模壓制品的工藝

行業(yè)磚家

雖然原則上講某一種牌號(hào)的樹(shù)脂有一定的固化特性,但由于同牌號(hào)樹(shù)脂的分子量、軟化點(diǎn),環(huán)氧值等都有一定的變化范圍,因而固化特性也會(huì)有所差異。為保證復(fù)合材料制品的質(zhì)量,最好對(duì)每一批次樹(shù)脂的固化特性進(jìn)行測(cè)定,以確定最佳的壓制工藝。這一工作我們是通過(guò)DDA(動(dòng)態(tài)介電分析)和DMA(動(dòng)態(tài)力學(xué)性能分析)來(lái)完成的。
　　環(huán)氧樹(shù)脂的固化過(guò)程從DDA曲線來(lái)看可分為軟化流動(dòng)、凝膠、固化、熟化(后固化)四個(gè)階段。如將后兩個(gè)階段合并為固化階段也可視為三個(gè)階段。根據(jù)制品材料制作的試片所測(cè)的DDA曲線,再根據(jù)制件的厚度和模具結(jié)構(gòu)情況,確定在一定的加熱速度下每個(gè)階段所需保溫時(shí)間和加壓時(shí)機(jī)。在對(duì)不同加熱速率、不同保溫時(shí)間和加壓時(shí)機(jī)的試片進(jìn)行DMA測(cè)試后,選擇動(dòng)態(tài)力學(xué)性能最好的試片的溫度、壓力與時(shí)間關(guān)系的固化特性確定壓制工藝。圖1、2、3分別為F46+BF3·MEA樹(shù)脂體系試片的DDA、DMA測(cè)試曲線及該體系為基體的結(jié)構(gòu)制品的固化曲線。由于該復(fù)合材料制品尺寸大、厚度厚、結(jié)構(gòu)復(fù)雜,為保證接頭部位的強(qiáng)度和剛度又采用了難度很大的整體成形工藝,因而固化壓制工序成了特別關(guān)鍵的工序。考慮產(chǎn)品大而厚的因素及壓機(jī)中心位置與邊緣溫度的差異,為保證整個(gè)產(chǎn)品均勻固化,我們?cè)?0℃的軟化流動(dòng)峰前增加了在 (45±5)℃時(shí)0.5小時(shí)的低溫保溫過(guò)程。另外,在固化后的自然降溫階段,考慮到鋼模與碳復(fù)合材料熱物理性能的差異,為避免鋼模收縮造成復(fù)合材料制品的翹曲變形,在工藝文件中規(guī)定在產(chǎn)品溫度降至70℃左右時(shí)松開(kāi)模具四周的頂模螺釘,使產(chǎn)品自由降至室溫再卸模。在上述壓制工藝條件下壓制的制品合格率達(dá)到90%以上。