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复合材料热压成型工艺及装备

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复合材料热压成型工艺及装备

发布日期:2019-03-19 作者: 点击:

       哈尔滨复合材料的应用热压成型工艺开始于1909年,当时主要生产木粉、石棉、石英粉为填料的酚醛复合材料制品轻质高强。在100多年的发展历程中,热压工艺技术逐渐由引进、消化吸收到自主集成创新,热压工艺用复合材料装备水平不断提升。发展至今复合材料厂,已建成一批具有国际先进水平的生产线,据不完全统计,国内复合材料厂现有SMC生产线150条、SMC/BMC用压机800台、LFT-D生产线15条,在年产456.71万吨纤维增强复合材料制品中约占15%的比例。热压成型工艺主要是以热压原材料的类别进行划分的,主要分为:热固性和热塑性两大类。热固性热压工艺主要包括:SMC、BMC/DMC、短纤维模压料、预浸带模压料、D-SMC、WCM、DFCM等;热塑性热压工艺主要包括:GMT、GMTex、LFT-D等。20世纪60年代SMC首先出现在欧洲,60年代末全世界已经初具规模,之后每年以20%-25%的速度增加。60年代末我国生产出DMC,63年251厂开始生产酚醛预混料。76年251厂开发成功了SMC。86年开发了第一台国产SMC设备。85-90年引进十几条SMC生产线。90年后欧洲在汽车领域、日本在建筑领域发展速。2000年后国内迅速发展,到2008年,国内复合材料领域有大约140余台SMC机组和数百台BMC捏合机。其中,进口机组24,国产机组约120台。设备的控制水平也逐步产生从简单控制、部分开环到局部实现闭环控制的进步。SMC产品的生产控制精度也随之有了较大的提高,设备的整体水平已大大缩短了与世界先进水平的差距,大大增强了产品的国际竞争力。近年来,德国迪芬巴赫(Dieffenbacher)公司还开发了D-SMC,可在一定温度条件下利用计量混合设备直接将SMC各原料混合均匀,并在一定温度下快速稠化,而后直接热压成型。在短切模压料方面,早期大量应用的主要是各种玻璃纤维增强酚醛模压料,近年来在碳纤维短切模压料方面,国外研究机构取得了巨大的进步,美国赫氏(Hexcel)、昆腾(Quantum)、德国(Menzolit)、荷兰昙卡公司(TenCate)等公司相继开发了碳纤维增强环氧树脂、乙烯基酯树脂、聚苯硫醚、聚醚醚酮等复合材料,广泛用于航空航天、汽车工业等领域替代现有的轻合金结构件。

       在连续纤维增强热压复合材料方面,意大利康隆(Cannon)公司和德国迪芬巴赫公司相继开发了湿法模压技术(Wet Compression Molding,WCM),其采用在复合毡或纤维布表面喷涂聚氨酯或者涂刷环氧树脂,并进行快速模压的成型工艺。意大利康隆公司和克劳斯玛菲公司相继在湿法模压的基础上开发了PHC工艺和长纤维反应注射成型工艺(LFI),分别用于生产热压轻质聚氨酯夹层结构和短切纤维聚氨酯制品。亨斯迈(Huntsman)公司又在湿法模压的基础上开发了快速流动充满模腔的工艺 DFCM(Dynamic Fluid Compression Moulding),该工艺的成型周期只有1.5min,极大地提高了热固性热压工艺的生产效率,具有突出的推广应用价值。

       热塑性热压工艺方面,在20世纪70年代初首先由美国PPG公司采用熔体浸渍法(Melt Impregnation Process)开发了GMT,之后Azdel(GE Plastics)、Elastogran(BASF)和Symalit(Shell)、迪芬巴赫(Dieffenbacher)等公司也相继开发了熔体浸渍法GMT,国内华东理工大学、福建海源也采用此方法批量生产GMT 片材及GMT模压制品。抄纸法(Wet/Paper Process)GMT材料是由法国Arjomari 公司和英国Wiggins Teaper 公司开发,随后Azdel 公司、Arjomari 公司和新日铁集团、国内哈尔滨玻璃钢研究所等也相继开发了抄纸法GMT。

       LFT-D(Long-Fiber Reinforce Thermoplastic In Direct Processing)是一种长纤维增强热塑性塑料直接成型技术。最早由美国Composite Products Inc.(CPI公司)于1991年实现工业化。随后德国迪芬巴赫公司利用两级双螺杆挤出机将LFT-D工艺技术进一步提升,目前,仅迪芬巴赫公司的LFT-D设备在欧美市场已经有30多条生产线,日本和韩国近几年内也着手引进LFT-D设备。2012年福建海源自动化机械股份有限公司开发了国内首条具有完全自主知识产权的LFT-D生产线,截止于2014年4月,海源机械公司在不到两年的时间内已成功地生产销售了全自动LFT-D模压生产线12条,为我国的汽车零部件行业、建筑行业等领域提供了源源不断轻质高强环保的新型汽车零部件和建筑模板制品,受到了用户广泛的好评。近年来,还相继出现了GMTex、Tailored LFT、LFT-D-ILC、GMT/LFT复合工艺等一系列定向增强或定制热塑性热压复合材料,对于进一步提高材料利用率,进一步发挥材料性能,降低制品成本具有巨大的推动作用。可以预见的是在不久的将来热压成型工艺及其制品将更加广泛的应用于汽车工业、航空航天、建筑工业、电器工业等领域,为应用领域的轻量化、节能减排带来更大的经济效益

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本文网址:http://www.hrb-hmyf.com/news/418.html

关键词:哈尔滨复合材料,复合材料厂,复合材料厂家

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