影响复合材料模压质量因素有哪些呢
已有 74 次阅读 2018-04-26 13:32复合材料在温度作用下,粘度和流动性发生了较大的变化。温度使聚合物松弛(粘度降低、流动增加)和交联反应(粘度增加、流动性降低)。温度升高使预浸料逐渐熔融,粘度则由大至小,其交联反应开始,随着工装模具温度逐渐传至预浸料,预浸料的温度不断地升高,交联反应速度会增大。实践表明,升高模温可以加速固化速度,缩短固化时间,但过高温度会使预浸料由于固化速度太快使其流动性迅速降低而引起充模不满,特别是大型薄壁、形状复杂的复合材料制品,温度过高时制品外层固化比内层固化快的多,致使内层挥发物难以排除,从而使制品物理和力学性能降低,还会使制品产生缺陷和变形。当固化温度过低时,固化温度慢,会出现固化度低等现象。
1.模压时间
模压时间是固化过程所需要的时间,指预浸料放入工装模具中开始升温,加压至固化完全这段时间。模压时间与预浸料的类型、挥发物含量、制品形状、厚度、工装模具结构、模压温度、压力等因素有关。模压时间的长短对制品性能影响甚大,模压时间太短,固化不完全,制品物理和力学性能低,表面粗糙度差、制品易出现变形。模压时间增加可降低制品收缩率和变形,但应注意模压时间过长,树脂交联过度,制品内应力会增加,因此选择适当的模压时间。
2.模压压力
压力可以加速预浸料在模腔内流动,增加密度,克服树脂基体缩聚反应时放出的低分子物产生的压力,避免出现肿胀、脱层等现象,同时模压压力也可使工装模具闭合,制品具有固定尺寸和防止冷却时发生变形等作用。
3.挥发物
模压过程中,挥发物含量对预浸料的流动性影响很大。挥发物含量大,模压时间预浸料流动性大,过高的挥发物含量使预浸料流动性过大引起树脂基体流失、制品产生气泡、表面粗糙度下降等现象,但挥发物含量过低又会使预浸料流动性降低,造成复合材料制品成型困难。
4.纤维体积分数
模压过程中,纤维的体积分数过高会阻碍树脂基体的流动性,给模压成型工艺带来一些困难,但要获得性能良好的复合材料制品又需纤维较高的预浸料来提高制品的纤维体积分数,因此在模压成型时需根据设计文件对纤维体积分数要求,兼按产品结构形状等特性进行工艺优化,严格控制纤维的体积分数。
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