層壓成型是將預浸膠布按照產品形狀和尺寸進行剪裁、疊加后,放入兩個拋光的金屬模具之間,加溫加壓成型復合材料制品的生產工藝。它是復合材料成型工藝中發展較早、也較成熟的一種成型方法。該工藝主要用于生產電絕緣板和印刷電路板材。
層壓工藝主要用于生產各種規格的復合材料板材,具有機械化、自動化程度高、產品質量穩定等特點,但一次性投資較大,適用于批量生產,并且只能生產板材,且規格受到設備的限制。
層壓工藝過程大致包括:預浸膠布制備、膠布裁剪疊合、熱壓、冷卻、脫模、加工、后處理等工序。
FRP制品形式分類:織物、預固化制品;
織物在該領域內具有較廣泛的用途,主要采用濕法手糊工藝安裝。該方法需要由受過專門培訓的技術人員準備好樹脂,然后用樹脂浸漬織物,再將其鋪放到結構部件上??椢镌诠袒氨仨氄J真去除其中的所有氣泡。因此,手糊FRP制品的Z終強度主要取決于安裝質量。
預固化制品是在工廠內制成的,質量可控且穩定。較高的纖維/樹脂比也為這些制品提供了高于手糊制品的強度和硬度。預固化制品有加強筋和單向層壓帶兩種類型。后者寬度通常在75-100毫米(3-4英寸)之間,厚度大約為1.3毫米(0.05英寸)。在建筑修復領域,通常使用環氧膠將層壓帶粘結在結構部件的外表面上。
雖然層壓帶相對于手糊制品具有安裝簡便、強度高的優點,但其應用相對來說還是有限的,原因有兩個:
1、帶有單向增強材料的層壓帶只適用于梁和平板的彈性增強,以及某些梁的剪切增強;
2、層壓帶的硬度不允許它們卷成直徑小于750毫米(30英寸)的卷。(后面將談到,這是其無法涉足某些應用的主要限制。) 用于生產層壓帶的設備和技術不適合制造大型層壓板。因此,解決層壓帶的上述缺陷很有必要。
超級層壓板
“超級層壓板”是新一代的FRP制品,采用專門的設備制成。寬達1.5米(60英寸)的碳纖維板或玻纖織物由樹脂浸漬后,通過一個壓床時,在均勻的熱量和壓力下,形成層壓板。
超級層壓板相對于傳統層壓材料具有三大優勢。
首先,單向或雙軸向織物使層壓板同時具有橫向和縱向的強度,這一巨大優勢使其進入許多新的應用領域。
第二,它們比傳統層壓帶薄得多,基本厚度為0.66毫米(0.025英寸),可以很容易卷成直徑為300毫米(12英寸)甚至更小的卷。
Z后,鋪層的數量和模式可以調節,從而生產出完全定制的產品,節約大量的制造時間和成本。
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