層壓成型是將預(yù)浸膠布按照產(chǎn)品形狀和尺寸進(jìn)行剪裁、疊加后,放入兩個(gè)拋光的金屬模具之間,加溫加壓成型復(fù)合材料制品的生產(chǎn)工藝。它是復(fù)合材料成型工藝中發(fā)展較早、也較成熟的一種成型方法。該工藝主要用于生產(chǎn)電絕緣板和印刷電路板材。
層壓工藝主要用于生產(chǎn)各種規(guī)格的復(fù)合材料板材,具有機(jī)械化、自動(dòng)化程度高、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定等特點(diǎn),但一次性投資較大,適用于批量生產(chǎn),并且只能生產(chǎn)板材,且規(guī)格受到設(shè)備的限制。
層壓工藝過程大致包括:預(yù)浸膠布制備、膠布裁剪疊合、熱壓、冷卻、脫模、加工、后處理等工序。
FRP制品形式分類:織物、預(yù)固化制品;
織物在該領(lǐng)域內(nèi)具有較廣泛的用途,主要采用濕法手糊工藝安裝。該方法需要由受過專門培訓(xùn)的技術(shù)人員準(zhǔn)備好樹脂,然后用樹脂浸漬織物,再將其鋪放到結(jié)構(gòu)部件上。織物在固化前必須認(rèn)真去除其中的所有氣泡。因此,手糊FRP制品的z終強(qiáng)度主要取決于安裝質(zhì)量。
預(yù)固化制品是在工廠內(nèi)制成的,質(zhì)量可控且穩(wěn)定。較高的纖維/樹脂比也為這些制品提供了高于手糊制品的強(qiáng)度和硬度。預(yù)固化制品有加強(qiáng)筋和單向?qū)訅簬煞N類型。后者寬度通常在75-100毫米(3-4英寸)之間,厚度大約為1.3毫米(0.05英寸)。在建筑修復(fù)領(lǐng)域,通常使用環(huán)氧膠將層壓帶粘結(jié)在結(jié)構(gòu)部件的外表面上。
雖然層壓帶相對于手糊制品具有安裝簡便、強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn),但其應(yīng)用相對來說還是有限的,原因有兩個(gè):
1、帶有單向增強(qiáng)材料的層壓帶只適用于梁和平板的彈性增強(qiáng),以及某些梁的剪切增強(qiáng);
2、層壓帶的硬度不允許它們卷成直徑小于750毫米(30英寸)的卷。(后面將談到,這是其無法涉足某些應(yīng)用的主要限制。) 用于生產(chǎn)層壓帶的設(shè)備和技術(shù)不適合制造大型層壓板。因此,解決層壓帶的上述缺陷很有必要。
超級層壓板
“超級層壓板”是新一代的FRP制品,采用專門的設(shè)備制成。寬達(dá)1.5米(60英寸)的碳纖維板或玻纖織物由樹脂浸漬后,通過一個(gè)壓床時(shí),在均勻的熱量和壓力下,形成層壓板。
超級層壓板相對于傳統(tǒng)層壓材料具有三大優(yōu)勢。
首先,單向或雙軸向織物使層壓板同時(shí)具有橫向和縱向的強(qiáng)度,這一巨大優(yōu)勢使其進(jìn)入許多新的應(yīng)用領(lǐng)域。
第二,它們比傳統(tǒng)層壓帶薄得多,基本厚度為0.66毫米(0.025英寸),可以很容易卷成直徑為300毫米(12英寸)甚至更小的卷。
Z后,鋪層的數(shù)量和模式可以調(diào)節(jié),從而生產(chǎn)出完全定制的產(chǎn)品,節(jié)約大量的制造時(shí)間和成本。
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