国内外复合材料工艺设备开展述评--模压成型

  尽管现在一般以为树脂基复合材料工业始于1938年，但实际上早在1909年酚醛树脂面世的第二年即有以木粉、石棉及石英粉为填料的酚醛复合材料模压制品。

  规模化的模压成型由20世纪60时代和70时代的许多企业未来的开展而来，他们第一步成型热固性零件，然后将其设备用于热塑性塑料，并在20世纪80时代开端商业化。跟着职业的老练，在 20世纪 90时代，公司和运用程序迅速增长，金属成型和塑料打针成型范畴的几家首要机械制作商安装了第一套完好的交钥匙出产设备。较小的模塑商还运用内部工程专业相关常识来开展自己的基础设备，并申请了许多新颖的工艺专利。

  现在，欧美几家首要的设备供货商现已建立了适用于要害模压成型工艺的灵敏的制作体系。近年我国经过消化引进技能、自主立异，在工艺及其配备上成果斐然。

  图 1 所示为典型模压成型出产线——GMT（玻纤毡增强热塑性塑料）模压出产线］。

  1909年，酚醛树脂面世，第二年即有以木粉、石棉及石英粉为填料的酚醛复合材料制品。1928年与1938年先后呈现了以脲醛树脂和三聚氰胺甲醛为基体的模塑料。1949年，英国不饱和聚酯树脂团状模塑料（DoughMolding Compound，DMC，前期不增稠）模压玻璃钢面市。20世纪50时代，苏联开发了玻纤/酚醛模塑料和单向带，用来出产炮弹引信等军工产品及化工器件。20世纪60时代，增稠的DMC和以不饱和聚酯树脂为基体的SMC（片状模塑料）面世。

  1963年冬，国家建材部玻璃工业规划院组团赴前苏联调查，了解到了酚醛模压料制备及模压技能。其间，镁酚醛短切玻璃纤维模压料接连出产线）及切开-疏松体系和装料体系（见图3）即为调查所悉资讯的部分内容。疏松机示意图和什物相片如图

  20世纪60时代及20世纪70时代，咱们国家出产的模压件大多为酚醛基体，许多都是用前苏联商标АГ- 4（以氧化镁催化、聚乙烯醇缩丁醛和苯胺改性的酚醛树脂）作模塑料。

  1964 年-1965 年，北京玻璃工业规划院在常州253 厂研制，推出了单纱浸胶机（见图 6），玻纤浸渍树脂后，经烘箱使树脂达B阶段，经恒线速牵引到切开器，短切到所需长度为制品。切开器参阅了北京火柴厂的往复铡刀式切梗机。其时用的是镁酚醛树脂，氧化镁粉易在浸胶槽内沉积，故用叶片拌和，后厂方改为气动拌和，简略效佳。图 7所示为 1969年北京251厂制做的简易版单纱浸胶机［2］。

  1965年起，在常州253厂以“乱丝”（疏松处理后的玻纤增强镁酚醛树脂模塑料）出产 M6 型炮弹引信所用的钢模具，一模产 12 只，因产品引信体带螺纹，故脱模时 12 个子模同步旋转以取下制品，模具规划的非常奇妙，图纸由前苏联供给，模压机均为国产。

  20世纪70时代前后，这种模塑料在常州一带乡镇企业盛行开来，株洲玻璃纤维厂等单位也在出产，并冠以自取的商标。

  20 世纪 60 时代，团状模塑料（Bulk Molding Co⁃mpound，BMC）开端推行，其在欧洲也被称为 DMC（Dough Molding Compound），其前期（20 世纪 50 年 代）是不增稠的；而按美国界说，BMC 便是增稠的BMC。日本在承受欧洲技能后在 BMC 运用及开展上颇有成果，到 20 世纪 80 时代，技能已非常老练。

  一般选用Z形捏合机，又称双臂捏合机或sigma桨叶捏合机，桨叶形状可有多种类型，两根桨叶的速比最好无公约数，浆叶外缘与室壁空隙约为5mm~8mm。图9所示为BMC常用捏合机及sigma型桨叶和单螺旋型桨叶。图10所示为sigma型桨叶捏合机。

  为了使团状模塑料愈加细密，并便于今后的成型操作，当在捏合机中完成了其制备进程后，往往会将其送入一台挤出机中进跋涉一步的加工。

  挤出机的作用是压紧团状模塑料，驱除剩余的空气，而且为了使团状模塑料在成型时便于运用而挤成必定质量和形状的料块。为进一步除净空气，挤出机上带有线 所示为双螺杆挤出机结构

  BMC制品成型有三种办法：模压、传递成型、打针法，国际上20世纪80时代即以打针法为主。BMC打针必须用专用的打针成型机。21世纪初，打针法开端在我国内地鼓起，浙江宁波、江苏无锡、广东顺德等地出产BMC打针机，与一般热塑性塑料打针机比较，其螺杆要求具有更高的耐磨性。

  日本吸收欧美技能的做法可学习。1980年，新泻机械科技（株）就开发出了BMC注塑成型机，并 于 2004 年完成了 BMC 系列注塑机的电动化规划与制作，之后于2014年完成了BMC电动注塑机系列的技能更新。

  图14为BMC打针机示意图。图15为日本新泻机械科技出产的BMC打针机。