层压成型工艺及设备学习教案.pptx

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1、会计学1层压成型工艺及设备层压成型工艺及设备第一页，编辑于星期日：十四点 四十六分。课件第六章 层压成型工艺及设备6.1.2 层压工艺特点及应用 工 艺 特 点：生产的机械化、自动化程度较高；产品质量稳定；但一次性投资较大，适合于批量生产。层压板可分为：纸层压板、木层压板、棉纤维层压板、玻璃纤维层压板等品种。主要应用范围：电绝缘部件；薄板适合于各领域；可用于制造齿轮、轴承、皮带轮等结构材料；用于飞机、汽车、船舶、电气工程等领域。例如：复铜箔层压板，用于制造印刷电路板。6.1.2 层压工艺的特点及应用第1页/共26页第二页，编辑于星期日：十四点 四十六分。课件第六章 层压成型工艺及设备6.2 胶

2、布制备工艺及设备6.2.1 制备工艺6.2.1.1 原材料增强材料：玻璃布，石棉布，合成纤维布，玻璃毡，石棉毡，石棉纸，牛皮纸等。树 脂：酚醛树脂、氨基树脂、环氧树脂、不饱和聚酯树脂、有机硅树脂等。6.2.1.2 胶布制备工艺过程 玻璃纤维布经化学处理或热处理后，浸渍树脂胶液，并控制胶含量。在一定温度、时间条件下烘干，使树脂由A阶转到B阶，即得到需要的玻璃纤维胶布。如P136工艺流程图。6.2.1 制备工艺第2页/共26页第三页，编辑于星期日：十四点 四十六分。课件第六章 层压成型工艺及设备6.2.1.3 胶布制备工艺参数 主要有：胶液粘度、浸胶时间、烘干温度与时间、牵引张力。（1）、胶液粘度

3、 一般通过胶液浓度及环境温度来控制。浓度的控制往往采用测试密度的方法来实现。各种玻璃布所用的胶液密度见P137，表6-1。（2）、浸胶时间 一般控制在1545s，不同的布浸透时间不同。（3）、张力控制 张力大小取决于：布自重、及布与各导向辊之间的摩擦力。张力要均衡（不能一边松、一边紧），大小要适中，张力太大，布横向收缩变形，张力太小拉不紧。6.2.1 制备工艺第3页/共26页第四页，编辑于星期日：十四点 四十六分。课件第六章 层压成型工艺及设备（4）浸胶布的烘干温度与时间 烘干过程完成的任务是：除去胶布中挥发份；使树脂由A阶转向B阶。胶布的干燥分两个阶段：第一阶段：取决于表面对流传质；第二阶段

4、：取决于内部扩散。a、温度制度卧式上胶机：进口段90110，中部烘干段120150，出口段100以下。立式上胶机：进出口段3060，中部6080，顶部第三段85130（上下来回一次）。合适的张力可以使布平整地进入胶槽。6.2.1 制备工艺第4页/共26页第五页，编辑于星期日：十四点 四十六分。课件第六章 层压成型工艺及设备b、干燥时间的控制干燥时间 tL/v L烘箱有效长度；v胶布运行速度。干燥时间取决于若干因素，tf（T,w,A,B）T温度;w风速;A树脂状况;B布状况。通过调节布的运行速度来调节。c、气流控制通常布面风速控制在34m/s。6.2.1.4 胶布质量指标及控制方法（1）、含胶量

5、的控制 X16.2.1 制备工艺第5页/共26页第六页，编辑于星期日：十四点 四十六分。课件第六章 层压成型工艺及设备 W1胶布质量 g；W2坯布质量 g；X1胶布含胶量。一般情况下，卷管用胶布含胶量控制在4045；层压板用胶布含胶量控制在3040；而面层胶布含胶量应比内层胶布含胶量稍高。实际生产中含胶量控制方法：1）、调整胶液粘度；2）、调整浸胶时间；3）、调节胶辊间距6.2.1 制备工艺第6页/共26页第七页，编辑于星期日：十四点 四十六分。课件第六章 层压成型工艺及设备（2）、可溶性树脂含量控制X2 W3溶解后胶布质量；X2可溶树脂含量。可溶性树脂含量通过对干燥温度、时间调整来控制。烘干

6、温度高、时间长，可溶性树脂含量降低，反之可溶性树脂含量高；各种胶布的可溶性树脂含量控制指标见P140，表6-2。（3）挥发份含量控制X3 W4烘干后胶布质量。6.2.1 制备工艺第7页/共26页第八页，编辑于星期日：十四点 四十六分。课件第六章 层压成型工艺及设备 挥发份含量一般通过调整干燥速度（温度、时间）来实现。干燥温度提高过快，挥发份来不及跑掉会影响胶布质量。挥发份含量的控制范围为：3%,见表6-2。（4）流动度控制 流动度是胶布中含胶量，可溶性树脂含量，挥发份含量三项指标的综合反映。它表示树脂固化时的流动性能。流动度是评价胶布性能的专用技术指标。流动度一般控制在2030mm之间，测定方

7、法见：P141。6.2.1 制备工艺第8页/共26页第九页，编辑于星期日：十四点 四十六分。课件第六章 层压成型工艺及设备（5）贮存条件 胶布在室温下存放时，挥发份含量、可溶性树脂含量、流动度三项指标易发生变化。使出现胶布发脆、发粘、流胶等现象。胶布应存放在干燥室内，贮存的干燥条件见P141，表63。作业：1、层压胶布制备的工艺参数主要有哪些？2、层压胶布的质量指标有哪些？3、简述层压胶布流动度的测定方法。6.2.1 制备工艺第9页/共26页第十页，编辑于星期日：十四点 四十六分。课件第六章 层压成型工艺及设备6.2.2 浸胶设备浸胶机由卧式浸胶机和立式浸胶机两种。6.2.2.1 卧式浸胶机

8、由玻纤布存放装置、干燥装置（干燥未浸胶玻纤布）、浸胶装置、除尘装置、烘干箱体（烘干胶布）、牵引装置、切割装置、收卷装置等组成。见图6-1。6.2.2.2 立式浸胶机 由送布装置、浸胶装置、牵引装置、烘干箱体、除尘装置、热风循环装置、收卷装置等组成。见图65。6.2.2 浸胶设备第10页/共26页第十一页，编辑于星期日：十四点 四十六分。课件第六章 层压成型工艺及设备6.2.2.3 浸胶机的废气处理 胶布烘干过程中，将有大量有机低分子物，酚醛、甲苯、酒精、二甲苯等物质排出，有一定毒性，直接排放会污染环境，需要进行处理。处理方法：燃烧净化法；冷凝回收法；液体吸收法；固体吸收法。6.2.2 浸胶设备

9、第11页/共26页第十二页，编辑于星期日：十四点 四十六分。课件第六章 层压成型工艺及设备6.3 层压工艺及设备6.3.1 层压工艺6.3.1.1 下料 通常用连续切割机裁剪。压制厚板时应将布裁的小一些。特别是布的纬向，纬纱收缩性较大，压制时会展开。裁小的比例应由经验和具体实验确定。不同性能胶布应分别堆放，例如：面层布、芯层布。6.3.1.2 配叠（排版或配布）应注意以下几个问题（P147）。6.3.1 层压工艺第12页/共26页第十三页，编辑于星期日：十四点 四十六分。课件第六章 层压成型工艺及设备 1）、两表面分别用23层面层胶布，（面层胶布的含胶量稍高，并掺有内脱模剂）;2）、胶布的挥发

10、份含量不宜过大，控制在16，否则应干燥处理;3）、临近面层的1020层胶布，应选用平整无破损的胶布，更不能搭接。中间部分使用不合格胶布的量也不得超过10;4）、下料量 薄板按张数下料法实验法确定;厚板按重量下料法计算法确定。6.3.1 层压工艺第13页/共26页第十四页，编辑于星期日：十四点 四十六分。课件第六章 层压成型工艺及设备 G F板材面积 m2；H板材厚度 m；d板材密度 kg/m3；G板材用料量 kg；物料损失系数，5mm以下薄板，取；厚板 取。胶布的计算下料量公式如下：6.3.1 层压工艺第14页/共26页第十五页，编辑于星期日：十四点 四十六分。课件第六章 层压成型工艺及设备6

11、.3.1.3 组合 顺序如下：铁板（较厚）衬纸单面钢板板料双面钢板板料双面钢板板料单面钢板衬纸铁板。（1）组合原则 对于厚20mm以上的板材应单独压制。厚、薄板一起压制时，应将薄板排放在两侧，厚板排放在中间，这样对产品质量有利。（2）垫衬材料的作用主要目的：使钢板及板材受压、传热均匀；并起到传热、冷却的缓冲作用。6.3.1 层压工艺第15页/共26页第十六页，编辑于星期日：十四点 四十六分。课件第六章 层压成型工艺及设备6.3.1.4 热压层压板的热压过程分为两个阶段：预热预压阶段和热压阶段。1）、预热、预压阶段 目的是使树脂熔化，除去挥发份，进一步浸渍玻璃布，并使树脂进入凝胶状态。不同类型板

12、材的预压工艺参数见表64,P1482）、热压阶段从加全压到热压结束几种热压板热压工艺参数见表65。6.3.1 层压工艺第16页/共26页第十七页，编辑于星期日：十四点 四十六分。课件第六章 层压成型工艺及设备6.3.1.5 冷却脱模关闭热源，通冷却水，在保压状态下冷却。冷却时间根据板材厚度确定，一般冷却到50以下，除去压力、脱模。板材取出温度过高时，表面易起泡且易翘曲变形。6.3.1.6 后处理 是在烘房内进行的处理程序，目的是使树脂进一步固化。对不同的树脂后固化处理的温度、时间不同。特别对后阶段固化慢的环氧酚醛板材，压制定型后，需要在120130，处理4875h。6.3.1 层压工艺第17页

13、/共26页第十八页，编辑于星期日：十四点 四十六分。课件第六章 层压成型工艺及设备6.3.1.7 层压工艺参数 成型压力、温度、时间是三个最重要的工艺参数。称为三大工艺参数。（2）层压板热压升温曲线（P150 图67）分为5个阶段：预热阶段中间保温阶段升温阶段热压保温阶段冷却阶段（1）成型压力的选定 成型压力根据树脂特性、板厚、树脂含量、流动度和升温速度确定。6.3.1 层压工艺第18页/共26页第十九页，编辑于星期日：十四点 四十六分。课件第六章 层压成型工艺及设备图6-7 热压工艺五个阶段的升温曲线示意图6.3.1 层压工艺时间时间温温度度/第一阶段第一阶段第二阶段第二阶段第三阶段第三阶段

14、第四阶段第四阶段第五阶段第五阶段第19页/共26页第二十页，编辑于星期日：十四点 四十六分。课件第六章 层压成型工艺及设备（3）、压制时间的控制 压制时间与树脂的固化速度、层压板的厚度、压制温度等有关。压制时间对制品的性能影响非常显著，压制时间对制品体积电阻系数，介质损耗角正切值，拉伸强度、吸水性能的影响见P151，图6-8、6-9、6-10、6-11实验数据。介质损耗角正切值tg愈小，说明其在交流电作用下发热量愈小，材料的绝缘性能愈好。6.3.1.8 层压工艺中出现的问题及解决措施 见表66。6.3.1.9 复合材料层压板性能 见表67。6.3.1 层压工艺第20页/共26页第二十一页，编辑

15、于星期日：十四点 四十六分。课件第六章 层压成型工艺及设备6.3.2 层压设备6.3.2.1 多层压机的结构特点及工作过程 多层压机的台面一般25001300mm，每层间距200mm。（1）、多层压机的特点，P153，15；（2）、多层压机的结构，图6-12；（3）、多层压机的工作过程。将叠合体送入压机的热板之间，然后升温、加压、保温一定时间、冷却、取出制品。6.3.2.2 多层压机的结构组成 （1）总体结构外形 图6-13，P153 6.3.2 层压设备第21页/共26页第二十二页，编辑于星期日：十四点 四十六分。课件第六章 层压成型工艺及设备 由卧式缸、推拉架、升降台、升降台槽板、上固定板

16、、压机主体、垫板、柱塞、下部活动板、吸钢板机、操作滚道等组成。压机层数一般为718层，压机两侧各设一个升降台和推拉架，其作用是装板与卸板，滚道用来输送垫板、叠层、制品等。（2）加热板 采用蒸汽加热、导热油加热、电阻加热、高频加热等。（3）升降台和推拉架，图6-13（4）翻板装置 P154，图6-15（5）吸板装置 P155，图6-166.3.2 层压设备第22页/共26页第二十三页，编辑于星期日：十四点 四十六分。课件第六章 层压成型工艺及设备6.4 玻璃钢卷管工艺及设备6.4.1 卷管工艺原理及过程 是使用玻璃胶布在卷管机上经热卷成型玻璃钢管材的一种方法。是层压成型的一种变形。图6-17 手

17、工添加卷制示意图图6-18 连续添加卷制示意图6.4.1 卷管工艺原理及过程压辊（加热）后支撑辊前支撑辊胶布胶布塔接部位胶布压辊（热辊）后支撑辊前支撑辊连续胶布胶布第23页/共26页第二十四页，编辑于星期日：十四点 四十六分。课件第六章 层压成型工艺及设备6.4.2 卷管成型设备三辊筒卷管机图6-19 卷管机图1胶布辊；2张力控制装置；3热压辊；4管芯模具；5两个托辊；6除尘装置；7动力装置；8热压辊提升电动机6.4.2 卷管成型设备第24页/共26页第二十五页，编辑于星期日：十四点 四十六分。课件第六章 层压成型工艺及设备 卷管工艺是借助于卷管机上的热辊将胶布软化，使胶布中树脂熔融；在一定张力作用下，借助滚筒与芯模的摩擦力将胶布连续的卷到芯模上，经冷辊冷却定型，然后在固化炉中固化得到产品的一种生产方式。作业：1、简述卷管成型工艺原理图6-20 卷管过程6.4.2 卷管成型设备第25页/共26页第二十六页，编辑于星期日：十四点 四十六分。