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环氧引拔成型制品的设计及原理

时间:2014-01-20 08:36 来源:未知 作者:admin 点击:
引拔是将组合原料通过黏合、成型和固化工序牵引出连续长度的增强塑料型材的制造方法。因此引拔成型制品要考虑构成制品的材质以满足性能的要求;要考虑制作工艺需要的各种工艺

引拔是将组合原料通过黏合、成型和固化工序牵引出连续长度的增强塑料型材的制造方法。因此引拔成型制品要考虑构成制品的材质以满足性能的要求;要考虑制作工艺需要的各种工艺适应性如模具和引拔设备的设计工艺参数。如固化时间和引拔速度有密切关系,固化温度与模具和引拔设备和加热方式有密切关系等。

胶黏剂的黏度在2000mPa·s以下易与浸透玻璃纱和填料以及排除空气,以200~1200mPa·s最佳。因为太黏不利于浸润渗透玻璃纱和填料机排除胶内的空气,太稀则容易滴胶及流失而不利挂胶,使产品缺胶形成白斑等, 胶的凝胶时间和固化时间要快,一旦进入模具就可以很快凝胶成型,使之在模具内初规划成型或全固化成型。所以控制在130~150℃以及2~6min内。当然在引拔机上离开模具之后有的可采用红外线补充固化,则可允许稍长些。但固化快慢影响引拔速度和产量、固化完全与否影响产品的质量,特别是机械强度和介电性能,也影响产品脱模。胶的使用期要在8h以上,不应在浸胶槽中发生凝胶或变稠至不能浸透玻璃纱的现象。所以在引拔过程中现配现用,是浸胶槽内停留时间恰当,这是选择叫奶奶级体系要注意的,胶的放热峰的温度一般不超过固化温度20℃以上,以免固化过程中由于局部过热引起内应力造成产品开裂等。胶的固化收缩率要低于6%,甚至更低以便精确设计模具,保证外形尺寸的精确度和有利于脱模而防止卡住。 因此不论选用环氧体系还是聚酯体系,这些工艺因素都是作为引拔成型制品的胶黏剂所必须考虑的因素,也是设计胶的配方时必须考虑的。

引拔制品的性能取决于两个主要成分:一是胶黏剂;二是增强材料。一般爱游戏老版本下载 体系作胶黏剂,其综合性能优于聚酯树脂,但在产量即引拔速度上要低得多。所以电工产品作为主要绝缘性能用的制品如合成绝缘子芯棒,引拔槽锲等均选用爱游戏老版本下载 体系。而作电工产品绝缘结构件则可以选用聚酯树脂体系一般用低黏度双酚A爱游戏老版本下载 及液体酸酐相配合,耐热性能高的则可以加入线型酚醛树脂以提高耐热性,也可采用耐热性较好的液体酸酐,如甲基纳狄克酸酐。由于环氧酸酐体系的固化温度高,固化时间长,必须用促进剂来调节达到上述工艺要求。国外有采用液体胺来固化环氧体系的,也可用咪唑来固化环氧体系来做引拔成型制品。 引拔用的增强材料一般都用玻璃纤维,要求有较高的被浸透能力,采用无碱无捻粗纱,并应用硅烷偶联剂处理,其规格可用Tex2400Tex4800玻璃纱按产品截面为(0.2~0.3)支/mm2来计算所用玻璃纱,控制允许的纱锭数量来生产棒状及异形状的引拔成型制品,如引拔棒、引拔槽锲。 填料可根据引拔成型制品的性能需要适当加入,如为了阻燃可加氢氧化铝等,但必须使胶黏剂和填料(包括玻璃纱增强材料)质量比在(65:35~80:20)范围内。填料太多影响力学性能和介电性能,填料太少也影响力学性能,特别是对拉伸、弯曲强度的影响,但对介电性能有利。 制造各种颜色的槽锲时,必须添加颜料(染料)。颜料(染料)对树脂有阻聚或加聚作用。例如酞青蓝,群青对树脂有加速聚合作用,树脂在 很短时间内即黏胶;而酸性金黄颜料则有阻聚作用,使引拔出的槽锲固化不完全,强度不高。因此,在选用颜料(或染料)时应注意到此点。 由于引拔成型制品是通过模具来确定形状,因此脱模问题甚为重要,正确选用脱模剂是关键。目的是使引拔制品顺利地从模具中脱出来而不影响产品的外观和质量。内脱模剂用量在1%~3%,以不影响产品的性能为前提,能顺利脱模则加入量越少越好。 连续引拔和固化用的模具一般由钨铬锰硬质钢制成,并研磨抛光镀铬,以减小摩擦系数,改善脱模。模具长一般为80~120cm,模具的作用时实现柸料的压实、成型和固化。模具截面尺寸应考虑树脂的成型收缩率,模具长度与固化速度、模具温度、制品尺寸、引拔速度、增强材料性质等。

固化成型工序主要掌握成型温度、模具温度分布、物料通过模具的时间。预浸料穿过模具时产生的一系列物理的、化学的和物理化学的复杂变化,迄今仍不清楚。模具分成三个区域,即预热区、凝胶区和固化区。增强材料以等速穿过模具,而树脂则不同,在模具入口处树脂的行为近似牛顿流体,树脂与模具内壁表面处的黏滞阻力减缓了树脂的前进速度,并随离模具内表面距离的增加,逐渐恢复到与纤维相当的水平。预浸料在前进过程中,树脂受热发生交联反应同时也受热降低黏度,物理变化和化学变化交织在一起,但最初受热降低黏度有利于浸润增强材料,而进一步受热则交联使分子增大而成凝胶状态,有利于成型。在固化区逐渐变硬、收缩并于模具脱离,树脂与纤维一起一相同的速度均匀向前移动,并保证出模时达到规定的固化度。固化温度通常大于胶液放热峰的峰值,并使温度、凝胶时间和牵引速度相匹配。预热区温度应较低,温度分布的控制应使固化放热峰出现在模具中部靠后,脱离点控制在模具中部。三段的温度差控制在20~30℃,温度梯度不宜过大,还应考虑更换反应放热的影响。通常模具内区域分别用三对加热系统来控制温度。

牵引力是保证制品顺利出模的关键,牵引力的大小取决于产品与模具间的界面剪应力。剪应力随牵引速度的增加而降低,并在模具入口处、中部和出口吃出现三个峰值。入口处的峰值是由该处树脂的黏滞阻力产生的,其大小取决于树脂黏性流体的性质、入口处温度、填料含量、截面的形状。在模具内树脂黏度随温度升高而降低,剪应力下降。随着固化反应的进行,黏度及剪应力增加。第二个峰值与脱离点相对应,并随牵引速度增加而大幅度降低。第三个峰值在出口处,是制品固化后与模具内壁摩擦而产生的,其值较小。牵引力在工艺控制中很重要,要使制品表面光洁,则要求脱离点处剪应力(第二个峰值)要小,并且今早脱离模具。牵引力的变化反映了制品在模具中的反应状态,并于纤维含量、制品形状和尺寸、脱模剂、温度、引拔速度有关。一般制品牵引力为2~3t,特殊制品也不超过5t

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