层压成型工艺及设备ppt课件

课件，6.1.1叠层工艺的发展现状和展望，第6章叠层工艺和设备，6叠层工艺和设备，6.1.1叠层工艺的发展现状和展望，叠层工艺：树脂或涂层板材层叠，在加热压力条件下固化FRP产品的成型工艺。从20世纪30年代开始，现在广泛用于航空、宇宙、汽车、船舶、通信等行业。叠层成型工艺已成为必不可少的工程材料之一。主要产品有玻璃布层压板、木材层压板、棉层压板、纸层压板、石棉纤维层压板、复合层压板等。6.1概述，1，课件，6章叠层成型工艺和设备，6.1.2叠层工艺特性和应用，工艺特性：生产机械化，高自动化水平；产品质量稳定。但是一次性投资适合批量生产。层压板可以分为纸层压板、木材层压板、棉纤维层压板、玻璃纤维层压板等。主要适用范围：电气绝缘部件；薄板适用于所有领域。可用于制造齿轮、轴承、皮带轮等结构材料。用于飞机、汽车、船舶、电气工程和其他领域。例如：用于制造印刷电路板的复合铜箔层压板。6.1.2叠层工艺的特性和应用，2，课件，第6章叠层成型工艺和设备，6.2磁带制备工艺和设备，6.2.1制备工艺，6.2.1原料，加强材料：玻璃布，石棉，合成纤维布，玻璃毡，石棉，牛皮纸，树脂：酚醛树脂，氨基树脂，环氧树脂，不饱和聚酯树脂，有机硅树脂等。6.2.1.2磁带准备工艺，化学处理或热处理后控制玻璃纤维布浸渍树脂胶粘剂和胶粘剂含量。树脂在一定温度、时间条件下干燥，以获得a到b次，即所需的玻璃纤维橡胶。与P136流程图相同。6.2.1准备工艺，3，课件，第6章叠层成型工艺和设备，6.2.1.3磁带准备工艺参数，主要是粘合剂粘度，浸泡时间，干燥温度和时间，牵引张力。(1)，由粘合剂粘度、通常是粘合剂浓度和环境温度控制。浓度控制经常使用测试密度的方法进行。各种玻璃布使用的粘合剂密度见P137，表6-1。(2)，一般由15 45s控制的浸泡时间取决于布渗透时间。(3)，张力调节，张力大小取决于穿刺中以及布和导辊之间的摩擦力。张力是平衡(一边不能松，一边不能紧)，适当的大小，张力太大，布料在一边收缩变形，张力太小，拉不紧。6.2.1准备过程，4，课件，6章叠层成型工艺和设备，(4)浸泡布干燥温度和时间，干燥工艺完成工作是从磁带中去除挥发性物质；把树脂从a车转到b车。胶带的干燥分为两个阶段：第一阶段：根据表面对扩散质量；步骤2:取决于内部扩散。a，温度系统，水平粘合剂机械：进口部分90 110，中等干燥部分120 150，出口部分100 以下。垂直粘合剂机械：进出口部分30 60，中间60 80，顶部第三段85 130(上下一次)。适当的张力可将布平放在塑料槽内。6.2.1准备工艺，5，课件，第6章叠层成型工艺和设备，b，控制干燥时间，干燥时间t=l/v，l 烤箱有效长度；V磁带运行速度。干燥时间取决于几个因素。t=f (t，w，a，b)，t-温度；W-风速；A-树脂状态；B- cloth状态。调整布的工作速度。c，气流控制，通常千风速由3到4m/s控制。6.2.1.4磁带质量指标和控制方法，(1)，胶含量控制，x1=，6.2.1准备过程，6，课件，第6章叠层成型工艺和设备，W1磁带质量g；W 23354织物质量g；X1磁带含量%。通常线圈管带的含量控制在40%到45%。层压板胶带含量由30%到40%控制。表面胶带的粘合剂含量必须比内部胶带的粘合剂含量稍高。，实际生产粘合剂含量控制方法：1)，粘合剂粘度调整；2)，调整浸泡时间；3)，胶辊间距调整，6.2.1准备过程，7，课件，第6章叠层成型工艺和设备，(2)，可用性树脂含量控制，x2=，w 3溶解后磁带质量；X 23354可用性树脂含量。可溶性树脂含量由干燥温度、时间调节控制。干燥温度高，时间长，可溶性树脂含量降低，相反，可溶性树脂含量高；各种胶带的可溶性树脂含量调节指标见P140，表6-2。(3)控制挥发性含量，x3=，w 4干燥后磁带质量。6.2.1准备过程，8，课件，6章叠层成型工艺和设备，挥发性含量一般通过调整干燥速度(温度，时间)来实现。干燥温度上升得太快，如果头发不跳得太晚，就会影响胶带的质量。挥发性物质的控制范围为1.5%到3%，见表6-2。(4)流动度控制，流动度综合反映了胶带的粘合剂含量、可溶性树脂含量、挥发性含量三个指标。指树脂固化时的流动特性。流动性是评价磁带性能的特殊技术指标。流动度通常在20-30mm之间控制，有关确定方法，请参见P141。6.2.1准备过程，9，课件，6章叠层成型工艺和设备，(5)保管条件，磁带在室温下保管时易变化挥发性含量，可溶性树脂含量，流动性三个指标。胶带易碎，粘滞，流动胶等现象发生。磁带应参照P141，表6-3保存在干燥室。作业：1，叠层胶带准备工艺参数主要是什么？2、叠层胶带的质量指标是什么？3、简述叠层胶带的流动性决定。6.2.1准备工艺，10，课件，第6章叠层成型工艺和设备，6.2.2浸泡设备，水平浸泡机和垂直浸泡机。由6.2.2.1玻璃纤维布存储装置、干燥装置(未干燥的玻璃纤维布)、浸泡装置、除尘装置、干燥箱(干燥胶布)、牵引装置、切割装置、回收装置等组成的水平浸泡机。请参阅图6-1。由6.2.2.2供给、浸泡装置、牵引装置、干燥箱、除尘装置、热风循环装置、回收装置等组成的垂直浸泡机。请参阅图6-5。6.2.2浸泡设备，11，课件，第6章层压成型工艺和设备，6.2.2.3浸泡机械废气处理，胶布干燥过程中排出了大量有机低分子质量、苯酚、甲苯、酒精、二甲苯等物质，某些毒性，直接排放会污染环境，需要处理。处理方法：燃烧净化方法；冷凝回收方法；液体吸收法；固体吸收法。6.2.2浸泡设备，12，课件，6章叠层成型工艺和设备，6.3叠层工艺和设备，6.3.1叠层工艺，6.3.1.1空白，通常用连续切割机切割。压制厚板时，布料要切得小一些。特别是布的纬纱方向是纬纱收缩性大，按压时展开的。小切率应由经验和具体实验决定。不同的性能磁带必须单独堆叠(例如，漆布、芯布)。6.3.1.2应注意嵌套(排版或分配)，以及以下几个问题(P147):6.3.1叠层工艺，13，课件，第6章叠层成型工艺和设备，1)，2-3层磁带的两个表面(与内部异型材混合的粘合剂稍高的表面布)；2)，胶带的挥发性含量必须不大，控制在1 6%。否则要干燥。3)，表面附近10 20层的胶带必须使用未损坏的扁平胶带，不能重叠。中间部分使用不合格磁带的数量也不得超过10%。4)、板材编号消隐方法根据实验方法消隐板材；厚板由重量下料方法计算方法确定。6.3.1叠层工艺，14，课件，第6章叠层成型工艺和设备，g=，f 板材面积m2；H板材厚度m；D板材密度kg/m3；G板材材料千克；材料损耗系数，5毫米以下板材，0.02 0.03；厚板取0.03 0.08。，磁带的计算空白公式为：6.3.1叠层工艺，15，课件，第6章叠层成型工艺和设备，6.3.1.3组合，顺序如下：铁板(厚)上当受骗单面板平板双面板板金双面板平板单面板上当受骗铁板。(1)以组合原则，对厚度20mm以上的板要单独压制。厚度，薄板压制在一起的时候，薄板要两边排出，厚板要中间排出，对产品质量有好处。(2)垫衬材料的作用，主要目的：钢板和板材压缩，均匀传热；起到传热、冷却的缓冲作用。6.3.1叠层工艺，16，课件，第6章叠层成型工艺和设备，6.3.1.4热压，层压热压工艺分为预热预载阶段和热压阶段两个阶段。1)，将树脂融化，去除挥发性物质，进一步浸渍玻璃布，使树脂成为凝胶状态的预热，预载阶段。根据预载工艺参数的种类，表6-4，p148，2)，从全压添加阶段到热压结束为止的，多个热压板热压工艺参数见表6-5。6.3.1叠层工艺，17，课件，第6章叠层成型工艺和设备，6.3.1.5冷却脱模，热源堵塞，冷却液通路，在压缩状态下冷却。冷却时间取决于板材厚度，通常冷却到50c以下以消除压力、脱模。板材去除温度太高，表面容易产生泡沫，容易变形。6.3.1.6后处理是为了使树脂更加硬化的干燥室内处理程序。树脂后固化处理产生的温度、时间不同。特别是慢环氧-苯酚板材固化后，固化后需要在120 130 下进行48 75h的处理。6.3.1叠层工艺，18，课件，第6章叠层成型工艺和设备，6.3.1.7叠层工艺参数，成型压力，温度，时间是三个最重要的工艺参数。称为三个主要流程参数。(2)层压板热压加热曲线(P150图6-7)、预热阶段、中间绝热阶段、热压绝缘阶段、冷却阶段、(1)成型压力的选定成型压力由树脂特性、板材厚度、树脂含量、流动性和加热速度确定。6.3.1叠层工艺，19，课件，第6章叠层成型工艺和设备，图6-7热压工艺5阶段加热曲线图，6.3.1叠层工艺，20，课件，第6章叠层成型工艺和设备，(3)，压制时间控制，压制时间为树脂的固化速度，压制时间对产品性能有非常重要的影响。压制时间对产品体积阻力、介质损耗切值、抗拉强度、吸水性的影响请参阅P151、图6-8、6-9、6-10、6-11实验数据。介电损耗正切值TG 越小，表示交流电源时散热越低，材料的绝缘特性越好。6.3.1.8叠层工艺中出现的问题和解决方法见表6-6。6.3.1.9复合层压板特性见表6-7。6.3.1叠层工艺，21，课件，6章叠层成型工艺和设备，6.3.2叠层设备，6.3.2.1多层压机的结构特性和工作工艺，多层压力机的台面常规25001300mm，每层间距200mm。(1)，多层压力机的特性，P153，1 5；(2)，多层压力机结构，图6-12；(3)，多层压力机工作过程。在压力机的热板之间供应层压机器，然后加热、加压、一定时间隔热、冷却、产品拆卸。6.3.2.2多层压力机的结构，(1)整体结构示意图6-13，P153，6.3.2叠层设备，22，课件，第6章叠层成型工艺和设备，水平气缸，滑动架，升降机平台，升降机板，上部固定板，压力机主体，压床层数一般为7 18层，压床两侧有吊架和推拉机架，分别用于传送安装板和卸载板、滚齿板、叠层、产品等。(2)加热板使用蒸汽加热、热油加热、电阻加热、高频加热等。，(3)升降台和推拉框架，图6-13，(4)襟翼装置P154，图6-15，(5)吸盘装置P155，图6-16，6.3.2叠层设备，23，课件，叠层成型的变形。图6-17手动添加滚动图，图6-18连续滚动图添加，6.4.1线圈工艺原理和工艺，24，课件，第6章叠层成型工艺和设备，6.4.2线圈成型设备，第3辊