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長纖維增強熱塑性塑料制件的成型工藝
2014-4-8    來源:正航儀器    作者:正航網絡  閱讀:

 

 

 

 

長纖維增強熱塑性塑料制件的成型工藝:

采用上述浸漬技術制得長纖維增強熱塑性塑料粒料(即預浸料,LFT)只是半成品,只有通過各種成型方法加工才能制得最終產品。與長纖維增強熱固性塑料的成型相比,長纖維增強熱塑性塑料可以采用更多的成型方法。如模壓成型、注塑成型、拉擠成型等。

模壓成型:

模壓成型是長玻纖增強熱塑性復合材料預浸料先在加熱裝置中熔化其中的樹脂,熔化后的樹脂熔體置于模具內進行壓縮模塑。模壓成型使用的加熱裝置可以是雙輥筒開煉機或是經特殊設計的單螺桿擠出機。長玻纖增強復合材料的模壓成型所需壓力低,制品中的玻纖含量均勻且制品的孔隙率低,利用模壓成型可以制備結構較為復雜的制件。模壓成型的工藝參數主要包括壓力、溫度和時間,這些參數與選用的熱塑性樹脂類型、最終制品的形狀密切相關。一般模壓成型僅需要在0.7~20.Mpa的壓力下加工幾分鐘即可得到最終制品。Cakmak等[28]設計了一種新型的模具來成型連續碳纖維增強PEEK復合材料制件,這種三瓣模區別與傳統的配套壓模,使用這種模具成型可以大大縮短成型周期。

 

 

長纖維增強熱塑性

拉擠成型:

拉擠成型是一種適合大規模生產的加工過程,它能夠實現連續生產。這種成型工藝使用的預浸料無需切粒,預浸料在擠出機中加熱至樹脂熔融后,在牽引力作用下進入模腔拉擠成型,經冷卻定型后,即可制得具有一定的硬度和強度的材料。成型過程中根據基體樹脂的種類確定模具的溫度,通過控制牽引速度來控制成型過程中的加熱和冷卻時間。利用拉擠成型工藝可以隨時調節樹脂的黏度和制品中的樹脂含量,并且可以完全實現自動化,生產效率較高;還可以任意調節制品縱、橫向強度;制品質量穩定并且能切割成任意長度;制品成型后無需后加工且無邊角廢料[29]。

注塑成型:

預浸料可以像短纖維增強熱塑性復合材料一樣通過注塑成型工藝制備各種制品。通過注塑成型制得的零部件更小、更復雜,而且成型時間短,生產過程中幾乎不產生廢料。由于LFT中玻璃纖維較長、熱塑性樹脂的熔體黏度較大,流動性較差,導致充模不充分。通過提高料筒溫度及模具溫度、增加注射壓力并采用直徑較大的澆口和流到能夠大幅度

改善預浸料的充模性[30]。在注塑成型過程中,玻璃纖維會在螺桿的剪切作用下發生一定程度的損傷。這種損傷可以通過調整相關工藝條件及改變澆口和流道尺寸的方法盡可能避免。近年來,國外還發展了一種新型成型技術—在線配混技術,這種成型工藝是將連續玻纖、塑料和助劑在注塑生產線上直接配,然后成型為制品。與普通的注塑成型相比減少了造粒環節,因此也稱“一步法”。一步法省去了中間的造粒工序,避免了造粒過程中對纖維的折斷,最大程度的保留了制品中的玻纖長度。http://www.gzsfwl.com

 

長纖維增強熱塑性成型工藝

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