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1、6.6 6.6 拉挤成型拉挤成型 复合材料】拉挤成型课件 拉挤成型工艺特点拉挤成型工艺特点 拉挤是指玻璃纤维粗纱或其织物在外力牵拉挤是指玻璃纤维粗纱或其织物在外力牵 引下引下, ,经过浸胶、挤压成型、加热固化、定长经过浸胶、挤压成型、加热固化、定长 切割，连续生产玻璃钢线型制品的一种方法。切割，连续生产玻璃钢线型制品的一种方法。它不同于其它生产玻璃钢成型工艺的地方是它不同于其它生产玻璃钢成型工艺的地方是外力外力拉拔浸胶玻璃钢纤维或织物拉拔浸胶玻璃钢纤维或织物，挤压通过加热模具挤压通过加热模具成型、固化成型、固化形成玻璃钢线型材形成玻璃钢线型材, , 用于生产断面形用于生产断面形状固定不变的玻璃
2、钢制品。状固定不变的玻璃钢制品。复合材料】拉挤成型课件6.6.1 6.6.1 拉挤成型工艺流程拉挤成型工艺流程玻玻璃璃纤纤维维粗粗纱纱排排布布浸浸胶胶预预成成型型拉拉挤挤模模塑塑及及固固化化牵牵引引切切割割制制品品包装包装复合材料】拉挤成型课件主要成型工序主要成型工序（1 1）排纱）排纱排纱是将安装在纱架上的增强材料从纱筒上引出并排纱是将安装在纱架上的增强材料从纱筒上引出并均匀整齐排布的过程。均匀整齐排布的过程。排纱系统包括如纱架、毡铺展装置、缠绕机或编织排纱系统包括如纱架、毡铺展装置、缠绕机或编织机等。机等。增强材料输送排纱时，为了排纱平整，一般采用旋增强材料输送排纱时，为了排纱平整，一般采
3、用旋转芯轴，纤维从纱筒外壁引出的，这样可避免扭转转芯轴，纤维从纱筒外壁引出的，这样可避免扭转现象。如采用纤维从纱筒内壁引出的，纱筒固定会现象。如采用纤维从纱筒内壁引出的，纱筒固定会使纱发生扭曲不利于玻璃纤维的整齐排布。使纱发生扭曲不利于玻璃纤维的整齐排布。 复合材料】拉挤成型课件复合材料】拉挤成型课件复合材料】拉挤成型课件（2)2)树脂浸渍：树脂浸渍：是将排布整齐的增强纤维均匀浸渍上已配制是将排布整齐的增强纤维均匀浸渍上已配制好的不饱和树脂的过程，一般是采用将纤维好的不饱和树脂的过程，一般是采用将纤维通过装有树脂胶槽时进行的。一般分为通过装有树脂胶槽时进行的。一般分为: :直槽浸渍法直槽浸渍法
4、, ,滚筒浸渍法，滚筒浸渍法，其中以直槽浸渍法最为常用。在整个浸渍过其中以直槽浸渍法最为常用。在整个浸渍过程中，必须保证纤维和毡排列十分整齐。程中，必须保证纤维和毡排列十分整齐。 复合材料】拉挤成型课件(3) (3) 预成型预成型 预浸好的增强材料穿过预成型装置，以预浸好的增强材料穿过预成型装置，以连续方式运转，以便确保它们的相应位置，连续方式运转，以便确保它们的相应位置，经预成型装置将预浸好的增强材料逐步过度经预成型装置将预浸好的增强材料逐步过度成为型材的形状同时挤出多余的树脂，然后成为型材的形状同时挤出多余的树脂，然后进入模具，进行成型固化。进入模具，进行成型固化。 复合材料】拉挤成型课件
5、(4)(4)模塑及固化：模塑及固化： 成为型材形状的浸胶增强材料进入模具成为型材形状的浸胶增强材料进入模具在模具在模具中固化成型中固化成型。模具的温度根据固化工艺过程进行设计。主要根据模具的温度根据固化工艺过程进行设计。主要根据树脂在固化中的放热曲线及物料与模具的摩擦性能。树脂在固化中的放热曲线及物料与模具的摩擦性能。一般将模具分成三个不同的加热区：预热区、凝胶一般将模具分成三个不同的加热区：预热区、凝胶区和固化区，区和固化区，以控制固化速度。以控制固化速度。模塑及固化是拉挤成型工艺中最关键的部分，典型模塑及固化是拉挤成型工艺中最关键的部分，典型模具的长度范围在模具的长度范围在50050015
6、001500mmmm之间。模具出口与牵之间。模具出口与牵引机械之间要有一定的距离引机械之间要有一定的距离。一般一般采用风冷的方式采用风冷的方式冷却型材冷却型材。 复合材料】拉挤成型课件(5)(5)牵引切割：牵引切割：牵引装置可以是一个履带型牵引机，它将牵引装置可以是一个履带型牵引机，它将固化型材从模具中拉出来，它一般应具有固化型材从模具中拉出来，它一般应具有1010t t以上的拉力。也可以用液压拉拔机。以上的拉力。也可以用液压拉拔机。 复合材料】拉挤成型课件6.6.2 6.6.2 拉挤成型设备拉挤成型设备 增强材料架；增强材料架；预成型导向装置；预成型导向装置；树脂浸渍装置；树脂浸渍装置；带加
7、热控制的金属模具；带加热控制的金属模具；固化炉固化炉牵引设备；牵引设备；切割设备。切割设备。 复合材料】拉挤成型课件(1(1）送纱装置）送纱装置 作用作用 将无捻粗纱从安装在纱架上的纱筒中引出，将无捻粗纱从安装在纱架上的纱筒中引出，通过导纱装置进入浸胶槽浸胶。通过导纱装置进入浸胶槽浸胶。最简单的送纱装置是纱架最简单的送纱装置是纱架。纱架结构及大小取决于产品规格及所用纱团的数纱架结构及大小取决于产品规格及所用纱团的数量量。纱架结构根据需要可制成整体式或组合式。纱架结构根据需要可制成整体式或组合式。纱筒在纱架上可以纵向或横向安装纱筒在纱架上可以纵向或横向安装. .需要精确导向时需要精确导向时, ,
8、通常使用通常使用孔板导纱器孔板导纱器或塑料管或塑料管导纱器导纱器. . 复合材料】拉挤成型课件(2(2） 浸胶装置浸胶装置 浸胶装置一般包括导向辊、树脂槽、压辊、分纱栅浸胶装置一般包括导向辊、树脂槽、压辊、分纱栅板、挤胶辊等板、挤胶辊等。由纱架引出的玻璃纤维粗纱，在浸胶槽。由纱架引出的玻璃纤维粗纱，在浸胶槽中浸渍树脂，并通过挤胶辊的加紧来控制树脂含量。中浸渍树脂，并通过挤胶辊的加紧来控制树脂含量。胶胶槽长度根据浸胶时间长短和玻璃纤维运行速度而定。槽长度根据浸胶时间长短和玻璃纤维运行速度而定。胶胶槽中的胶液应连续不断地循环更新，以防止因胶液中溶槽中的胶液应连续不断地循环更新，以防止因胶液中溶剂挥
9、发造成树脂粘度加大，剂挥发造成树脂粘度加大，胶槽一般采用夹层结构，胶槽一般采用夹层结构，通通过调控夹套中的水温来保持胶液的温度。过调控夹套中的水温来保持胶液的温度。挤胶辊的作用挤胶辊的作用是使树脂进一步浸渍增强材料，同时起到控制含胶量和是使树脂进一步浸渍增强材料，同时起到控制含胶量和排气的作用。排气的作用。分栅板的作用是将浸渍树脂后的玻璃纤维分栅板的作用是将浸渍树脂后的玻璃纤维无捻粗纱分开。确保按设计的要求合理分布，无捻粗纱分开。确保按设计的要求合理分布，复合材料】拉挤成型课件复合材料】拉挤成型课件(3(3）预成型模和成型模）预成型模和成型模 1)1)预成型模预成型模 作用是将浸透了树脂的增强
10、材料进作用是将浸透了树脂的增强材料进一步均匀并除去多余的树脂和排除气泡，使其形状一步均匀并除去多余的树脂和排除气泡，使其形状逐渐形成成型模的进口形状。逐渐形成成型模的进口形状。如拉挤成型管材时，一般使用圆环状预成型模；制如拉挤成型管材时，一般使用圆环状预成型模；制造空心型材时，通常使用带有芯模的预成型模；生造空心型材时，通常使用带有芯模的预成型模；生产异型材时，大都使用形状与型材截面形状接近的产异型材时，大都使用形状与型材截面形状接近的金属预成型模具。金属预成型模具。在预成型模中，材料被逐渐地成型到所要求的形状，在预成型模中，材料被逐渐地成型到所要求的形状，使增强材料在制品断面的分布符合设计要
11、求。使增强材料在制品断面的分布符合设计要求。 复合材料】拉挤成型课件2)2)成型模具成型模具成型模具一般为钢模，成型的内表面应加工的十分光成型模具一般为钢模，成型的内表面应加工的十分光滑并镀铬以降低表面摩擦力，降低牵引力，延长模具滑并镀铬以降低表面摩擦力，降低牵引力，延长模具使用寿命，使制品易脱模。使用寿命，使制品易脱模。 模具长度由固化时间和牵引速度来决定模具长度由固化时间和牵引速度来决定.芯模尾部大约芯模尾部大约200300mm处应加工成处应加工成 1/2001/300mm的锥度，以减少脱模时的阻力的锥度，以减少脱模时的阻力 成型模具按结构形式可分为：成型模具按结构形式可分为：整体成型模整
12、体成型模组合式成型模两类组合式成型模两类复合材料】拉挤成型课件整体成型模其成型模孔是由整体钢材加工而成，整体成型模其成型模孔是由整体钢材加工而成，一一般适于棒材和管材，模外有加热装置。热成型模前般适于棒材和管材，模外有加热装置。热成型模前端装有循环水冷却系统，其目的是形成低温的预成端装有循环水冷却系统，其目的是形成低温的预成型区，避免树脂过早固化，影响下步成型。型区，避免树脂过早固化，影响下步成型。整整体体成成型型模模复合材料】拉挤成型课件复合材料】拉挤成型课件(4(4）固化炉）固化炉 在拉挤成型中，处于一定固化度的玻璃钢型材拉出在拉挤成型中，处于一定固化度的玻璃钢型材拉出模具后，再进入固化环
13、境以保证制品充分固化所需模具后，再进入固化环境以保证制品充分固化所需的装置的装置。固化炉温度要严格控制并与牵引速度相适。固化炉温度要严格控制并与牵引速度相适应。应。固化炉的结构取决于制品形状及几何尺寸固化炉的结构取决于制品形状及几何尺寸。设计时除考虑固化炉结构、加热方式外，还要便于设计时除考虑固化炉结构、加热方式外，还要便于拉挤操作。拉挤操作。根据工艺要求，炉中温度分段控制根据工艺要求，炉中温度分段控制，炉，炉体适当保温，并设有观察孔、控温装置和排风装置体适当保温，并设有观察孔、控温装置和排风装置的安装固定部位等。的安装固定部位等。固化炉的加热方法通常有电阻固化炉的加热方法通常有电阻加热或远红
14、外加热。加热或远红外加热。 复合材料】拉挤成型课件（5 5）牵引装置）牵引装置 牵引设备是将固化的型材从成型模具拉出的装牵引设备是将固化的型材从成型模具拉出的装置，置，它要根据拉挤制品种类来选择牵引力的大它要根据拉挤制品种类来选择牵引力的大小和夹紧方式。小和夹紧方式。牵引机分为液压机械式和履带牵引机分为液压机械式和履带式两种式两种。牵引力一般为。牵引力一般为5 5O O10OkN10OkN。 牵引速度牵引速度通常采用无级调速，通常采用无级调速，可以根据制品加工工艺要可以根据制品加工工艺要求而定，通常为求而定，通常为0.0.l l3m/min3m/min，若采用快速固若采用快速固化配方，牵引速度
15、可大幅度提高。化配方，牵引速度可大幅度提高。复合材料】拉挤成型课件（6 6）切割装置）切割装置 切割是在连续生产过程中进行的。当制品长度达切割是在连续生产过程中进行的。当制品长度达到要求时，制品端部到达控制长度的位置（一般到要求时，制品端部到达控制长度的位置（一般采用红外线控制器），控制器接通切割电机电路，采用红外线控制器），控制器接通切割电机电路，切割装置便开始工作。首先是装有橡皮垫的夹具，切割装置便开始工作。首先是装有橡皮垫的夹具，将制品抱紧，然后用合金刀具进行切割。切割过将制品抱紧，然后用合金刀具进行切割。切割过程由两种运动完成，即纵向运动和横向运动。纵程由两种运动完成，即纵向运动和横向
16、运动。纵向运动是切割装置跟随制品同步向前移动。横向向运动是切割装置跟随制品同步向前移动。横向运动是切割刀具的进给运动。切割过程中，刀具运动是切割刀具的进给运动。切割过程中，刀具的磨耗非常严重。的磨耗非常严重。 复合材料】拉挤成型课件6.6.3 6.6.3 拉挤工艺用原料拉挤工艺用原料 （1 1）树脂）树脂拉挤成型工艺使用的树脂主要有不饱和聚酯树脂、拉挤成型工艺使用的树脂主要有不饱和聚酯树脂、环氧树脂、乙烯基树脂等。环氧树脂、乙烯基树脂等。其中不饱和聚酯树脂其中不饱和聚酯树脂应用最多，技术上也最成熟，大约占总量的应用最多，技术上也最成熟，大约占总量的90%90%。一般来讲，用于模塑料的不饱和聚酯
17、树脂都可用一般来讲，用于模塑料的不饱和聚酯树脂都可用于拉挤成型制品。国外已生产出拉挤制品专用的于拉挤成型制品。国外已生产出拉挤制品专用的不饱和聚酯树脂不饱和聚酯树脂. .为获不同性能，改性酚醛树脂、多种热塑性树脂为获不同性能，改性酚醛树脂、多种热塑性树脂也已应用。也已应用。复合材料】拉挤成型课件典型拉挤用不饱和聚酯树脂配方典型拉挤用不饱和聚酯树脂配方 ( (生产配方生产配方) )树脂树脂196 100196 100份份填料填料 （轻质碳酸钙）（轻质碳酸钙） 5-15 5-15份份脱模剂（硬脂酸锌）脱模剂（硬脂酸锌） 3 35 5份份固化剂固化剂 （过氧化物）（过氧化物） 1- 3 1- 3份份
18、低收缩剂低收缩剂 （PVCPVC树脂）树脂） 5-15 5-15份份颜料颜料 0.1-1 0.1-1份份复合材料】拉挤成型课件拉挤成型的环氧树脂配方拉挤成型的环氧树脂配方 基本配方：基本配方：环氧树脂环氧树脂 E-55 100E-55 100份份 脱模剂（硬脂酸锌）脱模剂（硬脂酸锌） 3 35 5份份固化剂固化剂 （590#590#） 15 152020份份增韧剂增韧剂 10 101515份份稀释剂稀释剂 适量适量 复合材料】拉挤成型课件（2 2）增强材料）增强材料 拉挤成型所用的增强材料绝大部分拉挤成型所用的增强材料绝大部分是玻璃纤维是玻璃纤维，其次是聚酯纤维。碳纤，其次是聚酯纤维。碳纤维等
19、高强度纤维维等高强度纤维 主要用于宇航、体主要用于宇航、体育器材等。育器材等。玻璃纤维中，用得最多的玻璃纤维中，用得最多的是无捻粗纱是无捻粗纱。所用玻纤都采用增强型所用玻纤都采用增强型浸润剂。浸润剂。复合材料】拉挤成型课件6.6.4 6.6.4 拉挤工艺控制拉挤工艺控制 拉挤成型工艺条件的控制对稳定生产拉挤成型工艺条件的控制对稳定生产和制品的质量都有很大的影响，控制工和制品的质量都有很大的影响，控制工艺条件主要包括艺条件主要包括浸胶时间、树脂温度、浸胶时间、树脂温度、模腔温度、模腔压力、固化速度、固化模腔温度、模腔压力、固化速度、固化程度、牵引张力及速度、纱团数量等。程度、牵引张力及速度、纱团
20、数量等。 复合材料】拉挤成型课件卧式拉挤成型过程示意图卧式拉挤成型过程示意图复合材料】拉挤成型课件(1)(1)浸胶时间：浸胶时间： 浸浸胶胶时时间间是是指指无无捻捻粗粗纱纱及及其其织织物物通通过过浸浸胶胶槽槽所所用用时时间间。时时间间长长短短应应以以玻玻璃璃纤纤维维被被浸浸透透为为宜宜，它它与与胶胶液液的的粘粘度度和和组组分分有有关关，一一般般对对不不饱饱和和聚聚酯酯树树脂脂的的浸浸胶胶时时间间控控制制在在15152020s s为宜。为宜。复合材料】拉挤成型课件（2 2）成型温度）成型温度在拉挤成型过程中，浸渍了胶液的玻璃纤维在拉挤成型过程中，浸渍了胶液的玻璃纤维和织物在穿越模具时受热发生交联
21、反应，树和织物在穿越模具时受热发生交联反应，树脂由线型液状的物体逐步变化成为体型的固脂由线型液状的物体逐步变化成为体型的固态型材。这种变化必须是在进入模具开始到态型材。这种变化必须是在进入模具开始到进入牵引机之前基本完成的。温度以及引发进入牵引机之前基本完成的。温度以及引发剂等助剂的用量则是最关键的。当配方确定剂等助剂的用量则是最关键的。当配方确定后，温度是拉挤工艺控制的重点。后，温度是拉挤工艺控制的重点。 复合材料】拉挤成型课件模腔温度模腔温度用于拉挤的树脂体系对温度都很敏感，模腔温度的控用于拉挤的树脂体系对温度都很敏感，模腔温度的控制应十分严格。制应十分严格。温度低，树脂不能固化温度低，树
22、脂不能固化 ；温度过高，温度过高，坯料一入模就固化坯料一入模就固化，使成型、牵引困难，严重时会产，使成型、牵引困难，严重时会产生废品甚至损坏生废品甚至损坏设备。设备。模腔分模腔分布温度应两端高，布温度应两端高，中间低。中间低。复合材料】拉挤成型课件模温控制模温控制一般把模具人为地分为三段，即一般把模具人为地分为三段，即加热区、胶凝和固加热区、胶凝和固化区化区。在模具上使用三组加热板来加热，并严格控。在模具上使用三组加热板来加热，并严格控制温度。制温度。树脂在加热过程中，温度逐渐升高，粘度树脂在加热过程中，温度逐渐升高，粘度降低降低。通过加热区后，树脂体系开始胶凝、固化，通过加热区后，树脂体系开
23、始胶凝、固化，这时产品与模具界面处的粘滞阻力增加，壁面上零这时产品与模具界面处的粘滞阻力增加，壁面上零速度的边界条件被打破速度的边界条件被打破，基本固化的型材以均匀的基本固化的型材以均匀的速度在模具表面摩擦运动速度在模具表面摩擦运动，在离开模具后基本固化，在离开模具后基本固化, ,型材在烘道中受热继续固化，以保证进入牵引机时型材在烘道中受热继续固化，以保证进入牵引机时有足够的固化度。有足够的固化度。复合材料】拉挤成型课件浸胶后的玻璃纤维通过模具发生变化示意图浸胶后的玻璃纤维通过模具发生变化示意图复合材料】拉挤成型课件模具加热条件确定模具加热条件确定模具的加热条件模具的加热条件是根据树脂是根据树
24、脂- -引发剂体系来确定的。引发剂体系来确定的。通用的不饱和聚酯树脂，一般通用的不饱和聚酯树脂，一般采用有机过氧化物为采用有机过氧化物为引发剂，设定的固化温度一般要略高于有机过氧化引发剂，设定的固化温度一般要略高于有机过氧化物分解的临界温度物分解的临界温度。如采用协同引发剂体系，。如采用协同引发剂体系，在促在促进剂的作用下引发剂的引发固化温度则较低进剂的作用下引发剂的引发固化温度则较低。引发。引发剂的用量通常是通过不饱和聚酯树脂固化放热曲线剂的用量通常是通过不饱和聚酯树脂固化放热曲线来确定的，而环氧树脂的固化剂用量可以计算出来。来确定的，而环氧树脂的固化剂用量可以计算出来。复合材料】拉挤成型课
25、件模具温度控制模具温度控制 加热区温度可以较低，胶凝区与固化区温加热区温度可以较低，胶凝区与固化区温度相似。度相似。温度分布应使固化放热峰出现在模温度分布应使固化放热峰出现在模具中部靠后，胶凝固化分界点应控制在模具具中部靠后，胶凝固化分界点应控制在模具中部中部。一般三段温差控制在一般三段温差控制在10-2010-20左右，左右，温度梯度不宜过大。温度的设定与配方、牵温度梯度不宜过大。温度的设定与配方、牵引速度、模具的尺寸、形式有密切的关系引速度、模具的尺寸、形式有密切的关系。 复合材料】拉挤成型课件模腔压力模腔压力 模腔压力是由于模腔压力是由于树脂粘性树脂粘性，制品与模腔制品与模腔壁间的摩擦力
26、壁间的摩擦力，材料受热产生的，材料受热产生的体积膨胀体积膨胀，以及部分材料以及部分材料受热气化受热气化产生的。因此，模产生的。因此，模腔压力使制品在模腔内行为的一个综合反腔压力使制品在模腔内行为的一个综合反映参数。一般模腔压力在映参数。一般模腔压力在1.78.6MPa之间。之间。复合材料】拉挤成型课件（3 3）张力及牵引力）张力及牵引力 张张力力是是指指拉拉挤挤过过程程中中玻玻璃璃纤纤维维粗粗纱纱张张紧紧的的力力。可可使使浸浸胶胶后后的的玻玻璃璃纤纤维维粗粗纱纱不不松松散散。其其大大小小与与胶胶槽槽中中的的调调胶胶辊辊到到模模具具的的入入口口之之间间距距离离有有关关，也也与与拉拉挤挤制制品品的
27、的形形状状、树树脂脂含含量量要要求求有有关关。一一般般情情况况下下，要要根根据据具体制品的几何形状、尺寸，通过实验确定。具体制品的几何形状、尺寸，通过实验确定。牵引力的变化反映了产品在模具中的反应状态牵引力的变化反映了产品在模具中的反应状态，它，它与许多因素，如与许多因素，如: :纤维含量、制品的几何形状与尺纤维含量、制品的几何形状与尺寸、脱模剂、模具的温度、拉挤速度等有关系寸、脱模剂、模具的温度、拉挤速度等有关系。复合材料】拉挤成型课件（4 4）牵引速度）牵引速度 牵引速度是平衡固化程度牵引速度是平衡固化程度和生产速度的参数。在保证和生产速度的参数。在保证固化度的前提下应尽可能提固化度的前提
28、下应尽可能提高牵引速度。高牵引速度。复合材料】拉挤成型课件 工艺控制实际是控制制品的固化条件，工艺控制实际是控制制品的固化条件，是十分重要的。是十分重要的。复合材料】拉挤成型课件纱团数量纱团数量根据加工制品的结构以及要求的性能，确定根据加工制品的结构以及要求的性能，确定所用纱团的数量和增强材料的品种以及排布所用纱团的数量和增强材料的品种以及排布方式方式。一般的。一般的玻璃钢制品的玻璃纤维和织物玻璃钢制品的玻璃纤维和织物的含量在的含量在40%-60%40%-60%，采用合理的增强材料的含，采用合理的增强材料的含量和分布对于成型工艺和制品性能是十分重量和分布对于成型工艺和制品性能是十分重要的，要根
29、据拉挤成型的制品要求和工艺条要的，要根据拉挤成型的制品要求和工艺条件来确定。件来确定。 复合材料】拉挤成型课件6.6.5 6.6.5 拉挤工艺变量的关系拉挤工艺变量的关系 温度、牵引速度、牵引力三个重要工艺参数中，温度、牵引速度、牵引力三个重要工艺参数中，温度是由温度是由树脂系统的特性来确定的树脂系统的特性来确定的，是拉挤工艺中应当解决的首，是拉挤工艺中应当解决的首要因素。通过树脂固化体系的要因素。通过树脂固化体系的DSCDSC曲线的峰值和有关条件，曲线的峰值和有关条件，确定模具加热的各段温度值。确定模具加热的各段温度值。拉挤速度确定的原则是确定模内温度下的胶凝时间拉挤速度确定的原则是确定模内
30、温度下的胶凝时间，保证，保证制品在模具中部胶凝、固化，出模具时具有一定的固化制品在模具中部胶凝、固化，出模具时具有一定的固化程度。程度。牵引力的制约因素较多牵引力的制约因素较多，如，如: :它与模具温度关系很大，并它与模具温度关系很大，并受到纤维含量、制品的几何形状与尺寸、胶液配方和拉受到纤维含量、制品的几何形状与尺寸、胶液配方和拉挤速度的控制。挤速度的控制。 复合材料】拉挤成型课件6.6.6 6.6.6 树脂预热与制品后固化树脂预热与制品后固化 树脂进入模具前进行预热对工艺是非常有树脂进入模具前进行预热对工艺是非常有利。一方面预热使树脂温度提高，粘度下降，利。一方面预热使树脂温度提高，粘度下
31、降，增加了纤维的浸润效果，另一方面可以降低增加了纤维的浸润效果，另一方面可以降低树脂固化反应温度，使产品表面优良。并且树脂固化反应温度，使产品表面优良。并且为提高牵引速度创造了条件。在许多树脂体为提高牵引速度创造了条件。在许多树脂体系中，如环氧树脂等都需要预热。系中，如环氧树脂等都需要预热。 复合材料】拉挤成型课件预热的效果预热的效果 预热的效果还表现在使浸胶的纤维束内外温度梯度预热的效果还表现在使浸胶的纤维束内外温度梯度减小。减小。因为在进入模具后，由于树脂和纤维的导热系数因为在进入模具后，由于树脂和纤维的导热系数都很小都很小, ,由模具传递给产品的热量从产品表面到产品中由模具传递给产品的热
32、量从产品表面到产品中心部分温度呈梯状分布，产品中心线的温度低于产品表心部分温度呈梯状分布，产品中心线的温度低于产品表面的温度。如果提高拉挤速度，那么制品中心线和表面面的温度。如果提高拉挤速度，那么制品中心线和表面之间的温度和固化度的滞后量都会增加。滞后量又会相之间的温度和固化度的滞后量都会增加。滞后量又会相反地随着中心固化放热的增加而减小，最后制品的中心反地随着中心固化放热的增加而减小，最后制品的中心温度高于表面温度，造成热应力对制品性能产生影响。温度高于表面温度，造成热应力对制品性能产生影响。要想实现产品内外均匀固化，减少热应力，树脂应该预要想实现产品内外均匀固化，减少热应力，树脂应该预热。
33、热。 复合材料】拉挤成型课件后固化后固化不饱和聚酯树脂的固化可以分为三个阶段：凝胶阶不饱和聚酯树脂的固化可以分为三个阶段：凝胶阶段、定型阶段（硬化阶段）、熟化阶段（完全固化段、定型阶段（硬化阶段）、熟化阶段（完全固化阶段）。阶段）。一般从拉挤生产线下来的玻璃钢型材是处于硬化阶一般从拉挤生产线下来的玻璃钢型材是处于硬化阶段，还需要将切割好的型材放到恒温室中继续固化段，还需要将切割好的型材放到恒温室中继续固化一段时间，使型材的强度进一步提高。一段时间，使型材的强度进一步提高。可以在可以在5050100100恒温室放置恒温室放置15153030小时小时。 复合材料】拉挤成型课件拉挤制品可能出现的外观
34、缺陷拉挤制品可能出现的外观缺陷 鸟鸟巢巢：一一般般是是由由于于增增强强纤纤维维分分布布不不均均匀匀，在在模模具具入入口口处处相相互互缠缠绕绕，导导致致产产品品在在模模具具内破坏。它产生的原因有内破坏。它产生的原因有: :a.a.纤维断了；纤维断了；b.b.纤维悬垂的影响；纤维悬垂的影响；c.c.牵牵引引速速度度过过高高；d.d.纤纤维维粘粘附附着着的的树树脂脂太太多；多；e.e.树脂粘度高；树脂粘度高；f.f.模具入口的设计不合理。模具入口的设计不合理。复合材料】拉挤成型课件拉挤制品可能出现的外观缺陷拉挤制品可能出现的外观缺陷质量不稳定性：质量不稳定性： 由于未固化的型材在模由于未固化的型材在
35、模具内粘附力突然增加，导致型材在模具内具内粘附力突然增加，导致型材在模具内表面拉裂以至型材破坏。原因分析表面拉裂以至型材破坏。原因分析: :a.a.牵引速度过高；牵引速度过高；b.b.纤维被拉断；纤维被拉断；c.c.配方问题；配方问题；d.d.温度控制问题。温度控制问题。 复合材料】拉挤成型课件外观缺陷外观缺陷 粘粘模模： 未未固固化化的的型型材材与与模模具具粘粘附附，使使产产品品拉拉挤挤破破坏坏。原原因因分分析析: :a.a.纤纤维维量量小小、填填料料加加入入量量过过多多；b.b.内内脱脱模模剂剂效效果果不不好好或或用用量量太太少少；e.e.固化温度不合适。固化温度不合适。表表面面鱼鱼鳞鳞状
36、状：型型材材表表面面有有鱼鱼鳞鳞状状，光光洁洁度度差差。原原因因分分析析: :a.a. 型型材材表表面面粘粘度度太太高高，产产生生爬爬行行蠕蠕动动；b.b.脱脱离离点点超超前前于于固固化化点点；c.c.温温度度与与牵牵引速度调整。引速度调整。复合材料】拉挤成型课件外观缺陷外观缺陷 型型材材挤挤压压变变形形：由由于于未未完完全全固固化化，经经牵牵引引机机挤挤压压变变形形。分分析析其其原原因因: : a.a.速速度度太太快快；b.b.温度太低；温度太低；c.c.模具太短；模具太短；d.d.引发体系不合适。引发体系不合适。 固固化化不不均均匀匀： 由由于于型型材材的的内内部部固固化化远远滞滞后后于于
37、型型材材表表面面固固化化，而而引引起起产产品品出出现现内内部部裂裂纹纹。原原因因分分析析: :a.a.预预热热温温度度低低；b.b.产产品品太太厚厚；c.c.制品结构设计不合理。制品结构设计不合理。复合材料】拉挤成型课件外观缺陷外观缺陷制制品品有有沟沟痕痕，不不平平： 产产品品的的平平面面部部分分不不平平整整，局局部部有有沟沟状状痕痕迹迹。原原因因a.a.纤纤维维含含量量低低，局局部部的的纤纤维维纱纱过少；过少；b.b.模具划伤制品。模具划伤制品。c.c.制品局部收缩过大。制品局部收缩过大。制制品品表表面面露露纱纱： 含含有有表表面面毡毡，连连续续毡毡的的产产品品的的表表层层，常常常常出出现现
38、局局部部发发白白或或露露有有白白纱纱现现象象。原原因因: :a.a.纱纱和和毡毡浸浸渍渍树树脂脂不不完完全全，毡毡层层过过厚厚或或的的本本身身性性能能不不好好；b.b.有有杂杂质质混混入入，在在毡毡层层间间形形成成气气泡泡；c.c.产产品品表表面面留留树树脂脂层层过过薄薄d.d.树树脂脂量量过过少少，浸浸胶胶不不均均匀匀；e.e.树树脂脂与与纤维不能充分粘结，偶联剂效果不好。纤维不能充分粘结，偶联剂效果不好。复合材料】拉挤成型课件外观缺陷外观缺陷制制品品表表面面裂裂纹纹： 制制品品表表面面有有微微小小裂裂纹纹。原原因因: :a.a.裂裂纹纹只只在在表表层层，树树脂脂层层过过厚厚产产生生表表层层
39、裂裂纹纹；b.b.树树脂脂固固化化不不均均引引起起热热应应力力集集中中，形形成成应应力力开开裂裂，此此裂裂纹纹较较深。深。c.c.成型内压力不够；成型内压力不够；d.d.纤维含量太少。纤维含量太少。型材弯曲、扭曲变形。型材弯曲、扭曲变形。 原因分析原因分析: :a.a.制品固化不均，制品固化不均，产生固化应力，制品出模后在应力作用下变形；产生固化应力，制品出模后在应力作用下变形；b.b.制品结构设计不合理制品结构设计不合理c.c.制品里的材料不均匀，导致制品里的材料不均匀，导致固化收缩程度不同；固化收缩程度不同；d.d.出模时产品未完全固化，生出模时产品未完全固化，生产线不在一条轴线上，在外来牵引力作用下产生变产线不在一条轴线上，在外来牵引力作用下产生变形。形。 复合材料】拉挤成型课件复合材料】拉挤成型课件复合材料】拉挤成型课件复合材料】拉挤成型课件复合材料】拉挤成型课件复合材料】拉挤成型课件思考题思考题1.拉挤成型工艺的特点拉挤成型工艺的特点?2.拉挤成型的主要工序有哪些拉挤成型的主要工序有哪些,工艺原理工艺原理 是什么是什么?3.如何确定拉挤工艺条件如何确定拉挤工艺条件?复合材料】拉挤成型课件
