树脂基复合材料成型工艺读本全书电子书

前言

第1章 预浸料制备

1.1 短切纤维预浸料制备

1.1.1 预混法

1.1.1.1 主要设备

1.1.1.2 预混模塑料制备

1.1.1.3 BMC

1.1.2 预浸法

1.1.2.1 原材料

1.1.2.2 预浸法模塑料制备

1.1.3 层铺法（SMC）

1.1.3.1 原材料

1.1.3.2 SMC（片状模塑料）成型

1.1.3.3 TMC（厚片模塑料）

1.1.3.4 HMC（高强模压料）

1.1.4 悬浮浸渍法

1.1.4.1 玻璃纤维增强聚丙烯和PET

1.1.4.2 长碳纤维增强聚苯硫醚

1.1.5 造粒

1.1.5.1 短纤维粒料制备

1.1.5.2 长纤维增强热塑性塑料粒料制备（LFT-G）

1.1.6 原位成纤复合材料制备

1.1.6.1 PP/活性PA66（α-PA66）原位成纤复合材料粒料制备

1.1.6.2 PA11/PP原位成纤复合片材制备

1.2 连续纤维预浸料（无纬布）制备

1.2.1 滚筒缠绕法

1.2.2 溶液浸渍法

1.2.2.1 热固性树脂

1.2.2.2 热塑性树脂

1.2.3 热熔浸渍法

1.2.3.1 熔体浸渍法（熔融直接浸渍法）

1.2.3.2 热熔胶膜法

1.2.4 粉末熔融浸渍法

1.2.4.1 静电流化床法

1.2.4.2 树脂槽粉末法

1.2.5 粉末悬浮浸渍法

1.2.6 混纤纱浸渍法

1.2.7 XMC（连续纤维SMC）

1.3 纤维制品预浸料制备

1.3.1 溶液浸渍法

1.3.1.1 浸胶设备

1.3.1.2 环氧树脂胶布

1.3.1.3 酚醛树脂胶布

1.3.1.4 环氧树脂覆铜板胶布

1.3.1.5 热塑性塑料胶布

1.3.2 热熔膜浸渍法

1.3.2.1 玻璃纤维毡增强热塑性塑料（GMT）

1.3.2.2 玻璃纤维毡增强环氧树脂

1.3.2.3 聚丙烯单聚合物复合材料（PPSPCs）制备

1.3.3 粉末浸渍法

1.3.4 纤维混编或混纺

参考文献

第2章 喷射成型工艺

2.1 原材料

2.1.1 增强材料

2.1.2 基体树脂

2.1.2.1 不饱和聚酯树脂

2.1.2.2 乙烯基酯树脂

2.2 喷射成型工艺

2.2.1 喷射成型机

2.2.1.1 喷射成型机的结构

2.2.1.2 喷射成型机的主要技术参数

2.2.2 喷射工艺参数

2.2.3 喷射成型工艺

2.3 喷射成型制品质量检测和控制

2.3.1 检测玻璃钢浴缸不同部位的性能

2.3.2 自组装的热电偶测温仪

2.3.2.1 热电偶

2.3.2.2 温度记录仪

2.3.2.3 热电偶丝连接

2.4 喷射成型常见的缺陷、产生原因及解决措施

2.5 实用举例

2.5.1 喷射成型汽车方向盘

2.5.2 KLQ6129客车玻璃钢覆盖件

参考文献

第3章 连续制板成型工艺

3.1 原材料

3.1.1 增强材料

3.1.2 基体树脂

3.1.2.1 不饱和聚酯树脂

3.1.2.2 丙烯酸类树脂

3.1.3 表面防护材料和防老剂

3.1.3.1 薄膜

3.1.3.2 光稳定剂

3.2 连续制板成型工艺过程及设备

3.2.1 树脂的配料与加料

3.2.2 切丝沉降

3.2.3 去除气泡

3.2.4 波形瓦成型及烘窑

3.2.5 切割

3.2.6 电器控制

参考文献

第4章 纤维缠绕成型工艺

4.1 原材料

4.1.1 增强材料

4.1.2 树脂胶液

4.1.2.1 不饱和聚酯树脂

4.1.2.2 乙烯基酯树脂

4.1.2.3 环氧树脂

4.1.2.4 酚醛树脂

4.1.2.5 热塑性树脂

4.2 缠绕机

4.2.1 机械缠绕机类型

4.2.1.1 绕臂式缠绕机

4.2.1.2 滚转式缠绕机

4.2.1.3 小车环链式缠绕机

4.2.1.4 行星式缠绕机

4.2.1.5 球形容器缠绕机

4.2.1.6 电缆机式纵环向缠绕机

4.2.1.7 离心成型缠绕机

4.2.2 缠绕机控制系统

4.2.3 缠绕机辅助装置

4.2.3.1 纱架

4.2.3.2 张力器

4.2.3.3 浸胶槽

4.2.3.4 绕丝嘴

4.3 缠绕成型工艺

4.3.1 缠绕成型工艺分类

4.3.1.1 湿法缠绕成型工艺

4.3.1.2 干法缠绕成型工艺

4.3.1.3 半干法缠绕成型工艺

4.3.2 工艺过程

4.3.2.1 安装芯模或内衬

4.3.2.2 纤维浸胶

4.3.2.3 缠绕

4.3.2.4 热固性树脂加热固化

4.3.2.5 热塑性树脂冷却定型和后处理

4.3.2.6 成品

4.3.3 缠绕规律

4.3.3.1 环向缠绕

4.3.3.2 纵向缠绕

4.3.3.3 螺旋缠绕

4.3.4 芯模

4.3.4.1 芯模设计的基本要求

4.3.4.2 芯模材料

4.3.4.3 芯模结构形式

4.3.4.4 内衬

4.4 实用举例

4.4.1 纤维缠绕气瓶

4.4.1.1 内衬结构设计

4.4.1.2 制造工艺

4.4.2 纤维缠绕玻璃钢管

4.4.2.1 定长管缠绕

4.4.2.2 连续管缠绕

4.5 缠绕制品的缺陷产生原因及解决措施

参考文献

第5章 拉挤成型工艺

5.1 原材料

5.1.1 增强材料

5.1.2 基体树脂

5.1.2.1 不饱和聚酯树脂

5.1.2.2 乙烯基酯树脂

5.1.2.3 环氧树脂

5.1.2.4 酚醛树脂

5.1.2.5 热塑性树脂

5.1.3 填料

5.1.4 阻燃剂

5.2 拉挤成型工艺过程及设备

5.2.1 送纱

5.2.1.1 送纱装置

5.2.1.2 玻璃纤维纱用量计算

5.2.2 浸胶

5.2.2.1 浸胶装置

5.2.2.2 浸胶时间

5.2.2.3 胶量控制

5.2.3 成型

5.2.3.1 预成型导向装置

5.2.3.2 模具

5.2.3.3 加热温度和加热方式

5.2.3.4 模内的热平衡（thermal balance）

5.2.4 牵引

5.2.4.1 牵引速度（拉挤速度）

5.2.4.2 牵引力

5.2.4.3 牵引设备

5.2.5 切割

5.3 实用举例

5.3.1 不饱和聚酯树脂制品

5.3.1.1 不饱和聚酯树脂条板30×10

5.3.1.2 玻璃钢窗

5.3.2 乙烯基酯树脂制品

5.3.2.1 槽楔

5.3.2.2 碳纤维连续抽油杆

5.3.3 环氧树脂制品

5.3.3.1 环氧树脂条板30×10

5.3.3.2 拉挤环氧棒

5.4 拉挤成型制品质量控制及质量问题解决措施

5.4.1 拉挤成型过程监控

5.4.2 拉挤产品质量问题产生原因及解决措施

5.5 拉挤成型工艺的发展

5.5.1 曲面制品拉挤成型工艺

5.5.2 反应注射拉挤工艺 （RIP）

5.5.2.1 玻璃纤维增强尼龙6

5.5.2.2 玻璃纤维增强聚氨酯

5.5.3 变截面部件的连续拉挤

5.5.4 在线编织拉挤成型

参考文献

第6章 手糊成型工艺

6.1 原材料

6.1.1 增强材料

6.1.1.1 玻璃纤维制品及对增强塑料性能的影响

6.1.1.2 碳纤维制品

6.1.1.3 芳纶纤维制品

6.1.1.4 玄武岩纤维制品

6.1.1.5 混编布

6.1.2 胶衣树脂

6.1.3 基体树脂

6.1.3.1 不饱和聚酯树脂

6.1.3.2 乙烯基酯树脂

6.1.3.3 环氧树脂

6.1.3.4 酚醛树脂胶液组成及配比

6.2 成型工艺

6.2.1 模具

6.2.1.1 模具材料

6.2.1.2 新模具制造

6.2.1.3 模具准备

6.2.2 涂脱模剂

6.2.2.1 石蜡类脱模剂的涂刷方法

6.2.2.2 溶液类脱模剂的涂刷方法

6.2.3 喷涂胶衣

6.2.3.1 玻璃钢表面胶衣层制备

6.2.3.2 胶衣层厚度测量和控制

6.2.4 原材料准备

6.2.5 手糊成型

6.2.5.1 成型工具

6.2.5.2 成型工艺

6.2.6 固化

6.2.7 脱模

6.2.8 修整

6.3 制品缺陷、产生原因及解决措施

参考文献

第7章 液体模塑成型技术（LCM）

7.1 原材料

7.1.1 增强材料

7.1.1.1 传统纺织工艺成型预制件

7.1.1.2 冲压成型预制件

7.1.1.3 喷射成型预制件

7.1.2 树脂体系

7.1.2.1 不饱和聚酯树脂

7.1.2.2 乙烯基酯树脂

7.1.2.3 环氧树脂

7.1.2.4 双马来酰亚胺树脂

7.2 辅助材料

7.3 主要设备

7.3.1 压力罐式注射机

7.3.1.1 树脂储料罐

7.3.1.2 加热的树脂输送管

7.3.1.3 树脂供给系统

7.3.2 计量混合式注射剂

7.3.3 真空模塑设备

7.4 成型工艺

7.4.1 树脂传递成型工艺（RTM）

7.4.1.1 模具

7.4.1.2 成型工艺

7.4.1.3 实用举例

7.4.2 真空辅助树脂传递模塑（VARTM）

7.4.3 Light-RTM成型工艺

7.4.4 真空导入模塑成型（vacuum infusion molding process，VIMP）

7.4.4.1 真空导入模塑成型工艺

7.4.4.2 实用举例

7.4.5 树脂膜渗透成型工艺（RFI）

7.4.6 结构反应型注射成型（S-RIM）

7.4.6.1 聚氨酯RIM用原料

7.4.6.2 聚氨酯RIM制备工艺

7.4.6.3 聚氨酯RIM制件生产工艺参数

7.4.7 共注射树脂传递模塑（CIRTM）

7.4.8 柔性树脂传递模塑（FRTM）

7.4.9 树脂注射循环方法（RIRM）

7.4.10 液体模塑成型空心制品方法

7.4.10.1 热膨胀树脂传递模塑（TERTM）

7.4.10.2 吹胀树脂传递模塑（blow-up RTM technology）

参考文献

第8章 热压成型工艺

8.1 模压成型工艺

8.1.1 模压制品设计

8.1.1.1 脱模锥度

8.1.1.2 制品的壁厚

8.1.1.3 制品的外形

8.1.1.4 加强筋

8.1.1.5 凸台

8.1.1.6 预制孔

8.1.1.7 金属预埋件

8.1.2 模具

8.1.2.1 模具材料

8.1.2.2 模具结构

8.1.3 压机

8.1.4 压制工艺

8.1.4.1 预混法与预浸法制备的预浸料压制工艺

8.1.4.2 不饱和聚酯树脂与乙烯基酯树脂模塑料压制工艺

8.1.4.3 酚醛SMC压制工艺

8.1.4.4 热塑性树脂预浸料压制工艺

8.1.4.5 长纤维增强热塑性塑料直接在线模压成型工艺（LFT-D-CM）

8.1.5 实用举例

8.1.5.1 短切玻璃纤维增强环氧树脂

8.1.5.2 短切碳纤维增强环氧树脂

8.1.5.3 SMC压制制度实例

8.1.6 模压制品表面加工、品质监控及常见缺陷分析

8.1.6.1 模压制品表面加工

8.1.6.2 SMC制品品质监控

8.1.6.3 常见表面缺陷分析

8.1.7 模压工艺的发展

8.1.7.1 坯料预加热

8.1.7.2 辅助真空模压

8.1.7.3 模内涂覆

8.1.7.4 熔芯模压成型工艺

8.2 冲压成型工艺

8.2.1 冲压成型设备

8.2.2 冲压工艺过程及主要参数

8.2.2.1 固态冲压成型工艺

8.2.2.2 流动态（液体）

冲压成型工艺

8.3 层压板成型工艺

8.3.1 层压板预浸料

8.3.1.1 环氧树脂/玻璃纤维布预浸料

8.3.1.2 酚醛树脂/玻璃纤维布预浸料

8.3.1.3 环氧玻璃布覆铜箔基板预浸料

8.3.1.4 硅炔树脂/玻璃纤维布预浸料

8.3.2 主要设备

8.3.2.1 多层压机的特点

8.3.2.2 多层压机的组成结构

8.3.3 层压工艺

8.3.3.1 层压板

8.3.3.2 玻璃布增强环氧树脂覆铜箔板

8.3.4 层压板质量问题及解决办法

8.4 层压管成型工艺

8.4.1 层压管预浸料

8.4.2 主要设备

8.4.3 工艺流程

8.4.4 工艺参数

8.4.5 层压管成型工艺中常见缺陷及其解决办法

8.5 层压棒成型工艺

8.5.1 主要设备

8.5.2 成型工艺

8.5.2.1 毛坯卷制

8.5.2.2 毛坯预热

8.5.2.3 层压棒压制

8.6 热压罐成型工艺

8.6.1 热压罐系统的结构

8.6.1.1 压力容器

8.6.1.2 加热与气体循环系统

8.6.1.3 气体加压系统

8.6.1.4 真空系统

8.6.1.5 控制系统

8.6.2 成型模具

8.6.2.1 铝、钢、殷钢模具

8.6.2.2 电沉积镍模具

8.6.2.3 碳纤维增强环氧复合材料模具

8.6.2.4 膨胀橡胶模具

8.6.2.5 石墨模具

8.6.3 工艺辅助材料

8.6.3.1 真空袋材料与密封胶条

8.6.3.2 有孔或无孔隔离薄膜

8.6.3.3 吸胶材料

8.6.3.4 透气材料

8.6.3.5 脱模布

8.6.3.6 周边挡条

8.6.4 成型工艺

8.6.4.1 模具准备

8.6.4.2 裁剪与铺叠

8.6.4.3 组合与装袋

8.6.4.4 固化与出罐脱模

8.6.5 热压罐成型工艺常见制件缺陷产生原因

8.7 袋压成型工艺

8.7.1 加压袋法

8.7.2 真空袋法

8.8 焊接层压法

参考文献

第9章 注射、挤出、压注成型工艺

9.1 注射成型

9.1.1 纤维增强热塑性塑料注射成型

9.1.1.1 热塑性塑料注射成型设备

9.1.1.2 纤维增强热塑性塑料注射成型工艺

9.1.1.3 注射成型过程中易出现的缺陷、产生原因及处理方法

9.1.1.4 实用举例

9.1.1.5 长纤维增强热塑性塑料直接在线注射成型工艺（LFT-D-IM）

9.1.2 纤维增强热固性塑料注射成型

9.1.2.1 热固性塑料注射机

9.1.2.2 BMC注射成型工艺（ZMC）

9.1.2.3 纤维增强环氧树脂模塑料注射成型

9.1.2.4 混杂纤维增强酚醛换向器

9.2 挤出成型

9.2.1 挤出成型设备

9.2.1.1 挤出机主机

9.2.1.2 挤出机辅机

9.2.1.3 控制系统

9.2.2 挤出成型工艺

9.2.2.1 玻璃纤维增强聚氯乙烯窗框

9.2.2.2 纤维增强热塑性塑料管挤出成型工艺

9.3 压注成型

9.3.1 基本原理

9.3.2 压注成型模具

9.3.2.1 普通压机用的压注模具

9.3.2.2 专用液压机用的固定式压注模具

9.3.3 BMC的压注成型工艺

9.3.4 酚醛模塑料压注成型工艺

参考文献

第10章 安全生产与环保

10.1 废弃物再生和回收

10.1.1 热塑性树脂基复合材料的再生

10.1.2 热固性树脂基复合材料的回收

10.1.2.1 机械回收

10.1.2.2 化学回收

10.1.2.3 压力法

10.1.3 热塑性树脂基复合材料的回收

10.2 有机物气体污染物的治理方法

10.2.1 燃烧法

10.2.1.1 直接火焰燃烧

10.2.1.2 催化燃烧法

10.2.2 吸附法

10.2.3 吸收法

10.3 增强塑料中原材料的毒性及工作场所空气中容许浓度

参考文献