『壹』 什么是叠成模具
叠层模具是用于高效率生产的一种注塑模具,叠层模具主要有一个型腔和多重核心,能够在成型周期多重运作,清洗叠层模具是很有挑战性的,因为在清洗过程中模具一定要紧闭的。优塑洁BP级别的清洗剂100%可塑性并可以用来清洗叠层模具和颜色的快速转换。
『贰』 复合材料 制造工艺
复合材料的制造过程一般包含成型阶段,使树脂和增强材料组合成形。在固化前和固化过程中,模具能确保未成型的树脂/纤维组合成型。
热固性复合材料基本制造方法包括手工叠层,这通常涉及将干织物层或预浸料层放置在工具上,以形成层压板叠层,随后添加树脂。在湿法成网变型中,每一层都会被树脂覆盖,最终通过压实形成结构。如今,大多数制造商使用真空装袋技术,将塑料片材置于叠层上,密封边缘,并通过抽真空来强化材料层,显著减少空隙问题。
固化方法包括室温固化、加热加速固化、真空压力固化和电子束固化。电子束固化使用提供电离辐射的电子流,引发树脂聚合和交联。X射线、微波和紫外线(UV)固化技术以类似方式工作,利用辐射活化热固性树脂中的光引发剂,引发交联反应。
介电固化监测技术通过测量树脂中存在的较小、极化、相对不重要离子的电导率来监测固化程度。离子迁移速度受限于树脂粘度,随固化过程中交联进行而增加。其他监测方法包括树脂内的偶极监测、交联产生的微电压监测、固化过程中聚合物放热反应的监测,以及通过光纤技术使用红外监测。
热压罐外固化(OOA)是一种在高性能复合材料零件行业应用的现象,通过烘箱加热或室温固化替代热压罐系统,降低成本和操作复杂性。这种树脂在航空航天应用中设计,满足高要求。
开放接触成型是制造玻璃纤维复合材料产品的一种低成本、常见工艺。此方法通常用于船体、RV部件、卡车驾驶室和挡泥板、水疗中心、浴缸、淋浴间等较大且相对简单的形状。在喷涂过程中,使用切断枪将催化树脂和玻璃纤维喷向模具,然后用滚筒手工压实层压板,并添加木材、泡沫或其他芯材。最后,零件固化、冷却并从模具中取出。
手工铺放和喷雾法经常结合使用,以减少劳动成本。在喷涂过程中,使用凝胶涂层或直接喷涂树脂和玻璃纤维。自动化趋势促使行业采用替代制造工艺,如树脂传递模塑(RTM)、轻型RTM(L RTM)、高压RTM(HP-RTM)、反应注射成型(RIM)和真空辅助树脂转移模塑(VARTM)。
树脂传递模塑(RTM)是其中一种常见的替代方案,它通过将树脂注入封闭模具中,沿着预先设计的路径渗透预成型件,生产高质量零件。轻型RTM和高压RTM都是RTM的变体,分别通过使用低成本模具、真空辅助和高压注射来提高效率和成本效益。
反应注射成型(RIM)将快速固化树脂和催化剂分别注入模具,混合和化学反应在模具内发生。此技术结合快速预成型方法,用于制造无需A级表面处理的结构零件。
真空辅助树脂转移模塑(VARTM)使用真空而非压力将树脂抽入预成型件中,适用于大型复杂零件的制造,且不需要高热量或高压力。这种方法适用于造船和航空航天结构。
树脂膜灌注(RFI)是一种混合工艺,通过高粘度树脂膜将干预成型件浸渍,即使在高粘度情况下也能产生均匀的树脂分布。
模压成型(Compression molding)是一种使用昂贵金属模具的大容量热固性成型工艺,适用于生产大量零件。注射成型(Injection molding)是一种快速、大容量、低压、封闭工艺,常见于使用填充热塑性塑料的场合。
纤维缠绕(Filament winding)是一种连续制造方法,通过自动化和可重复过程将纤维放置在芯轴上,形成特定形状的零件。
拉挤成型(Pultrusion)是一种低成本的连续工艺,用于生产实心和空心型材,通过加热树脂浴中的增强纤维。
管材轧制(Tube rolling)是一种复合材料制造工艺,适用于生产有限长度的管材和棒材,尤其是小直径的圆柱形或锥形管道。
自动纤维放置(AFP)和自动铺带(ATL)是自动化过程,用于高速放置预浸料丝束或胶带,以形成复杂形状的大型热固性零件。
离心铸造(Centrifugal casting)是一种用于生产直径25mm至356mm管道的高性能、耐腐蚀服务的替代方案,通过离心力推动树脂渗透编织物层,形成光滑表面和耐腐蚀内衬。
纤维增强热塑性组件也可以通过挤压生产,提供坚固、低成本的型材,用于模拟木板、墙板、门窗框架和围栏等应用。