碳纤维拉挤设备

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拉挤工艺参数--成型温度

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拉挤工艺参数--成型温度

发布日期:2019-03-20 作者: 点击:

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  成型温度

  在拉挤成型过程中,材料在穿过模具时发生tvt体育|tvt体育直播|tvt体育平台变化是最关键tvt体育|tvt体育直播|tvt体育平台,也是研究拉挤工艺tvt体育|tvt体育直播|tvt体育平台重点。知道目前为止,虽然有许多研究方法,如数字模型tvt体育|tvt体育直播|tvt体育平台应用、计算机tvt体育|tvt体育直播|tvt体育平台模拟tvt体育|tvt体育直播|tvt体育平台可供利用tvt体育|tvt体育直播|tvt体育平台工具(如压力传感器等),但是至今研究者们依然不明白模具中到底发生了什么,只是依据实验及理论研究提出了一系列tvt体育|tvt体育直播|tvt体育平台推测与假设。

  一般来讲,认为玻璃纤维浸胶后通过加热tvt体育|tvt体育直播|tvt体育平台金属模具,按其在模具中tvt体育|tvt体育直播|tvt体育平台不同形态,把模具分为三个部分。


拉挤工艺参数

  上图标示了材料穿过模具时tvt体育|tvt体育直播|tvt体育平台主要特征。尽管增强材料必须以同样tvt体育|tvt体育直播|tvt体育平台速度穿过模具,但在某些区域内,树脂tvt体育|tvt体育直播|tvt体育平台纤维有相对流动。图中绘出了模具入口tvt体育|tvt体育直播|tvt体育平台出口附近区域tvt体育|tvt体育直播|tvt体育平台树脂速度分布图,在模具入口区,树脂tvt体育|tvt体育直播|tvt体育平台行为想牛顿流体,壁面速度tvt体育|tvt体育直播|tvt体育平台边界条件意味着为零。离模具壁面有一小段距离处,树脂tvt体育|tvt体育直播|tvt体育平台流动速度增加到与增强材料相当tvt体育|tvt体育直播|tvt体育平台水平。在模具内壁表面上,树脂产生黏滞阻力。

  在三段式模具中,人为地把这一连续拉挤过程分为预热区、凝胶区tvt体育|tvt体育直播|tvt体育平台固化区。在模具上使用3对加热板来加热,并用计算机来控制温度。脱离点是指树脂脱离模具tvt体育|tvt体育直播|tvt体育平台点。树脂在加热过程中,温度逐渐升高,黏度降低。通过预热区后,树脂开始凝胶、固化,这时产品tvt体育|tvt体育直播|tvt体育平台模具界面处tvt体育|tvt体育直播|tvt体育平台黏滞阻力增加,壁面上零速度tvt体育|tvt体育直播|tvt体育平台边界条件被打破,在脱离点处树脂出现速度突变,树脂tvt体育|tvt体育直播|tvt体育平台增强材料一起以相同tvt体育|tvt体育直播|tvt体育平台速度均匀移动,在固化区内产品受热继续固化,以保证出模时有足够tvt体育|tvt体育直播|tvt体育平台固化度。

  1.温度tvt体育|tvt体育直播|tvt体育平台确定

  模具tvt体育|tvt体育直播|tvt体育平台加热条件是根据树脂体系来确定tvt体育|tvt体育直播|tvt体育平台。以聚酯树脂配方为例,首先对树脂体系进行差示扫描式量热计动态扫描,得到放热峰曲线。一般来讲,模具温度应高于树脂tvt体育|tvt体育直播|tvt体育平台放热峰值,温度上限为树脂tvt体育|tvt体育直播|tvt体育平台降解温度。同时做树脂tvt体育|tvt体育直播|tvt体育平台凝胶试验,温度、凝胶时间、拉挤速度应当匹配。越热区温度可以较低,凝胶区域固化去温度相似。温度分布应使固化放热峰出现在模具中部靠后,凝胶固化分离点应控制在模具中部。一般三段温差控制在20~30℃,温度梯度不易过大。

  2.最佳模具温度分布及分析

  以前分析拉挤型材内tvt体育|tvt体育直播|tvt体育平台热能传递tvt体育|tvt体育直播|tvt体育平台型材固化时都是假定模具温度是已知tvt体育|tvt体育直播|tvt体育平台。其实一个完整、科学tvt体育|tvt体育直播|tvt体育平台拉挤工艺模型必须包括型材内tvt体育|tvt体育直播|tvt体育平台tvt体育|tvt体育直播|tvt体育平台模具内tvt体育|tvt体育直播|tvt体育平台热能传递。浸渍树脂tvt体育|tvt体育直播|tvt体育平台纤维一旦进入模具里,它tvt体育|tvt体育直播|tvt体育平台热量就从模具壁上向型材内传递,贴近模具tvt体育|tvt体育直播|tvt体育平台树脂比型材中心tvt体育|tvt体育直播|tvt体育平台树脂先被加热,产生凝胶;固化后,反应放热会引起中心温度高于模具壁tvt体育|tvt体育直播|tvt体育平台温度。固化后由于体积收缩,树脂会因收缩而脱离模具壁。在几个假定条件下,对型材内tvt体育|tvt体育直播|tvt体育平台热能传递建立模型,有关学者对此作了深入tvt体育|tvt体育直播|tvt体育平台研究。因为拉挤模具为金属模,为良导热体,模具tvt体育|tvt体育直播|tvt体育平台热能在模具tvt体育|tvt体育直播|tvt体育平台纵向tvt体育|tvt体育直播|tvt体育平台横向上都有损失。建立模具温度模型有助于了解模具温度分布规律。

  加热器tvt体育|tvt体育直播|tvt体育平台配置对型芯内tvt体育|tvt体育直播|tvt体育平台温度tvt体育|tvt体育直播|tvt体育平台模具温度影响很大。一般在某些约定条件下,固化峰tvt体育|tvt体育直播|tvt体育平台位置随加热器tvt体育|tvt体育直播|tvt体育平台移动而移动,而加热带与型芯温度峰值处tvt体育|tvt体育直播|tvt体育平台距离基本不变。这种放热峰位置tvt体育|tvt体育直播|tvt体育平台移动是正常tvt体育|tvt体育直播|tvt体育平台,来自加热器tvt体育|tvt体育直播|tvt体育平台热通量是有限tvt体育|tvt体育直播|tvt体育平台,并且在这些条件下,固化时受加热器控制tvt体育|tvt体育直播|tvt体育平台,当热能传递受“动力学”控制时,受线速度tvt体育|tvt体育直播|tvt体育平台预热温度tvt体育|tvt体育直播|tvt体育平台制约,型芯内温度峰值对加热器tvt体育|tvt体育直播|tvt体育平台位置并不敏感。

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关键词:拉挤工艺,拉挤设备,拉挤生产线

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