復合材料成型工藝是復合材料工業的發展基礎和條件。隨著復合材料應用領域的拓寬,復合材料工業得到迅速發展,一些成型工藝日臻完善,新的成型方法不斷涌現,目前聚合物基復合材料的成型方法已有20多種,并成功地用于工業生產,如:(1)手糊成型工藝--濕法鋪層成型法;(2)噴射成型工藝;(3)樹脂傳遞模塑成型技術(RTM技術);(4)袋壓法(壓力袋法)成型;(5)真空袋壓成型;(6)熱壓罐成型技術;(7)液壓釜法成型技術;(8)熱膨脹模塑法成型技術;(9)夾層結構成型技術;(10)模壓料生產工藝;(11)ZMC模壓料注射技術;(12)模壓成型工藝;(13)層合板生產技術;(14)卷制管成型技術;(15)纖維纏繞制品成型技術;(16)連續制板生產工藝;(17)澆鑄成型技術;(18)拉擠成型工藝;(19)連續纏繞制管工藝;(20)編織復合材料制造技術;(21)熱塑性片狀模塑料制造技術及冷模沖壓成型工藝;(22)注射成型工藝;(23)擠出成型工藝;(24)離心澆鑄制管成型工藝;(25)其它成型技術。
復合材料制品成型工藝特點:與其它材料加工工藝相比,復合材料成型工藝具有如下特點:(1)材料制造與制品成型同時完成 一般情況下,復合材料的生產過程,也就是制品的成型過程。材料的性能必須根據制品的使用要求進行設計,因此在選擇材料、設計配比、確定纖維鋪層和成型方法時,都必須滿足制品的物化性能、結構形狀和外觀質量要求等。(2)制品成型比較簡便 一般熱固性復合材料的樹脂基體,成型前是流動液體,增強材料是柔軟纖維或織物,因此,用這些材料生產復合材料制品,所需工序及設備要比其它 材料簡單的多,對于某些制品僅需一套模具便能生產。一、接觸低壓成型工藝接觸低壓成型工藝 的特點是以手工鋪放增強材料,浸清樹脂,或用簡單的工具輔助鋪放增強材料和樹脂。接觸低壓成型工藝的另一特點,是成型過程中不需要施加成型壓力(接觸成型),或者只施加較低成型壓力(接觸成型后施加0.01~0.7MPa壓力,最大壓力不超過2.0MPa)。觸低壓成型工藝過程,是先將材料在陰模、陽模或對模上制成設計形狀,再通過加熱或常溫固化,脫模后再經過輔助加工而獲得制品。
屬于這類成型工藝的有手糊成型、噴射成型、袋壓成型、樹脂傳遞模塑成型、熱壓罐成型和熱膨脹模塑成型(低壓成型)等。其中前兩種為接觸成型。接觸低壓成型工藝中,手糊成型工藝是聚合物基復合材料生產中最先發明的,適用范圍最廣,其它方法都是手糊成型工藝的發展和改進。接觸成型工藝的最大優點是設備簡單,適應性廣,投資少,見效快。根據近年來的統計,接觸低壓成型工藝在世界各國復合材料工業生產中,仍占有很大比例,如美國占35%,西歐占25%,日本占42%,中國占75%。這說明了接觸低壓成型工藝在復合材料工業生產中的重要性和不可替代性,它是一種永不衰落的工藝方法。但其最大缺點是生產效率低、勞動強度大、產品重復性差等。1、原材料接觸低壓成型的原材料有增強材料、樹脂和輔助材料等。(1)增強材料接觸成型對增強材料的要求:①增強材料易于被樹脂浸透;②有足夠的形變性,能滿足制品復雜形狀的成型要求;③氣泡容易扣除;④能夠滿足制品使用條件的物理和化學性能要求;⑤價格合理(盡可能便宜),來源豐富。用于接觸成型的增強材料有玻璃纖維及其織物,碳纖維及其織物,芳綸纖維及其織物等。