수지, 섬유 및 코어 재료를 포함한 복합재를위한 광범위한 원료가 있으며, 각 재료는 다양한 비용과 수율로 강도, 강성, 인성 및 열 안정성의 고유 한 특성을 갖습니다. 그러나, 복합 재료 전체의 최종 성능은 수지 매트릭스 및 섬유 (샌드위치 재료 구조의 코어 재료)와 관련이있을뿐만 아니라 구조물의 재료의 설계 방법 및 제조 공정과 밀접한 관련이있다. 이 논문에서는 복합재에 일반적으로 사용되는 제조 방법, 각 방법의 주요 영향 요인 및 다른 프로세스에 대해 원료가 선택되는 방법을 소개합니다.
스프레이 몰딩
1, 방법 설명 : 단축 섬유 강화 재료 및 수지 시스템은 곰팡이에 뿌려진 다음 대기압 하에서 성형 공정의 열 세트 복합 생성물로 경화시켰다.
2. 재료 선택 :
수지 : 주로 폴리 에스테르
섬유 : 거친 유리 섬유 원사
핵심 재료 : 없음, 합판만으로 결합해야합니다.
3 주요 장점 :
1) 장인 정신의 오랜 역사
2) 저렴한 비용, 파이버 및 수지의 빠른 배치
3) 낮은 금형 비용
4, 주요 단점 :
1) 합판은 수지가 풍부한 부위, 높은 체중을 형성하기 쉽습니다.
2) 단축 섬유 만 사용할 수 있으며, 이는 합판의 기계적 특성을 심각하게 제한합니다.
3) 스프레이를 용이하게하기 위해서는 수지 점성이 충분히 낮아야하여 복합 재료의 기계적 및 열 특성을 잃어 버릴 필요가있다.
4) 스프레이 수지의 높은 스티렌 함량은 운영자에게 잠재적 위험이 높다는 것을 의미하며, 점도가 낮 으면 수지가 직원의 작업복에 쉽게 침투하여 피부와 직접 접촉 할 수 있음을 의미합니다.
5) 공기 중 휘발성 스티렌의 농도는 법적 요구 사항을 충족하기가 어렵습니다.
5. 일반적인 응용 프로그램 :
간단한 펜싱, 컨버터블 자동차 몸체, 트럭 페어링, 욕조 및 소형 보트와 같은 저 부하 구조 패널.
핸드 레이 업 성형
1, 방법 설명 : 수지에 수지를 섬유로 침투하면 섬유를 짜거나 꼰 또는 바느질 또는 본드 및 기타 강화 방법으로 렌디 업 성형을 수행 할 수 있으며, 롤러 또는 브러시로 일반적으로 완성 된 다음 수지는 접착제 롤러로 압착됩니다. 합판은 치료하기 위해 정상적인 압력을받습니다.
2. 재료 선택 :
수지 : 요구 사항, 에폭시, 폴리 에스테르, 폴리에틸렌 기반 에스테르, 페놀 수지가 없습니다.
섬유 : 요구 사항은 없지만 더 큰 아라미드 섬유의 기본 무게는 손으로 침투하기가 어렵습니다.
핵심 자료 : 요구 사항 없음
3, 주요 장점 :
1) 기술의 오랜 역사
2) 배우기 쉽습니다
3) 실온 경화 수지를 사용하는 경우 금형 비용이 낮습니다.
4) 광범위한 재료 및 공급 업체 선택
5) 분무 공정보다 고 섬유질 함량, 더 긴 섬유
4, 주요 단점 :
1) 수지 믹싱, 라미네이트 수지 함량 및 품질은 운영자의 능력과 밀접한 관련이 있으며, 라미네이트의 낮은 수지 함량과 낮은 다공성을 얻는 것은 어렵습니다.
2) 수지 건강 및 안전 위험, 핸드 레이 업 수지의 분자량이 낮을수록 잠재적 인 건강 위협이 클수록 점도가 낮을수록 수지가 직원의 작업복에 침투하여 피부와 직접 접촉 할 가능성이 높습니다.
3) 좋은 환기가 설치되지 않으면 폴리 에스테르 및 폴리 에틸렌 기반 에스테르에서 공기로 증발 된 스티렌의 농도는 법적 요구 사항을 충족하기가 어렵습니다.
4) 핸드-페이스트 수지의 점도는 매우 낮아야하므로 스티렌 또는 다른 용매의 함량이 높아야하므로 복합 재료의 기계적/열 특성을 잃어야합니다.
5) 일반적인 응용 : 표준 풍력 터빈 블레이드, 대량 생산 보트, 건축 모델.
진공 가루 공정
방법 설명 : 진공 포장 공정은 위의 핸드 레이 업 공정의 확장이며, 즉, 곰팡이에 플라스틱 필름 층을 밀봉하는 것은 핸드 레이 업 합판 진공 청소기이며, 합성 물질의 품질을 향상시키기 위해 배기 및 강화의 효과를 달성하기 위해 합판에 대기압을 적용합니다.
2. 재료 선택 :
수지 : 주로 에폭시 및 페놀 수지, 폴리 에스테르 및 폴리 에틸렌 기반 에스테르는 스티렌을 함유하고있어 진공 펌프로의 휘발을 포함하기 때문에 적용 할 수 없습니다.
섬유 : 더 큰 섬유의 기본 무게가 압력으로 침투 할 수있는 경우에도 요구 사항이 없습니다.
핵심 자료 : 요구 사항 없음
3 주요 장점 :
1) 표준 핸드 업 프로세스보다 더 높은 섬유 함량을 달성 할 수 있습니다.
2) 공극 비율은 표준 핸드 업 프로세스보다 낮습니다.
3) 음압 하에서, 수지는 섬유 침윤 정도를 향상시키기에 충분히 흐릅니다. 물론 수지의 일부는 진공 소비품에 의해 흡수됩니다.
4) 건강 및 안전 : 진공 가루 공정은 경화 과정에서 휘발성 물질의 방출을 줄일 수 있습니다.
4, 주요 단점 :
1) 추가 과정은 노동 비용 및 일회용 진공 백 재료를 증가시킵니다.
2) 운영자에 대한 높은 기술 요구 사항
3) 수지 믹싱 및 수지 함량의 제어는 주로 운영자 능력에 달려 있습니다.
4) 진공 가방은 휘발성 물질의 방출을 줄이지 만, 운영자에 대한 건강 위험은 여전히 주입 또는 Prepreg 공정의 건강 위험보다 높습니다.
5, 일반적인 응용 : 대형, 단일 한정판 요트, 경주 용 자동차 부품, 핵심 재료 본딩의 조선 과정.
와인딩 몰딩
방법 설명 : 와인딩 프로세스는 기본적으로 파이프 및 트로프와 같은 중공, 원형 또는 타원형 구조 부품을 제조하는 데 사용됩니다. 섬유 다발은 수지 함침을 한 다음 다양한 방향으로 맨드릴에 상처를 입 힙니다. 프로세스는 와인딩 머신과 맨드릴 속도에 의해 제어됩니다.
2. 재료 선택 :
수지 : 에폭시, 폴리 에스테르, 폴리에틸렌 기반 에스테르 및 페놀 수지 등과 같은 요구 사항이 없습니다.
섬유 : 요구 사항 없음, 스풀 프레임의 섬유 다발을 직접 사용하여 섬유 천에 직조 또는 재봉 할 필요가 없습니다.
핵심 재료 : 요구 사항은 없지만 피부는 일반적으로 단일 층 복합 재료입니다.
3. 주요 장점 :
(1) 빠른 생산 속도는 경제적이고 합리적인 레이 업의 방법입니다.
(2) 수지 홈을 통과하는 섬유 다발에 의해 운반되는 수지의 양을 측정함으로써 수지 함량을 제어 할 수있다.
(3) 섬유 비용 최소화, 중간 직조 공정 없음
(4) 다양한 하중 베어링 방향을 따라 선형 섬유 다발을 놓을 수 있기 때문에 우수한 구조적 성능
4. 주요 단점 :
(1) 공정은 둥근 중공 구조로 제한됩니다.
(2) 섬유는 구성 요소의 축 방향을 따라 쉽고 정확하게 배열되지 않습니다.
(3) 큰 구조 부품에 대한 맨드릴 양성 성형 비용이 높아짐
(4) 구조물의 외부 표면은 곰팡이 표면이 아니므로 미학이 더 나쁘다
(5) 저급 수지의 사용, 기계적 특성 및 건강 및 안전 성능에주의를 기울여야합니다.
일반적인 응용 분야 : 화학 저장 탱크 및 파이프, 실린더, 소방관 호흡 탱크.
펄트 성형 성형
방법 설명 : 가열 플레이트를 통해 접착제로 함침 된 보빈 홀더로부터의 가열판에, 가열판에서 섬유 침윤의 수지를 완성하고 수지 함량을 제어하면 궁극적으로 재료가 필요한 형태로 치료됩니다. 고정 경화 제품 의이 모양은 기계적으로 다른 길이로 절단됩니다. 섬유는 또한 0도 이외의 방향으로 핫 플레이트로 들어갈 수 있습니다. 압출 및 스트레치 성형은 지속적인 생산 공정이며 제품 단면은 일반적으로 고정 된 모양을 가지므로 약간의 변화가 가능합니다. 사전 습윤 된 재료의 핫 플레이트를 통과하여 고정 된 곰팡이로 즉시 경화 될 것입니다. 이러한 공정은 연속적이지는 않지만 단면 형상 변화를 달성 할 수 있습니다.
2. 재료 선택 :
수지 : 일반적으로 에폭시, 폴리 에스테르, 폴리에틸렌 기반 에스테르 및 페놀 수지 등
섬유 : 요구 사항 없음
핵심 재료 : 일반적으로 사용되지 않습니다
3 주요 장점 :
(1) 빠른 생산 속도는 사전 습윤 및 경화 재료의 경제적이고 합리적인 방법입니다.
(2) 수지 함량의 정확한 제어
(3) 섬유 비용 최소화, 중간 직조 공정 없음
(4) 섬유 다발이 직선으로 배열되기 때문에 우수한 구조적 특성, 섬유 부피 분획이 높기 때문에
(5) 섬유 침윤 영역을 완전히 밀봉하여 휘발성 물질의 방출을 줄일 수 있습니다.
4. 주요 단점 :
(1) 공정은 단면의 모양을 제한한다
(2) 가열 플레이트의 높은 비용
5. 일반적인 응용 : 주택 구조, 교량, 사다리 및 울타리의 빔 및 트러스.
수지 전달 성형 공정 (RTM)
방법에 대한 설명 : 건식 섬유는 하단 금형에 놓여 있으며, 섬유가 곰팡이의 모양에 최대한 적합하고 접착 적으로 결합하도록 미리 압축 할 수 있습니다. 그런 다음, 상단 금형을 하단 금형에 고정하여 공동을 형성 한 다음 수지를 공동으로 주입합니다. 진공 보조 수지 주입 (VARI)으로 알려진 섬유의 진공 보조 수지 주입 및 침윤이 일반적으로 사용됩니다. 섬유 침윤이 완료되면 수지 소개 밸브가 닫히고 복합재가 경화됩니다. 수지 주입 및 경화는 실온 또는 가열 조건에서 수행 할 수 있습니다.
2. 재료 선택 :
수지 : 일반적으로 에폭시, 폴리 에스테르, 폴리 비닐 에스테르 및 페놀 수지, Bismaleimide 수지는 고온에서 사용할 수 있습니다.
섬유 : 요구 사항 없음. 섬유 번들 사이의 간격은 수지 전달에 도움이되기 때문에, 바느질 섬유는이 공정에 더 적합하다. 특별히 개발 된 섬유가 수지 흐름을 촉진 할 수 있습니다
코어 재료 : 벌집 셀은 수지로 채워지고 압력으로 인해 폼이 붕괴되기 때문에 세포 폼이 적합하지 않습니다.
3. 주요 장점 :
(1) 더 높은 섬유 부피 분획, 낮은 다공성
(2) 수지가 완전히 밀봉 된 상태에서 건강 및 안전, 깨끗하고 깔끔한 작동 환경.
(3) 노동의 사용을 줄입니다
(4) 구조 부품의 상부 및 하단은 성형 표면이며, 이후 표면 처리가 쉽습니다.
4. 주요 단점 :
(1) 함께 사용되는 곰팡이는 더 큰 압력을 견딜 수 있도록 비싸고 무겁고 비교적 부피가 크다.
(2) 작은 부품의 제조로 제한
(3) 무모한 영역이 쉽게 발생할 수있어 많은 스크랩이 발생할 수 있습니다.
5. 일반적인 응용 분야 : 작고 복잡한 우주 왕복선 및 자동차 부품, 기차 좌석.
후 시간 : 8 월 8 일 -2024 년
