本文对干法、湿法和半干法三种纤维缠绕工艺各自的浸胶技术做了重点介绍,分析了其技术的特点和存在的不足。综述了国内外纤维缠绕工艺浸胶技术的现状和研究进展,并对未来纤维缠绕工艺浸胶技术的发展提出展望。
自复合材料出现以来。相应的浸胶技术也随之诞生。早在20世纪40年代,美国就以手糊工艺制造出了军用雷达罩和飞机油箱。所谓手糊工艺是指手工或在机械辅助下将增强材料和热固性树脂铺覆在模具上,树脂固化形成复合材料的一种成型方法,如图1所示。它也是世界上最早最简单的浸胶技术。
1946年,美国发明了用连续纤维缠绕成型压力容器的方法。纤维缠绕工艺由此问世,该法是复合材料制品成型常用的工艺方法,它比金属成型工艺简单。可设计性强,因而应用十分广泛,如制造固体火箭发动机壳体、雷达罩、直升飞机叶片、管道和各种压力容器等。所谓纤维缠绕工艺是指采用连续纤维(带)经过树脂浸胶或采用预浸纤维(带),按照一定的规律在张力控制下缠绕到芯模上,然后在加热或常温下固化,制成一定形状的制品的一种工艺。纤维缠绕成型工艺的出现,也带动了浸胶技术的一系列改革。
浸胶是纤维缠绕工艺的重要环节,决定了缠绕纱的浸透程度、纤维强度和含胶量,其中含胶量对缠绕制品性能的影响很大。主要表现在:①影响制品的质量和厚度;②含胶量过高,制品强度降低,成型和固化时流胶严重;@含胶量过低,制品孔隙率增加,密实性、防老化性、剪切强度均下降。因而浸胶过程重点是要保证含胶量的准确,通过调节浸渍温度和时间、改变纱束疏密和出纱速度、控制缠绕张力、刮胶等多种手段可使缠绕制品的含胶量达到理想值。
根据缠绕时树脂基体所处的化学物理状态不同,缠绕工艺可分为干法、湿法及半干法。不同的缠绕工艺。其对应的浸胶技术也不尽相同。下面就介绍几种不同缠绕工艺下目前常用的浸胶方法。
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