各種成型工藝總結 1

motoe360

復合材料成型工藝是復合材料工業(yè)的發(fā)展基礎和條件。隨著復合材料應用領域的拓寬，復合材料工業(yè)得到迅速發(fā)鎮(zhèn)，其老的成型工藝日臻完善，新的成型方法不斷涌現(xiàn)，目前聚合物基符合材料的成型方法已有20多種，并成功地用于工業(yè)生產，如：
（1）手糊成型工藝--濕法鋪層成型法；
（2）噴射成型工藝；
（3）樹脂傳遞模塑成型技術（RTM技術）；
（4）袋壓法（壓力袋法）成型；
（5）真空袋壓成型；
（6）熱壓罐成型技術；
（7）液壓釜法成型技術；
（8）熱膨脹模塑法成型技術；
（9）夾層結構成型技術；
（10）模壓料生產工藝；
（11）ZMC模壓料注射技術；
（12）模壓成型工藝；
（13）層合板生產技術；
（14）卷制管成型技術；
（15）纖維纏繞制品成型技術；
（16）連續(xù)制板生產工藝；
（17）澆鑄成型技術；
（18）拉擠成型工藝；
（19）連續(xù)纏繞制管工藝；
（20）編織復合材料制造技術；
（21）熱塑性片狀模塑料制造技術及冷模沖壓成型工藝；
（22）注射成型工藝；
（23）擠出成型工藝；
（24）離心澆鑄制管成型工藝；
（25）其它成型技術。
　　視所選用的樹脂基體材料的不同，上述方法分別適用于熱固性和熱塑性復合材料的生產，有些工藝兩者都適用。
　　復合材料制品成型工藝特點：與其它材料加工工藝相比，復合材料成型工藝具有如下特點：
　?。?）材料制造與制品成型同時完成 一般情況下，復合材料的生產過程，也就是制品的成型過程。材料的性能必須根據(jù)制品的使用要求進行設計，因此在造反材料、設計配比、確定纖維鋪層和成型方法時，都必須滿足制品的物化性能、結構形狀和外觀質量要求等。
　?。?）制品成型比較簡便 一般熱固性復合材料的樹脂基體，成型前是流動液體，增強材料是柔軟纖維或織物，因此，用這些材料生產復合材料制品，所需工序及設備要比其它 材料簡單的多，對于某些制品僅需一套模具便能生產。

一、接觸低壓成型工藝
　　接觸低壓成型工藝的特點是以手工鋪放增強材料，浸清樹脂，或用簡單的工具輔助鋪放增強材料和樹脂。接觸低壓成型工藝的另一特點，是成型過程中不需要施加成型壓力（接觸成型），或者只施加較低成型壓力（接觸成型后施加0.01～0.7MPa壓力，最大壓力不超過2.0MPa）。
　　接觸低壓成型工藝過程，是先將材料在陰模、陽?；驅δＩ现瞥稍O計形狀，再通過加熱或常溫固化，脫模后再經過輔助加工而獲得制品。屬于這類成型工藝的有手糊成型、噴射成型、袋壓成型、樹脂傳遞模塑成型、熱壓罐成型和熱膨脹模塑成型（低壓成型）等。其中前兩種為接觸成型。
　　接觸低壓成型工藝中，手糊成型工藝是聚合物基復合材料生產中最先發(fā)明的，適用范圍最廣，其它方法都是手糊成型工藝的發(fā)展和改進。接觸成型工藝的最大優(yōu)點是設備簡單，適應性廣，投資少，見效快。根據(jù)近年來的統(tǒng)計，接觸低壓成型工藝在世界各國復合材料工業(yè)生產中，仍占有很大比例，如美國占35%，西歐占25%，日本占42%，中國占75%。這說明了接觸低壓成型工藝在復合材料工業(yè)生產中的重要性和不可替代性，它是一種永不衰落的工藝方法。但其最大缺點是生產效率低、勞動強度大、產品重復性差等。
　　1、原材料
　　接觸低壓成型的原材料有增強材料、樹脂和輔助材料等。
　?。?）增強材料
　　接觸成型對增強材料的要求：①增強材料易于被樹脂浸透；②有足夠的形變性，能滿足制品復雜形狀的成型要求；③氣泡容易扣除；④能夠滿足制品使用條件的物理和化學性能要求；⑤價格合理（盡可能便宜），來源豐富。
　　用于接觸成型的增強材料有玻璃纖維及其織物，碳纖維及其織物，芳綸纖維及其織物等。
　?。?）基體材料
　　接觸低壓成型工藝對基體材料的要求：①在手糊條件下易浸透纖維增強材料，易排除氣泡，與纖維粘接力強；②在室溫條件下能凝膠，固化，而且要求收縮小，揮發(fā)物少；③粘度適宜：一般為0.2～0.5Pa·s，不能產生流膠現(xiàn)象；④無毒或低毒；⑤價格合理，來源有保證。
　　生產中常用的樹脂有：不飽和聚酯樹脂，環(huán)氧樹脂，有進也用酚醛樹脂，雙馬來酰亞胺樹脂，聚酰亞胺樹脂等。
　　幾種接觸成型工藝對樹脂的性能要求：



　　（3）輔助材料
　　接觸成型工藝中的輔助材料，主要是指填料和色料兩類，而固化劑、稀釋劑、增韌劑等，歸屬于樹脂基體體系。
　　2、模具及脫模劑
　?。?）模具
　　模具是各種接觸成型工藝中的主要設備。模具的好壞，直接影響產品的質量和成本，必須精心設計制造。
　　設計模具時，必須綜合考慮以下要求：①滿足產品設計的精度要求，模具尺寸精確、表面光滑；②要有足夠的強度和剛度；③脫模方便；④有足夠的熱穩(wěn)定性；⑤重量輕、材料來源充分及造價低。
　　模具構造 接觸成型模具分為：陰模、陽模和對模三種，不論是哪種模具，都可以根據(jù)尺寸大小，成型要求，設計成整體或拼裝模。
　　模具材料 造反模具材料時，應滿足以下要求：①能夠滿足制品的尺寸精度，外觀質量及使用壽命要求；②模具材料要有足夠的強度和剛度，保證模具在使用過程中不易變形和損壞；③不受樹脂侵蝕，不影響樹脂固化；④耐熱性好，制品固化和加熱固化時，模具不變形；⑤容易制造，容易脫模；⑥晝減輕模具重量，方便生產；⑦價格便宜，材料容易獲得。能用作手糊成型模具的材料有：木材，金屬，石膏，水泥，低熔點金屬，硬質泡沫塑料及玻璃鋼等。
　　脫模劑基本要求：①不腐蝕模具，不影響樹脂固化，對樹脂粘接力小于0.01MPa；②成膜時間短，厚度均勻，表面光滑；③使用安全，無毒害作用；④耐熱、能以受加熱固化的溫度作用；⑤操作方便，價格便宜。
　　接觸成型工藝的脫模劑主要有薄膜型脫模劑、液體脫模劑和油膏、蠟類脫模劑。

手糊成型工藝
　　手糊成型的工藝流程如下：
（1）

生產準備
　　場地 手糊成型工作場地的大小，要根據(jù)產品大小和日產量決定，場地要求清潔、干燥、通風良好，空氣溫度應保持在15～35℃之間，后加工整修段，要設有抽風除塵和噴水裝置。
模具準備 準備工作包括清理、組裝及涂脫模劑等。
　　樹脂膠液配制 配制時，要注意兩個問題：①防止膠液中混入氣泡；②配膠量不能過多，每次配量要保證在樹脂凝膠前用完。
　　增強材料準備 增強材料的種類和規(guī)格按設計要求選擇。
（2）糊制與固化
　　鋪層糊制 手工鋪層糊制分濕法和干法兩種：①干法鋪層 用預浸布為原料，先將預學好料（布）按樣板裁剪成壞料，鋪層時加熱軟化，然后再一層一層地緊貼在模具上，并注意排除層間氣泡，使密實。此法多用于熱壓罐和袋壓成型。②濕法鋪層 直接在模具上將增強材料浸膠，一層一層地緊貼在模具上，扣除氣泡，使之密實。一般手糊工藝多用此法鋪層。濕法鋪層又分為膠衣層糊制和結構層糊制。
　　手糊工具 手糊工具對保證產品質量影響很大。有羊毛輥、豬鬃輥、螺旋輥及電鋸、電鉆、打磨拋光機等。
　　固化 制品固化分硬化和熟化兩個階段：從凝膠到三角化一般要24h，此時固化度達50%～70%（巴柯爾硬性度為15），可以脫模，脫后在自然環(huán)境條件下固化1～2周才能使制品具有力學強度，稱熟化，其固化度達85%以上。加熱可促進熟化過程，對聚酯玻璃鋼，80℃加熱3h，對環(huán)氧玻璃鋼，后固化溫度可控制在150℃以內。加熱固化方法很多，中小型制品可在固化爐內加熱固化，大型制品可采用模內加熱或紅外線加熱。
（3）脫模和修整
　　脫模 脫模要保證制品不受損傷。脫模方法有如下幾種：①頂出脫模 在模具上預埋頂出裝置，脫模時轉動螺桿，將制品頂出。②壓力脫模 模具上留有壓縮空氣或水入口，脫模時將壓縮空氣或水（0.2MPa）壓入模具和制品之間，同時用木錘和橡膠錘敲打，使制品和模具分離。③大型制品（如船）脫模 可借助千斤頂、吊車和硬木楔等工具。④復雜制品可采用手工脫模方法 先在模具上糊制二三層玻璃鋼，待其固化后從模具上剝離，然后再放在模具上繼續(xù)糊制到設計厚度，固化后很容易從模具上脫下來。
　　修整 修整分兩種：一種是尺寸修整，另一種缺陷修補。①尺寸修整 成型后的制品，按設計尺寸切去超出多余部分；②缺陷修補 包括穿孔修補，氣泡、裂縫修補，破孔補強等。

噴射成型技術
　　噴射成型技術是手糊成型的改進，半機械化程度。噴射成型技術在復合材料成型工藝中所占比例較大，如美國占9.1%，西歐占11.3%，日本占21%。目前國內用的噴射成型機主要是從美國進口。
　　(1)噴射成型工藝原理及優(yōu)缺點
　　噴射成型工藝是將混有引發(fā)劑和促進劑的兩種聚酯分別從噴槍兩側噴出，同時將切斷的玻纖粗紗，由噴槍中心噴出，使其與樹脂均勻混合，沉積到模具上，當沉積到一定厚度時，用輥輪壓實，使纖維浸透樹脂，排除氣泡，固化后成制品。
　　噴射成型的優(yōu)點：①用玻纖粗紗代替織物，可降低材料成本；②生產效率比手糊的高2～4倍；③產品整體性好，無接縫，層間剪切強度高，樹脂含量高，抗腐蝕、耐滲漏性好；④可減少飛邊，裁布屑及剩余膠液的消耗；⑤產品尺寸、形狀不受限制。其缺點為：①樹脂含量高，制品強度低；②產品只能做到單面光滑；③污染環(huán)境，有害工人健康。
　　噴射成型效率達15kg/min，故適合于大型船體制造。已廣泛用于加工浴盆、機器外罩、整體衛(wèi)生間，汽車車身構件及大型浮雕制品等。
　?。?）生產準備
　　場地 噴射成型場地除滿足手糊工藝要求外，要特別注意環(huán)境排風。根據(jù)產品尺寸大小，操作間可建成密閉式，以節(jié)省能源。
　　材料準備 原材料主要是樹脂（主要用不飽和聚酯樹脂）和無捻玻纖粗紗。
　　模具準備 準備工作包括清理、組裝及涂脫模劑等。
　　噴射成型設備 噴射成型機分壓力罐式和泵供式兩種：①泵式供膠噴射成型機，是將樹脂引發(fā)劑和促進劑分別由泵輸送到靜態(tài)混合器中，充分混合后再由噴槍噴出，稱為槍內混合型。其組成部分為氣動控制系統(tǒng)、樹脂泵、助劑泵、混合器、噴槍、纖維切割噴射器等。樹脂泵和助劑泵由搖臂剛性連接，調節(jié)助劑泵在搖臂上的位置，可保證配料比例。在空壓機作用下，樹脂和助劑在混合器內均勻混合，經噴槍形成霧滴，與切斷的纖維連續(xù)地噴射到模具表面。這種噴射機只有一個膠液噴槍，結構簡單，重量輕，引發(fā)劑浪費少，但因系內混合，使完后要立即清洗，以防止噴射堵塞。②壓力罐式供膠噴射機是將樹脂膠液分別裝在壓力罐中，靠進入罐中的氣體壓力，使膠液進入噴槍連續(xù)噴出。安是由兩個樹脂罐、管道、閥門、噴槍、纖維切割噴射器、小車及支架組成。工作時，接通壓縮空氣氣源，使壓縮空氣經過氣水分離器進入樹脂罐、玻纖切割器和噴槍，使樹脂和玻璃纖維連續(xù)不斷的由噴槍噴出，樹脂霧化，玻纖分散，混合均勻后沉落到模具上。這種噴射機是樹脂在噴槍外混合，故不易堵塞噴槍嘴。
　　（3）噴射成型工藝控制
　　噴射工藝參數(shù)選擇：①樹脂含量 噴射成型的制品中，樹脂含量控制在60%左右。②噴霧壓力 當樹脂粘度為0.2Pa·s，樹脂罐壓力為0.05～0.15MPa時，霧化壓力為0.3～0.55MPa，方能保證組分混合均勻。③噴槍夾角 不同夾角噴出來的樹脂混合交距不同，一般選用20°夾角，噴槍與模具的距離為350～400mm。改變距離，要高速噴槍夾角，保證各組分在靠近模具表面處交集混合，防止膠液飛失。
　　噴射成型應注意事項：①環(huán)境溫度應控制在（25±5）℃，過高，易引起噴槍堵塞；過低，混合不均勻，固化慢；②噴射機系統(tǒng)內不允許有水分存在，否則會影響產品質量；③成型前，模具上先噴一層樹脂，然后再噴樹脂纖維混合層；④噴射成型前，先調整氣壓，控制樹脂和玻纖含量；⑤噴槍要均勻移動，防止漏噴，不能走弧線，兩行之間的重疊富庶小于1/3，要保證覆蓋均勻和厚度均勻；⑥噴完一層后，立即用輥輪壓實，要注意棱角和凹凸表面，保證每層壓平，排出氣泡，防止帶起纖維造成毛刺；⑦每層噴完后，要進行檢查，合格后再噴下一層；⑧最后一層要噴薄些，使表面光滑；⑨噴射機用完后要立即清洗，防止樹脂固化，損壞設備。

樹脂傳遞模塑成型
　　樹脂傳遞模塑成型簡稱RTM（Resin Transfer Molding）。RTM起始于50年代，是手糊成型工藝改進的一種閉模成型技術，可以生產出兩面光的制品。在國外屬于這一工藝范疇的還有樹脂注射工藝（Resin Injection）和壓力注射工藝(Pressure Infection)。
RTM的基本原理是將玻璃纖維增強材料鋪放到閉模的模腔內，用壓力將樹脂膠液注入模腔，浸透玻纖增強材料，然后固化，脫模成型制品。
　　從上前的研究水平來看，RTM技術的研究發(fā)展方向將包括微機控制注射機組，增強材料預成型技術，低成本模具，快速樹脂固化體系，工藝穩(wěn)定性和適應性等。
RTM成型技術的特點：①可以制造兩面光的制品；②成型效率高，適合于中等規(guī)模的玻璃鋼產品生產（20000件/年以內）；③RTM為閉模操作，不污染環(huán)境，不損害工人健康；④增強材料可以任意方向鋪放，容易實現(xiàn)按制品受力狀況例題鋪放增強材料；⑤原材料及能源消耗少；⑥建廠投資少，上馬快。
　　RTM技術適用范圍很廣，目前已廣泛用于建筑、交通、電訊、衛(wèi)生、航空航天等工業(yè)領域。已開發(fā)的產品有：汽車殼體及部件、娛樂車構件、螺旋漿、8.5m長的風力發(fā)電機葉片、天線罩、機器罩、浴盆、沐浴間、游泳池板、座椅、水箱、電話亭、電線桿、小型游艇等。
　?。?）RTM工藝及設備
　　成型工藝 RTM全部生產過程分11道工序（如圖），各工序的操作人員及工具、設備位置固定，模具由小車運送，依次經過每一道工序，實現(xiàn)流水作業(yè)。模具在流水線上的循環(huán)時間，基本上反映了制品的生產周期，小型制品一般只需十幾分鐘，大型制品的生產周期可以控制在1h以內完成。
　　成型設備 RTM成型設備主要是樹脂壓注機和模具。①樹脂村注機 樹脂壓注機由樹脂泵、注射槍組成。樹脂泵是一組活塞式往復泵，最上端是一個空氣動力泵。當壓縮空氣驅動空氣泵活塞上下運動時，樹脂泵將桶中樹脂經過流量控制器、過濾器定量地抽入樹脂貯存器，側向杠桿使催化劑泵運動，將催化劑定量地抽至貯存器。壓縮空氣充入兩個貯存器，產生與泵壓力相反的緩沖力，保證樹脂和催化劑能穩(wěn)定的流向注射槍頭。注射槍口后有一個靜態(tài)紊流混合器，可使樹脂和催化劑在無氣狀態(tài)下混合均勻，然后經槍口注入模具，混合器后面設計有清洗劑入口，它與一個有0.28MPa壓力的溶劑罐相聯(lián)，當機器使用完后，打開開關，溶劑自動噴出，將注射槍清洗干凈。②模具 RTM模具分玻璃鋼模、玻璃鋼表面鍍金屬模和金屬模3種。玻璃鋼模具容易制造，價格較低，聚酯玻璃鋼模具可使用2000次，環(huán)氧玻璃鋼模具可使用4000次。表面鍍金屬的玻璃鋼模具可使用10000次以上。金屬模具在RTM工藝中很少使用，一般來講，RTM的模具費僅為SMC的2%～16%。
　?。?）RTM原材料
　　RTM用的原材料有樹脂體系、增強材料和填料。
　　樹脂體系 RTM工藝用的樹脂主要是不飽和聚酯樹脂。
　　增強材料 一般RTM的增強材料主要是玻璃纖維，其含量為25%～45%（重量比）；常用的增強材料有玻璃纖維連續(xù)氈、復合氈及方格布。
　　填料 填料對RTM工藝很重要，它不僅能降低成本，改善性能，而且能在樹脂固化放熱階段吸收熱量。常用的填料有氫氧化鋁、玻璃微珠、碳酸鈣、云母等。其用量為20%～40%。

袋壓法、熱壓罐法、液壓釜法和熱膨脹模塑法成型
　　袋壓法、熱壓罐法、液壓釜法和熱膨脹模塑法統(tǒng)稱為低壓成型工藝。其成型過程是用手工鋪疊方式，將增強材料和樹脂（含預浸材料）按設計方向和順序逐層鋪放到模具上，達到規(guī)定厚度后，經加壓、加熱、固化、脫模、修整而獲得制品。四種方法與手糊成型工藝的區(qū)別僅在于加壓固化這道工序。因此，它們只是手糊成型工藝的改進，是為了提高制品的密實度和層間粘接強度。
　　以高強度玻璃纖維、碳纖維、硼纖維、芳綸纖維和環(huán)氧樹脂為原材料，用低壓成型方法制造的高性能復合材料制品，已廣泛用于飛機、導彈、衛(wèi)星和航天飛機。如飛機艙門、整流罩、機載雷達罩，支架、機翼、尾翼、隔板、壁板及隱形飛機等。
　　（1）袋壓法
　　袋壓成型是將手糊成型的未固化制品，通過橡膠袋或其它彈性材料向其施加氣體或液體壓力，使制品在壓力下密實，固化。
　　袋壓成型法的優(yōu)點是：①產品兩面光滑；②能適應聚酯、環(huán)氧和酚醛樹脂；③產品重量比手糊高。
　　袋壓成型分壓力袋法和真空袋法2種：①壓力袋法 壓力袋法是將手糊成型未固化的制品放入一橡膠袋，固定好蓋板，然后通入壓縮空氣或蒸汽（0.25～0.5MPa），使制品在熱壓條件下固化。②真空袋法 此法是將手糊成型未固化的制品，加蓋一層橡膠膜，制品處于橡膠膜和模具之間，密封周邊，抽真空（0.05～0.07MPa），使制品中的氣泡和揮發(fā)物排除。真空袋成型法由于真空壓力較小，故此法僅用于聚酯和環(huán)氧復合材料制品的濕法成型。
　?。?）熱壓釜和液壓釜法
　　熱壓釜和液壓釜法都是在金屬容器內，通過壓縮氣體或液體對未固化的手糊制品加熱、加壓，使其固化成型的一種工藝。
　　熱壓釜法 熱壓釜是一個臥式金屬壓力容器，未固化的手糊制品，加上密封膠袋，抽真空，然后連同模具用小車推進熱壓釜內，通入蒸汽（壓力為1.5～2.5MPa），并抽真空，對制品加壓、加熱，排出氣泡，使其在熱壓條件下固化。它綜合了壓力袋法和真空袋法的優(yōu)點，生產周期短，產品質量高。熱壓釜法能夠生產尺寸較大、形狀復雜的高質量、高性能復合材料制品。產品尺寸受熱壓釜限制，目前國內最大的熱壓釜直徑為2.5m，長18m，已開發(fā)應用的產品有機翼、尾翼、衛(wèi)星天線反射器，導彈再入體、機載夾層結構雷達罩等。此法的最大缺點是設備投資大，重量大，結構復雜，費用高等。
　　液壓釜法 液壓釜是一個密閉的壓力容器，體積比熱壓釜小，直立放置，生產時通入壓力熱水，對未固化的手糊制品加熱、加壓，使其固化。液壓釜的壓力可達到2MPa或更高，溫度為80～100℃。用油載體、熱度可達200℃。此法生產的產品密實，周期短，液壓釜法的缺點是設備投資較大。
　?。?）熱膨脹模塑法
　　熱膨脹模塑法是用于生產空腹、薄壁高性能復合材料制品的一種工藝。其工作原理是采用不同膨脹系數(shù)的模具材料，利用其受熱體積膨脹不同產生的擠壓力，對制品施工壓力。熱膨脹模塑法的陽模是膨脹系數(shù)大的硅橡膠，陰模是膨脹系數(shù)小的金屬材料，手糊未固化的制品放在陽模和陰模之間。加熱時由于陽、陰模的膨脹系數(shù)不同，產生巨大的變形差異，使制品在熱壓下固化。

二、夾層結構制造技術
　　夾層結構一般是由三層材料制成的復合材料。夾層復合材料的上下面層是高強度、高模量材料，中間層是較厚的輕質材料，玻璃鋼夾層結構實際上是復合材料與其它輕質材料的再復合。采用夾層結構方式是為了提高材料的有效利用率和減輕結構重量，以梁板構件為例，在使用過程中，一要滿足強度要求，二要滿足剛度的需要，玻璃鋼材料的特點是強度高，模量低。因此，用單一的玻璃鋼材料制造梁板，滿足強度要求時，撓度往往很大，如果按允許撓度進行設計，則強度大大超過，造成浪費。只有采用夾層結構形式進行設計，才能合理的解決這一矛盾。這也是夾層結構得以發(fā)展的主要原因。
　　由于玻璃鋼夾層結構的強度高，重量輕，剛度大，耐腐蝕，電絕緣及透微波等，目前已廣泛用于航空工業(yè)和宇航工業(yè)的飛機、導彈、飛船及樣板、屋面板，能大幅度的減輕建筑物的重量和改善使用功能。透明玻璃鋼夾層結構板，已廣泛用于寒冷地區(qū)的工業(yè)廠房、大型公用建筑及溫室的采光屋頂。在造船和交通領域，玻璃鋼夾層結構廣泛用于玻璃鋼潛艇、掃雷艇、游艇中的許多構件。我國設計制造的玻璃鋼過街人行橋、公路橋、汽車和火車保溫泠藏車等，均采用了玻璃鋼夾層結構，滿足了重量輕、強度高、剛度大、隔熱、保溫等多性能要求。在要求透微波的雷過罩中，玻璃鋼夾層結構已成為其它材料不能與之相比的專用材料。
　　1、玻璃鋼夾層結構的種類與特點
　　根據(jù)夾層結構所用的芯材種類和形式不同，玻璃鋼夾層結構分為：泡沫夾層結構，蜂窩夾層結構，梯形板夾層結構，矩形夾層結構和圓形夾層結構。
　?。?）泡沫塑料夾層結構 泡沫塑料夾層結構是采用玻璃鋼薄板作蒙皮（面板），泡沫塑料做夾芯層，泡沫塑料夾層結構的最大特點是蒙皮和泡沫塑料夾芯層粘接牢固、受力不大和保溫隔熱性能要求高的部件，如飛機尾翼、保溫通風管道及樣板等。
　?。?）蜂窩夾層結構 蜂窩夾層結構是采用玻璃鋼薄板作蒙皮，蜂窩材料（玻璃布蜂窩、紙蜂窩或其它棉布及鋁蜂窩等）做夾芯層。蜂窩夾層結構的重量輕，強度高，剛度大，多用作結構尺寸大、強度要求高的結構件，如玻璃鋼橋的承重板、球形屋頂結構、雷達罩、反射面、冷藏車地板及箱體結構等。
　　（3）梯形和矩形帶頭作用層結構 這種帶頭作用層結構的面板（蒙皮）為玻璃鋼薄板，夾芯層是玻璃鋼梯形板或矩形板。這種夾層結構方向性強，僅適用于做高強平板，不宜用于彎曲形狀的制品。
　?。?）圓環(huán)形夾層結構 它是用玻璃鋼薄板作蒙皮，用玻璃鋼圓環(huán)做夾芯層。這種夾層結構的特點是芯材耗量少，強度比較高，平板受力無方向性，最適宜做采光用的透明玻璃鋼夾層結構板材，具有遮擋少、透光率高的特點。

蜂窩夾層結構制造技術
　?。?）蜂窩種類 蜂窩的強度與選用原材料和蜂窩幾何形狀有關，根據(jù)平面投影幾何形狀，蜂窩夾芯材料可分為六邊形、菱形、矩形、正弦曲線形和有加強帶六邊形等。在這些蜂窩夾芯材料中，以加強帶六邊形強度最高，正方形蜂窩次之。由于正六邊形蜂窩制造簡單，用料省，強度也較高，故應用最廣。
　?。?）原材料 夾層結構的蒙皮和夾芯材料種類很多，如果用鋁、鈦合金做蒙皮和芯材，則稱為金屬夾層結構；用玻璃鋼薄板，木質膠合板和無機復合材料板做蒙皮，用玻璃鋼蜂窩、紙蜂窩及泡沫塑料做夾芯材料，則稱為非金屬材料夾層結構。目前，以玻璃鋼薄板做蒙皮、玻璃鋼蜂窩和泡沫塑料做芯材的夾層結構應用最廣。①玻璃纖維布（增強材料） 生產玻璃鋼夾層結構的玻璃布分為面層布和蜂窩布兩種：面層布是經過增強處理的中堿和無堿平紋布，其厚度一般為0.1～0.2mm。為加強蒙皮和蜂窩之間的粘度強度，常在兩者之間加一層短切玻璃纖維氈。選用含蠟玻璃布做蜂窩材料，可以防止樹脂浸透到玻璃布背面，減少蜂窩塊層間的粘接，有利于蜂窩成孔拉伸。②紙 生產蜂窩夾層結構的紙，要求有良好的樹脂浸潤性和足夠的拉伸強度。③粘接劑（樹脂） 制造蜂窩夾層結構用的樹脂分蒙皮用樹脂、蜂窩用樹脂和蜂窩與蒙皮粘接用樹脂。根據(jù)夾層結構的使用條件，可分別選用環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯樹脂、酚醛樹脂、有機硅樹脂及鄰苯二甲酸二丙烯酯等。制造蜂窩膠條時，通常采用環(huán)氧樹脂、改性酚醛樹脂、聚醋酸乙烯酯膠和聚乙烯醇縮丁醛膠等。在這些膠粘劑中，環(huán)氧樹脂粘接強度高，改性酚醛樹脂價格低，故應用較多。聚醋酸乙烯酯膠無毒，價格便宜，可以室溫固化，但用此膠制造的蜂條，不能浸聚酯膠膠液，因為聚酯樹脂中的苯乙烯能溶解聚醛酸乙烯，使蜂條開膠、破壞。
　?。?）蜂窩夾芯制造 生產玻璃布夾芯材料時，主要彩膠接拉伸法。其工藝過程是先在制造蜂窩芯材的玻璃布上涂膠條，然后重疊粘接成蜂窩疊塊，固化后按需要蜂窩高度切成蜂窩條，經拉伸預成型，最后浸膠，固化定型成蜂窩芯材。制造蜂窩夾芯疊塊的膠條上膠法，可以采用手械涂膠，也可以使用機械化涂膠。
　　（4）蜂窩夾層結構制造 玻璃布蜂窩夾層結構制造技術分濕法和干法兩種。①干法成型 此法是先將蜂窩夾芯和面板作好，然后再將它們粘接成夾層結構。為了保證芯材和面板牢固粘接，常在面板上鋪一層薄氈（浸過膠），鋪上蜂窩，加熱加壓，使之固化成一體。這種方法制造的夾層結構，蜂芯和面板的粘接強度可提高到3MPa以上。干法成型的優(yōu)點主要是產品表面光滑，平整，生產過程中每道工序都能及時檢查，產品質量容易保證，缺點是生產周期長。②濕法成型 此法是面板和蜂窩夾芯均處于未固化狀態(tài)，在模具上一次膠接成型。生產時，先在模具上制好上、下面板，然后將蜂窩條浸膠拉開，放到上、下面板之間，加壓（0.01～0.08MPa）、固化，脫模后修整成產品。濕法成型的優(yōu)點是蜂窩和面板間粘接強度高，生產周期短，最適合于球面、殼體等異形結構產品生產。其缺點是產品表面質量差，生產過程較難控制。

泡沫塑料夾層結構制造技術
　?。?）原材料 泡沫塑料夾層結構用的原材料分為面板（蒙皮）材料、夾芯材料和粘接劑。①面板材料 主要是用玻璃布和樹脂制成的薄板，與蜂窩夾層結構面板用的材料相同。②粘接劑 面板和夾芯材料的粘接劑，主要取決于泡沫塑料種類，如聚苯乙烯泡沫塑料，不能用不飽和聚酯樹脂粘接。③泡沫夾芯材料 泡沫塑料的種類很多，其分類方法有兩種：一種是按樹脂基體分，可分為：聚氯乙烯泡沫塑料，聚苯乙烯泡沫塑料，聚乙烯泡沫塑料，聚氨酯泡沫塑料，酚醛，環(huán)氧及不飽和聚酯等熱固性泡沫塑料等。另一種是近硬度分，可分為硬質、半硬質和軟質三種。用泡沫塑料芯材生產夾層結構的最大優(yōu)點是防寒、絕熱，隔音性能好，質量輕，與蒙面粘接面大，能均勻傳遞荷載，抗沖擊性能好等。
　?。?）泡沫塑料制造技術 生產泡沫塑料的發(fā)泡方法較多，有機械發(fā)泡法、惰性氣體混溶減壓發(fā)泡法、低沸點液體蒸發(fā)發(fā)泡法、發(fā)泡劑分解放氣發(fā)泡法和原料組分相互反應放氣發(fā)泡法等。①機械發(fā)泡法 利用強烈機械攪拌，將氣體混入到聚合物溶液、乳液或懸浮液中，形成泡沫體，然后經固化而獲得泡沫塑料。②惰性氣體混溶減壓發(fā)泡法 利用惰性氣體（如氮氣、二氧化碳等）無色、無臭、難與其它化學元素化合的原理，在高壓下壓入聚合物中，經升溫、減壓、使氣體膨脹發(fā)泡。③低沸點液體蒸發(fā)發(fā)泡法 將低沸點液體壓入聚合物中，然后加熱聚合物，當聚合物軟化、液體達到沸點時，借助液體氣化產生的蒸氣壓力，使聚合物發(fā)泡成泡沫體。④化學發(fā)泡劑發(fā)泡法 借助發(fā)泡劑在熱作用下分解產生的氣體，使聚合物體積膨脹，形成泡沫塑料。⑤原料化學反應發(fā)泡法 此法是利用能發(fā)泡的原料組分，相互反應放出二氧化碳或氮氣等使聚合物膨脹發(fā)泡成泡沫體。
　?。?）泡沫塑料夾層結構制造 泡沫塑料夾層結構的制造方法有：預制粘接法、現(xiàn)場澆注成型法和連續(xù)機械成型法三種。①預制粘接法 將蒙皮和泡沫塑料芯材分別制造，然后再將它們粘接成整體。預制成型法的優(yōu)點是能適用各種泡沫塑料，工藝簡單，不需要復雜機械設備等。其缺點是生產效率低，質量不易保證。②整體澆注成型法 先預制好夾層結構的外殼，然后將混合均勻的泡沫料漿澆入殼體內，經過發(fā)泡成型和固化處理，使泡沫漲滿腔體，并和殼體粘接成一個整體結構。③連續(xù)成型法 適用于生產泡沫塑料夾層結構板材。

zyf0207

　　請教：
　
年生產5萬套左右，
要求抗壓、彎曲強度大的。

　　應該采用什么樣的成型工藝？