《复合材料装配技术》课件-1.3.2干法成型工艺

复合材料装配技术干法成型工艺复合材料零件的成型完全不同于传统的金属零件的制造，复材零件的性能与制造工艺密切相关，在很大程度上取决于制造技术和过程。复合材料成型有哪些方法？CONTENTS目录湿法成型工艺01干法成型工艺02干法成型工艺PART02二、干法成型工艺干法成型是先将纤维和树脂浸润后制成预浸料，再将预浸料铺贴在模具上赋型，最后固化成型后脱模获得复合材料制品。二、干法成型工艺干法成型工艺分类干法成型工艺热压罐成型IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII模压成型IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII真空辅助热压成型IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII二、干法成型工艺（一）热压罐成型流程由于采用预浸料进行制作，除了模具准备工作外，还有以下几个比较重要的工序。二、干法成型工艺（一）热压罐成型流程01.预浸料裁剪下料预浸料裁剪下料是根据制品的结构几何形状及受力方向所确定的纤维方向裁剪出预浸料各层铺层。下料也分为了：手工下料IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII自动下料IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII二、干法成型工艺（一）热压罐成型流程01.预浸料裁剪下料下料手工下料自动下料优点缺点较为方便容易操作尺寸精度差生产效率低材料利用率不高精度高材料利用率高降低工人劳动强度灵活度不高存在故障风险优点缺点二、干法成型工艺（一）热压罐成型流程02.预浸料铺放固化前要将预浸料铺贴成产品设计所规定的形状，铺贴时以铺层图为依据，按照给定的铺层顺序、规定的纤维方向在模具上一层层地铺贴预先剪裁好的预浸料，从而获得所需积层。铺放包括手工铺放和自动铺放。二、干法成型工艺（一）热压罐成型流程小型复杂的复材结构件采用手工铺放比较方便，但劳动生产率低。目前在复材生产中，已经大量采用激光投影定位系统来定位。激光投影定位系统手工铺放二、干法成型工艺（一）热压罐成型流程大型相对简单的结构件采用自动铺带机进行预浸料的铺放经济效应更高。纤维铺贴角度更为准确，重复精度高，制件质量比较稳定。自动铺带机自动铺放二、干法成型工艺（一）热压罐成型流程03.组合封装热压罐成型时需要用到一些辅助材料。工艺辅助材料是指在成型工艺过程中需要使用到的一些消耗性材料，固化后不允许进入制件的材料。二、干法成型工艺（一）热压罐成型流程辅助材料名称真空袋膜透气毡挡条隔离薄膜脱模剂或脱模布吸胶材料密封胶条作用用于制作真空袋，一般为塑料薄膜，柔软且具有强度抽真空时形成空气通道，消除铺层或固化过程产生的气体；用于尖角处可防止扎破真空袋贴于制品边缘处，防止树脂流失分有孔和无孔两种，用于模具和坯料之间或吸胶层与模具、透气毡之间的分隔，防止其他材料与制品粘接用于固化后复合材料制品脱模，防止模具面粘附树脂及其他材料吸收坯料中多余树脂，以控制复材中的纤维含量粘结真空袋与模具后形成密封，根据固化温度高低选择不同耐温等级的腻子胶条使用材料尼龙、聚乙烯塑料薄膜毛毡、聚酯或尼龙橡胶条、软木、包有脱模布的金属条或木条特氟纶织物或带微孔的塑料薄膜聚四氟乙烯布或液体脱模剂毛毡、玻璃布、滤纸等密封胶带也叫腻子胶条辅助材料图二、干法成型工艺（一）热压罐成型流程03.组合封装按图示真空袋封装示意图对预浸料铺层进行封装，将预浸料制品处于真空袋和模具之间，周边密封，抽真空，使制品在成型过程中的气泡和挥发物得以排除，提高复材零件的质量。真空袋封装二、干法成型工艺（一）热压罐成型流程03.组合封装贴腻子胶条铺有孔隔离膜抽真空真空袋有褶皱处发生的漏气二、干法成型工艺（一）热压罐成型流程04.热压固化将组合好的组件放入热压罐内，连接真空系统，接好真空管路，关闭热压罐罐门，按设定的固化程序进行固化。二、干法成型工艺（一）热压罐成型流程05.出罐冷却后脱模修整固化完成后的复材零件应自然冷却到室温后，再拆除真空系统，去除各种辅助材料，脱模后取出制件进行修整。树脂传递模塑成型工艺（ResinTransferMoulding，简称RTM）是一种较低成本的技术。二、干法成型工艺（二）RTM成型什么是RTM成型？是先制造预成形体，然后将干态纤维预成型体放置于模具中，最后闭合模具，再将低粘度树脂注入浸润纤维，最后通过加热使树脂固化，得到复材制品的方法。二、干法成型工艺（二）RTM成型RTM成型过程及优缺点制成的预制体将预制体放入模具树脂充满后，固化闭合模具后，注入树脂生产效率较高、可获得光孔隙率低，产品质量高，精度高，可实现制件的整体组合成型，还可在结构中埋入金属镶嵌件。但预成型体的投资较大，制品尺寸不宜过大。特别——压力袋成形：是在真空袋基础上发展起来的，成形时除真空压力外，还要再加上0.1~0.2Mpa由压缩压力产生的压力，因此拓宽了制件成形的范围。二、干法成型工艺（三）真空袋成型真空袋成型工艺操作过程与热压罐成型类似，只是不采用热压罐而是采用烘