高强低摩维纶水泥电缆管铺层工艺过程
铺层工艺指用手工铺叠方式,将预浸材料(无纬布、无纬带、编织物等)按预定方向和顺序在模具内逐层铺贴直至所需的厚度(或层数),经加温加压固化、脱模、修整而获得制品的过程。以高强度、高模量的碳纤维、硼纤维、凯夫拉等纤维与环氧树脂复合、用铺层工艺制成的高级复合材料已广泛用在飞机、导弹、卫星和航天飞机上,如飞机舱门、壁板、隔板、整流罩等。有的已代替金属材料作为主承力构件。这些制品多为薄壁件,也可以制成工字梁、』L形件等型材。铺层成型的制品强度较高,而且可以根据不同方向的受力情况制成强度各向异性的产品。在铺贴时,纤维的取向、铺贴的顺序及层数可以按照等强度或等刚度原则,根据优化设计来确定。另外,还可以通过控制制品的含胶量来控制制品(板材)的厚度或重量。采用加热、加压的固化方式铺层制品,层间粘接质量比常温常压的手糊制品高。用计算机控制铺层程序或用机械手代替人工铺层,可以大大提高生产效率并获得铺层方向准确的高质:量制品。美国波音公司从1981年起就采用自动铺层机铺放无纬带(或织物)生产机翼、壁板和尾翼壁板等构件。
工艺过程
铺层工艺流程如下;
高强低摩维纶水泥电缆管铺层工艺过程
一、预浸料的剪裁
根据制品的设计要求,将预先制备的预浸材料按一定形状、尺寸和纤维方向剪裁。通常先按图纸制成样板,再按样板剪裁。在大量生产时,剪裁也可考虑用机械化甚至计算机控制,即采用剪切模精确地裁切每层预浸料,这样既可保证尺寸的精确度,又大大提高了工效。最后再按设计要求的厚度以及预浸料加压时的实际压缩量确定铺层层数。
二、铺叠
铺叠的基本步骤是:
1.将第一层预浸料从一端向另一端平稳铺放在模具上(有隔离薄膜的一面朝上)’
2.揭去预浸料的隔离薄膜;
3.按模具修整预浸料的尺寸,使预浸料与模具能紧密贴服,
4.铺贴时,预浸料的衔接部位应留有一定的搭接宽度(约20一,-25mm),
5.对已铺贴的预浸料加热,使其变软而具有较大的粘贴性,以便它可以随模具变形
6.用刮子轻轻刮平预浸料的皱纹并除去两层之间的气泡。
重复以上操作直至铺完所有的层数。手工铺贴应严格按照预定的纤维方向,否则会因纤维方向不准而使板材在固化后出现翘曲。当层数较多时,应在铺叠过程中及时作好施工记录,避免差错。
三、预压实
对于层数较多的厚叠层件,在成型中应有预压实工序。为了排除截留在层问的空气并将叠层件压实,可以在不加温的情况下对叠层件进行一次压缩。采用袋压固化时,最好在固化前借助真空袋抽真空,再放入热压罐施加0.6一o.7MPa的外压力。
四、装袋
铺层体一般都需加压固化,当采用袋压固化时,压力通过袋子加到叠层上面,所以装袋是铺层工艺的关键工序。有的制件虽然铺贴质量很好,但由于装袋工作欠妥而造成了制品报废。装袋是一项技术性很强的操作,不仅是将铺层件装入,还要在叠层件外覆盖吸胶布以吸收固化时挤出的多余树脂。I:1袋与模具周边要严密贴合不能漏气。装袋完毕,需缓缓抽真空,通过观察真空度下降的快慢来检查系统的气密性是否符合要求。
五、固化
铺层工艺常采用加热加压固化。加压方式有袋压、热压罐、液压釜、压机以及橡胶模膨胀加压等。常用的加热设备有固化炉、加热模具、热压罐和液压釜等。固化制度包含温度、压力、升温速度、加压时机以及保温时间。各类制品的固化制度根据树脂系统和制品结构确定。
六、修切和机械加工
在铺贴过程中,由于树脂尚未固化,预浸料可用剪子或刀子进行修切。对固化后的制品则要求使用专门的修整和切割工具。一般使用碳化钨砂轮I短直线切割采用金刚石或碳化钨砂轮,特型铣采用金刚石或碳化钨铣刀,表面磨削与铣切使用碳化硅砂轮或碳化钨端铣刀。目前比较先进的是高压水切割和激光切割。