层压成型工艺培训课件
胶布中所含树脂质量占胶 布总质量的百分比
X1
W
1 W W1
2
100%
W1—胶布质量,g W2—坯布质量,g X1—胶布含胶量,%
比较同样大小的玻璃布 试样和胶布试样的重量
一般情况下,卷管用胶布含胶量控制在40~ 45%;层压板用胶布含胶量控制在30~40%;而面 层胶布含胶量应比内层胶布含胶量稍高。
立式上胶机:
进出口段30~60℃,中部 60~80℃,顶部第三段 85~130℃。
玻璃布上下来回一次, 由较低温度区进口,经过 最高温度区,由较低温度 区出口。
b、干燥时间的控制
干燥时间取决于若干因素, t=f(T, w, A, B····)
T—温度; w—风速; A—树脂状况; B—布状况
通过调节布的运行速度来调节
成型压力根据树脂特性、板厚、树脂含 量、流动度和升温速度确定。
(2)压制温度的选择
中间保温 阶段,作 用是使胶 布在较低 的反应速 度下进行 固化。
温度/℃
预热阶段,从室温到 开始显著反应时的温 度。目的是使胶布中 的树脂熔化,使挥发 物跑掉,熔融树脂进 一步浸渍玻璃布,压 力为全压的1/3~1/2。
胶布的干燥有两个阶段
第一阶段 表面气化阶段,表面气化速度决定干燥
速度,随周围介质浓度增加而减小;
第二阶段
内部扩散阶段,内部扩散速度大小决定 了胶布干燥速度的快慢。物料层厚度、结构 对干燥速度有很大影响。
a、烘箱温度的控制
卧式上胶机: 进 口 段 90 ~ 110℃ , 中 部 烘 干 段 120 ~ 150℃,出口段100℃以下。
烘干过程任务:除去胶布中挥发分;使树 脂由A阶转向B阶。
胶布的干燥:
开始时,挥发分均匀地分布在树脂 胶液中,由于表面与干燥介质接触,表 面的挥发分气化而造成材料内部和表面 的浓度差,物料内部的挥发分借扩散作 用向其表面移动,不断在表面气化,由 于干燥介质连续不断地将气化的挥发物 带走,从而使物料达到干燥的目的。
3.1.5 热压
两个阶段: 1)预热、预压阶段
使树脂熔化,除去挥发分, 使熔融树脂进一步浸渍玻璃布, 并使树脂进入凝胶状态。
2)热压阶段——从加全压到热压结束
为了更好地排除挥发分,使制品内外 受热均匀,升温不能过快。
胶布流动性差,挥发分低,流胶不严 重,升温加压速度可稍快。
3.1.6 冷却脱模
热压结束,关闭热源,通冷却水,在保压状态下冷却
3.1.8 层压工艺参数 三大工艺参数:
取决于树脂的固化特性, 适当考虑制品厚度、大小及 性能要求和设备条件等。
(1)成型压力的选定 作用:
挥发物如果没有较大 的成型压力约束,会在玻 璃钢中形成大量气泡和微 孔,降低玻璃钢的质量。
克服挥发分产生的蒸汽压力;使熔融树脂 具有一定流动性,进一步浸渍玻璃纤维织物, 使层间粘结紧密,提高层间粘结强度;在冷压 过程中,保持压力,可防止玻璃钢变形。
2)胶布的挥发分含量不宜过大,控制在1~6%, 否则
应干燥处理;
胶布中可挥发的物质占胶布 总量的百分比
挥发分含量过高,高温成型时容易产生气泡,且挥发分过多易残留在制 品中,对制品的电性能不利。挥发分含量太低,增加干燥时间,使浸胶机生 产效率降低,同时也易使胶布流动量过小,影响压制工艺。
3)临近面层的10~20层胶布,应选用平整无破损的胶 布,更不能搭接。中间部分使用不合格胶布的量也 不得超过10%;
(3)挥发份含量控制
胶布中可挥发的物质 占胶布总量的百分比
X3
W 1 W W1
4
100%
W1——胶布的质量;W4——烘干后胶布质量
挥发分含量过高,高温成型时容易产生气泡,且 挥发分过多易残留在制品中,对制品的电性能不利。 挥发分含量太低,增加干燥时间,使浸胶机生产效率 降低,同时也易使胶布流动量过小,影响压制工艺。
干法成型,先将纸、布、玻璃布等浸胶, 制成浸胶布(纸)半制品,再经加温加压成型。
2.1 制备工艺 2.1.1 原材料
增强材料:
玻璃布,石棉布,合成纤维布,玻璃 毡,石棉毡,石棉纸,牛皮纸等。
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。
玻璃布
平纹无碱玻璃布,表面均匀、经 纬整齐、无显著破洞、断头等疵病
一般控制在15~45s,不同的布浸透时间不同
(3)张力控制
玻璃布在浸胶过程中施加的牵引力而产生
张力大小取决于:布自重、及布与各导向辊 之间的摩擦力
张力要均衡(不能一边松、一边紧),大小 要适中,张力太大,布横向收缩变形,张力太小 拉不紧。合适的张力可以使布平整地进入胶槽。
(4)浸胶布的烘干温度与时间
层数计算法:
压制层压板前可先取几张胶布,称取质量, 确定1mm所需张数,然后视要求厚度计算张数。
3.1.3 组合 夹放在叠合体两面,使板材受压、传
叠合体顺序:
热均匀;并起到传热、冷却的缓冲作 用,防止局部过热或过冷现象。
若厚板料放在叠合体两侧,薄板
铁板(较厚)→料衬放纸在→中单间面。钢因板两→侧板板料材→较双厚面,钢而板→板 料→······→双玻冷面璃却钢钢的板本效→身果板的不料导好→热,单系内面数部钢又热板低量→,不衬传易纸热散→铁板
采用较低温度到较高温度的干 燥过程原因:保证使树脂不过 早的由A阶转变为B阶,使干燥 过程能很好地按表面气化来控 制,充分地将物料内的挥发物 排除,同时使部分树脂缓慢均 匀地由A阶段转变为B阶段。
第三阶段温度较低,目的是使 聚合反应停止,若在过高的温 度条件下收卷,余热将包覆在 胶布里面,导致树脂继续发生 缩聚反应,使胶布中不溶性树 脂含量增加,甚至使胶布失去 使用效果。
4)下料量 薄板按张数下料法——实验法确定; 厚板按重量下料法——计算法确定。
按张数下料时,最后产品 的厚度随半成品胶布的变
化尺寸稳定性较差。
胶布的计算下料量公式:
G FHd (1 )
1000
G——板材用料量,kg;F——板材面积,m2; H——板材厚度,m; d——板材密度,kg/m3; α——物料损失系数, 5mm以下薄板,α取0.02~0.03;厚板α取0.03~0.08;若在 压制前胶布已经预先切边整齐的,一般取0.01~ 0.02
将浸有或涂有树脂的片材按照产品形状 和尺寸进行剪裁、叠加后,放入两个抛光的 金属模具之间,在加热加压条件下,固化成 型玻璃钢制品的一种成型工艺。
工艺过程
预浸胶布制备、胶布裁剪、叠合、热压、 冷却、脱模、加工、后处理等工序
3.1.1 下料
将胶布剪成一定尺寸,以便送入压机压制。
确定压机生 产情况
根据生产任务、制 品规格、压机生产能力, 合理预算搭配每一压机 的制品数量、规格。
冷却时间根据板材厚度确定,一般冷却 到50℃以下,除去压力、脱模。板材取出温 度过高时,表面易起泡且易翘曲变形。
3.1.7 后处理
在烘房内进行的处理程序,目的是使树脂进一步固 化。对不同的树脂后固化处理的温度、时间不同。
特别对后阶段固化慢的环氧-酚醛板材,压制定 型后,需要在120~130℃,处理48~75h,提高板材的 耐热性、机械强度及电性能。
层压成型工艺
1.1 层压工艺的发展现状及前景
层压工艺: 将浸有或涂有树脂的片材层叠, 送入层压机,在加热加压条件下,固 化成型玻璃钢制品的一种成型工艺。
起始于20世纪30年代,目前在航空、航天、汽车、 船舶、电讯等工业广泛应用。
1.2 层压工艺特点及应用
生产的机械化、自动化程度 较高;产品质量稳定;但一次 性投资较大,适合于批量生产。
玻璃布经过适当热处理,可 提高其耐热性,但当温度超 过200℃时,因润滑剂受热分 解,而使其强度下降,600℃ 时,强度几乎消失。层压工 艺的温度和压力要配合好。
2.1.2 胶布制备工艺过程
玻璃布经化学 处理或热处理后,
玻璃布
生产复合板材、管树材脂以及 布带缠绕制品的半成品
浸渍树脂胶液,并 控制胶含量。在一 定温度、时间条件
实际生产中含胶量控制方法:
1)调整胶液粘度;
2)调整浸胶时间;
3)调节胶辊间距
间距越大,胶布 含胶量越高;反 之,含胶量越低
(2)可溶性树脂含量控制
X2
W 1 W W 1 W
3 2
100%
胶布中可溶解的树脂 质量占整体胶布中所 含树脂质量的百分比
W1——胶布的质量;W2——坯布的质量; W3——溶解后胶布质量;X2——可溶性树脂含量
选料
为保证制品质量,在浸胶工 序质量检验的基础上,再次检查 胶布,将其含胶量严重不均、带 有杂质、已经老化的挑出。
3.1.2 配叠(排版或配布)
配叠不当会产生层压 板开裂、表面色泽不 均、翘曲、粘钢板等
1)对多层层压板的每块板料,两表面各放2~3张面层 胶布(面层胶布的含胶量及流动性比里层稍高,能增 加制品的防潮性和美观,并掺有内脱模剂);
可溶性树脂含量通过对干燥温度、时间 调整来控制。烘干温度高、时间长,可溶性 树脂含量降低,反之可溶性树脂含量高。
不溶性树脂含量
不溶性树脂含量太多,会降低它的粘 结性,反之,如不溶性树脂含量太少,则 表示在胶纸(布)上的树脂嫩,对压制不利, 会造成流胶量过大或在加压时胶布有滑出 现象,造成废品与浪费。
挥发份含量一般通过调整干燥速度(温度、 时间)来实现。干燥温度提高过快,挥发分来 不及跑掉,会影响胶布质量。卷管用胶布挥 发分含量的控制范围为:1.5~3%。
(4)流动度控制
胶布中含胶量,可溶性 树脂含量,挥发分含量三项 指标的综合反映。表示树脂 固化时的流动性能。
流动度是评价胶布性能的专用技术指标。 流动度一般控制在20~30mm之间。
6.2.1.4 胶布质量指标及控制方法
胶布的质量指标