“預(yù)浸料”是指用樹(shù)脂體系對(duì)增強(qiáng)纖維或織物完成預(yù)浸漬的通用術(shù)語(yǔ),其中樹(shù)脂體系(通常是環(huán)氧樹(shù)脂)包含適當(dāng)?shù)墓袒瘎?。其最終結(jié)果是當(dāng)預(yù)浸料準(zhǔn)備好并放入模具中,無(wú)需添加任何其他樹(shù)脂。而為了使層壓板固化,必須使用一定壓力和溫度。
1、最大強(qiáng)度特性。典型的手工鋪層會(huì)有大量過(guò)量的樹(shù)脂,過(guò)量的樹(shù)脂會(huì)增加脆性并降低整體性能。而大多數(shù)預(yù)浸料含約35%的樹(shù)脂,這是實(shí)現(xiàn)最大固化性能的理想選擇,通常在常規(guī)的手工層壓中是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。
2、均勻性和可重復(fù)性。預(yù)浸料厚度均勻,并且從模具中出來(lái)的每個(gè)零件在理論上都可能是相同的。真空袋裝技術(shù)在處理等方面仍有一定的誤差,但預(yù)浸料可以大大減少這些問(wèn)題。
3、減少固化時(shí)間。經(jīng)過(guò)熱固化循環(huán)后,無(wú)需等待標(biāo)準(zhǔn)的48小時(shí)即可完全固化。
4、外觀較好。雖然預(yù)浸料加工仍然需要模具準(zhǔn)備和脫模,但是,預(yù)浸料加工可消除氣泡,更容易獲得光滑、有光澤的表面。
預(yù)浸料的缺點(diǎn)
2、保質(zhì)期。性能優(yōu)異的預(yù)浸料可以在室溫(75°F)下最多保存六個(gè)月,但一旦將預(yù)浸料加熱固化并在較高溫度下儲(chǔ)存會(huì)縮短保質(zhì)期。
3、必要的熱固化。為了使預(yù)浸料固化,必須達(dá)到最低270°F的溫度,并保持該溫度至少四個(gè)小時(shí),因此許多先進(jìn)的制造商都使用高壓釜。
預(yù)浸料如何加工?
為了完全固化預(yù)浸料,需要加熱和加壓。雖然可以使用壓力機(jī)來(lái)獲得壓力,但更典型的方法是真空裝袋。零件放置后,必須將其與所有常用元件一起用真空袋裝好,剝離層以使袋不粘附在零件上,然后放滲氣布以吸收多余的樹(shù)脂。
盡管預(yù)浸料固化方式多樣化,但理想的固化環(huán)境是具有溫度和壓力控制功能的高壓釜。熱量需求通常需要烘箱,以便控制溫度上升和下降,并在一定的持續(xù)時(shí)間內(nèi)保持受控的均勻溫度。
如何使用預(yù)浸料?
首先需要準(zhǔn)備模具,而為了獲得光滑的成品零件,必須有一個(gè)已打蠟并涂有PVA的無(wú)瑕模具。預(yù)浸料在兩個(gè)襯板之間,在將織物放入模具前需要將其剝離。由于預(yù)浸料的表面非常粘,因此有必要將材料小心地放入模具中。與手工層壓中的干織物不同,在不固定脫模劑的情況下無(wú)法重新放置預(yù)浸料。
預(yù)浸料如果已部分固化,可以使用小刀或剪刀修剪、打褶和成形。預(yù)浸料很容易處理,由于其粘性,它會(huì)緊密地放在模具中。在將各層放入模具中之后,必須對(duì)預(yù)浸料進(jìn)行壓縮以使其粘合,以除去各層之間的殘留空氣并擠出多余的樹(shù)脂。雖然預(yù)浸料中樹(shù)脂含量得到控制,但是隨著溫度的升高,樹(shù)脂自然會(huì)變稀,并且在樹(shù)脂完全固化之前會(huì)有樹(shù)脂流動(dòng)。
使用壓力機(jī)完成所需的壓縮,但是除非零件完全平坦,否則不能選擇壓力機(jī)。因此,通常將零件真空包裝。預(yù)浸料的一大優(yōu)點(diǎn)是,在固化和冷卻后,可以在零件上鋪設(shè)額外的層而不會(huì)刮傷或進(jìn)行額外的表面處理。同樣,一次可以放置多達(dá)四分之一英寸,但要考慮到不要在層之間捕獲空氣。疊放完成后,將真空袋蓋好并密封,然后準(zhǔn)備抽真空并開(kāi)始加熱循環(huán)。
所有固化周期都以溫度上升開(kāi)始,以溫度下降結(jié)束。區(qū)別在于目標(biāo)溫度和完全固化所需的時(shí)間。始終以每分鐘不超過(guò)5°F的速度上升,直到達(dá)到目標(biāo)溫度為止。在整個(gè)固化周期內(nèi)保持目標(biāo)溫度,然后以每分鐘小于5°F的速度下降至至少150°F,然后再?gòu)暮嫦渲腥〕觥?/div>
讓零件冷卻至室溫,除去真空包裝材料,然后從模具中取出零件。在確定使用的時(shí)間和熱量時(shí),有幾個(gè)注意事項(xiàng)。首先,如果不著急,可以將零件放置在高溫中長(zhǎng)達(dá)24小時(shí),而不會(huì)損壞零件;其次,在確定溫度和固化周期時(shí),請(qǐng)考慮模具的質(zhì)量和電導(dǎo)率,如果是薄金屬,它將快速加熱并且不會(huì)干擾固化周期;最后,必須考慮模具的質(zhì)量和模具材料的溫度限制,如果模具很薄并且是由典型的聚酯/玻璃纖維材料制成的,則在受熱時(shí)可能會(huì)變形。