状、纤维状物料。容量法不如重量法准确,但操作方便,一般用于粉料计量。计数法只用于预压物料加料。

3、合模

合模分为两步,凸模未接触物料前,需低压(1。5—3。0MPa)快速,这样,可以缩短周期和避免塑料发生变化,当凸模接触物料之后,应开始放慢闭模速度,改用高压(15-30MPa)慢速,以免损坏嵌件、并使模内空气排出。

4、排气

为了排除模内空气、水气及挥发物,在模具闭合后,有的还需要将模具开启一段时间,这个过程称为排气。排气操作应力求迅速,一定要在物料尚未塑化时完成。否则物料硬化而失去可塑性,此时即使打开模具也排不了气,即使提高温度和压力也不可能得到理想的制品。排气可以缩短固化时间,而且能提高制品的力学性能和电性能。

5、固化

物料从流动态变成坚硬的不熔不溶状态的过程称为热固性树脂的固化。固化速度的快慢取决于树脂中低相对分子质量组成向高相对分子质量产物转化的速率,即固化速度与树脂的分子结构有关。

6、保压时间

树脂在模内固化的过程始终处于高温和高压之下,从开始升温、加压、到固化至降温降压所需要的时间称为保压时间。保压时间实质上就是保持温度和压力的时间,它与固化速度完全一致,保压时间过短,即过早地降温降压,会导致树脂固化不完全,降低制品的力学性能和电性能以及耐热性能。同时制品在脱模后会继续收缩而出现翘曲现象。

7、脱模

脱模通常是靠顶(出)杆来完成的,带有成型杆或某些嵌件的制品应先用专门的工具将成型杆等拧脱,而后再进行脱模。

8、清理模具

由于模压时可能在模具里留有一些残存的物料及掉入飞边,所以每次模压后必须将模具清理干净,如果模具上附着物太牢可以用铜片清理,也可用抛光剂拭刷等,清理后涂上脱模剂以便进行下一次模压。

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