玻璃钢(FRP)成型工艺是玻璃钢工业的发展基础和条件。目前聚合物基复合材料的成型方法已有几十种多种,并成功地用于工业生产。
接触低压成型工艺
接触低压成型工艺的特点是以手工铺放增强材料,浸清树脂,或用简单的工具辅助铺放增强材料和树脂。另一个特点是成型过程中不需要施加成型压力,或者只施加较低成型压力。属于这类成型工艺的有手糊成型、喷射成型、袋压成型、树脂传递模塑成型、热压罐成型和热膨胀模塑成型(低压成型)等。其中前两种为接触成型。
接触低压成型工艺最大的优点是设备简单、适应性广、投资少、见效快。最大缺点是生产效率低、劳动强度大、产品重复性差等。
模压成型工艺
模压成型工艺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。其主要优点是:生产效率高,便于实现专业化和自动化生产;产品尺寸精度高,重复性好;表面光洁,无需二次修饰;能一次成型结构复杂的制品;价格相对低廉。
按增强材料物态和模压料品种可分为:纤维料模压法、碎布料模压法、织物模压法、层压模压法、缠绕模压法、片状塑料(SMC)模压法、预成型坯料模压法。
夹层结构
夹层结构一般是由三层材料制成的复合材料,采用夹层结构方式是为了提高材料的有效利用率和减轻结构重量。根据所用的芯材种类和形式的不同,分为泡沫塑料夹层结构、蜂窝夹层结构、梯形和矩形带头作用层结构、圆环形夹层结构。
层压及卷管成型工艺
层压成型是将预浸胶布按照产品形状和尺寸进行剪裁、叠加后,放入两个抛光的金属模具之间,加温加压成型复合材料制品的生产工艺。主要用于生产各种规格的复合材料板材,具有机械化、自动化程度高、产品质量稳定等特点,但一次性投资较大,适用于批量生产,并且只能生产板材,且规格受到设备的限制。
卷管成型工艺是用预浸胶布在卷管机上热卷成型的一种复合材料制品成型方法,其原理是借助卷管机上的热辊,将胶布软化,使胶布上的树脂熔融。在一定的张力作用下,辊筒在运转过程中,借助辊筒与芯模之间的摩擦力,将胶布连续卷到芯管上,直到要求的厚度,然后经冷辊冷却定型,从卷管机上取下,送入固化炉中固化。管材固化后,脱去芯模,即得复合材料卷管。
缠绕成型工艺
缠绕成型工艺是将浸过树脂胶液的连续纤维(或布带、预浸纱)按照一定规律缠绕到芯模上,然后经固化、脱模,获得制品的工艺。根据纤维缠绕成型时树脂基体的物理化学状态不同,分为干法缠绕、湿法缠绕、半干法缠绕。
连续成型工艺
复合材料制品的连续成型工艺,是指从投入原材料开始,经过浸胶、成型、固化、脱模、切断等工序,直到最后获得成品的整个工艺过程,都是在连续不断地进行。根据生产的产品不同,可分为连续缠绕成型工艺、拉挤成型工艺、连续制板工艺。这三种工艺的共同特点是,生产过程完全实现机械自动化,生产效率高;生产过程不间断,制品长度不限;产品无需后加工,生产过程中边角废料少,节省原料和能源;产品质量稳定,重复性好;操作方便,省人力、劳动条件好;成本低。
热塑性复合材料成型工艺
热塑性复合材料是以玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维等增强各种热塑性树脂的总称。从生产工艺角度分析,可分为两大类:短纤维增强复合材料:注射成型工艺;挤出成型工艺;离心成型工艺。连续纤维增强及长纤维增强复合材料:预浸料模压成型;片状模塑料冲压成型;片状模塑料真空成型;预浸纱缠绕成型;拉挤成型。
热塑性复合材料的特殊性能是:密度小、强度高;性能可设计性的自由度大;热性能;耐化学腐蚀性;电性能;废料能回收利用;应用领域十分广泛。
其它成型工艺
包括离心成型工艺、浇铸成型工艺、弹性体贮存树脂成型工艺(ERM)、增强反应注射成型工艺等。