连续GF增强PP层合板铺放成型工艺参数研究 被引量：8

1

作者 陈杰 张婷 +3 位作者 周天睿 郭兵兵 方立 周晓东 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期43-48,共6页

以自制的连续玻璃纤维增强聚丙烯预浸带为原料,通过铺放成型工艺制备层合板材。采用正交试验,研究了铺放成型过程中4个主要工艺参数——压力辊压力、热风枪工作温度、压力辊内导热油温度、铺放平台底板温度对层合板材的层间剪切强度(IL... 以自制的连续玻璃纤维增强聚丙烯预浸带为原料,通过铺放成型工艺制备层合板材。采用正交试验,研究了铺放成型过程中4个主要工艺参数——压力辊压力、热风枪工作温度、压力辊内导热油温度、铺放平台底板温度对层合板材的层间剪切强度(ILSS)和空隙率的影响。结果表明,压力辊压力对层合板ILSS影响最大,对空隙率的影响次于热风枪工作温度;热风枪工作温度对空隙率影响最大,对ILSS的影响次于压力辊压力;其它两个工艺参数对ILSS和空隙率的影响均较小。在可操作的范围内,适当提高压力辊压力、热风枪工作温度和压力辊内导热油温度以及选择适中的铺放平台底板温度有利于降低板材的空隙率,提高板材的ILSS。在压力辊压力0.15 MPa、热风枪工作温度229℃、压力辊内导热油温度100℃、铺放平台底板温度95℃的最优工艺条件下,板材的ILSS达到21.54 MPa,空隙率为1.23%。 展开更多

关键词 铺放成型 连续玻璃纤维增强聚丙烯 层间剪切强度 空隙率

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铺放成型工艺参数对复合材料板材弯曲强度和层间剪切强度的影响 被引量：8

2

作者 李靖 洪成 +3 位作者 郭兵兵 方立 周天睿 周晓东 《玻璃钢／复合材料》 CSCD 北大核心 2017年第5期72-79,共8页

为得出铺放成型过程中热风枪温度、铺放速度、压力辊压力、压力辊温度和底板温度五个工艺参数对复合材料板材弯曲强度和层间剪切强度(ILSS)的影响,用自制连续玻璃纤维增强聚苯硫醚预浸带进行铺放成型实验制备复合材料板材,分别用正交试... 为得出铺放成型过程中热风枪温度、铺放速度、压力辊压力、压力辊温度和底板温度五个工艺参数对复合材料板材弯曲强度和层间剪切强度(ILSS)的影响,用自制连续玻璃纤维增强聚苯硫醚预浸带进行铺放成型实验制备复合材料板材,分别用正交试验和单因素实验研究其规律。结果表明,压力辊压力对板材ILSS影响最大,底板温度对ILSS影响最小,铺放速度对弯曲强度影响最大,压力辊温度对弯曲强度影响最小。在合适的范围内,降低铺放速度,升高压力辊压力,选择适中的热风枪温度、底板温度和压力辊温度,有利于材料弯曲性能和ILSS的提升。在铺放小车速度为40 cm/min、压力辊压力为0.4 MPa、压力辊温度为240℃、热风枪温度为340℃和底板温度为240℃的条件下,GF/PPS复合材料板材的层间剪切强度和弯曲强度达到最优值,分别为79.94 MPa和1097.37 MPa。 展开更多

关键词 连续玻璃纤维 聚苯硫醚 铺放成型 层间剪切强度 弯曲强度

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基于激光加热的CF/PEEK复合材料层合板铺放工艺研究

3

作者 刘冠三 孙士勇 +1 位作者 马鑫 韩晓缠 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2024年第4期49-55,共7页

面向热塑性复合材料的高质量成型需求,设计搭建了基于光纤激光加热的CF/PEEK铺放平台,制备了复合材料层合板构件。基于铺放平台的设备参数(激光功率、铺放速度、铺放压力),通过单因素参数分析和多因素正交试验参数分析,结合层间剪切强... 面向热塑性复合材料的高质量成型需求,设计搭建了基于光纤激光加热的CF/PEEK铺放平台,制备了复合材料层合板构件。基于铺放平台的设备参数(激光功率、铺放速度、铺放压力),通过单因素参数分析和多因素正交试验参数分析,结合层间剪切强度测量以及微观形貌显微观测,探究了层合板成型过程中温度、压力两个工艺参数对CF/PEEK层合板力学性能的影响规律。试验结果表明:在试验范围内,层间剪切强度随着铺放温度与压力的增大,呈现出先增大后减小的现象。成型过程中,铺放温度与铺放压力两个工艺参数对层合板层间剪切强度影响程度并不相同,铺放温度的影响更大。试验中制备CF/PEEK层合板的最优工艺参数组合如下:铺放压力为0.2 MPa,铺放温度为402.6℃。 展开更多

关键词 热塑性复合材料 激光加热 工艺参数 铺放成型

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GF/HDPE复合材料层合板铺放工艺参数分析 被引量：1

4

作者 张一鸣 杨睿 +1 位作者 梁宜楠 王宇 《塑料》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期94-97,107,共5页

利用搭建的复合材料铺放实验平台制备了单向连续玻璃纤维增强高密度聚乙烯(GF/HDPE)复合材料层合板,通过单因素实验和三因素四水平正交实验,结合短梁法测定层间剪切强度和微观形貌观察,研究了GF/HDPE复合材料层合板的成型工艺,分析了成... 利用搭建的复合材料铺放实验平台制备了单向连续玻璃纤维增强高密度聚乙烯(GF/HDPE)复合材料层合板,通过单因素实验和三因素四水平正交实验,结合短梁法测定层间剪切强度和微观形貌观察,研究了GF/HDPE复合材料层合板的成型工艺,分析了成型压力、加热温度和铺放速度3个工艺参数,对GF/HDPE复合材料层合板层间剪切强度的影响,得到了制件层间剪切强度随各工艺参数的变化规律和最优参数组合,以及各工艺因素对制件层间剪切强度影响的主次顺序。研究结果表明,随着成型压力与加热温度的增加,制件层间剪切强度呈先增大后减小的趋势。随着铺放速度的增大,层间剪切强度逐渐减小。各工艺因素对制件性能的影响由大至小为铺放速度、成型压力、加热温度。成型制件的最优参数组合为成型压力0.2 MPa、加热温度数430℃、铺放速度60 mm/min。 展开更多

关键词 热塑性复合材料 工艺参数 铺放成型 单因素实验 正交实验

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树脂基复合材料成型工艺的发展 被引量：82

5

作者 何亚飞 矫维成 +2 位作者 杨帆 刘文博 王荣国 《纤维复合材料》 CAS 2011年第2期7-13,共7页

随着复合材料工业的迅速发展,传统的复合材料成型工艺日臻完善,新的成型方法不断涌现。本文通过梳理接触低压成型工艺、拉挤成型工艺、模压成型工艺、缠绕成型工艺、铺放成型工艺、RTM成型工艺这几种先进树脂基复合材料成型工艺的发展历... 随着复合材料工业的迅速发展,传统的复合材料成型工艺日臻完善,新的成型方法不断涌现。本文通过梳理接触低压成型工艺、拉挤成型工艺、模压成型工艺、缠绕成型工艺、铺放成型工艺、RTM成型工艺这几种先进树脂基复合材料成型工艺的发展历程,分析发展过程中的关键技术,来研究先进复合材料成型工艺的演变,从而探讨未来树脂基复合材料成型工艺的发展方向。 展开更多

关键词 树脂基复合材料成型工艺 接触低压成型工艺 拉挤成型工艺 模压成型工艺 缠绕成型工艺 铺放成型工艺 RTM成型工艺

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FRP铺放成型技术的研究 被引量：10

6

作者 徐再 吴耀楚 田会方 《玻璃钢／复合材料》 CAS CSCD 2002年第5期44-46,共3页

纤维增强复合材料铺放成型技术是在手工迭层铺放和纤维缠绕工艺的基础上发展起来的一种机械化、自动化成型工艺。在纤维铺放成型技术中 ,主要采用铺放头机构实现纤维的铺放。该机构包括加料装置、加热装置、加压装置、剪切装置等。纤维... 纤维增强复合材料铺放成型技术是在手工迭层铺放和纤维缠绕工艺的基础上发展起来的一种机械化、自动化成型工艺。在纤维铺放成型技术中 ,主要采用铺放头机构实现纤维的铺放。该机构包括加料装置、加热装置、加压装置、剪切装置等。纤维铺放成型技术的控制系统主要是采用计算机数控 (CNC)来实现。 展开更多

关键词 FRP 铺放成型技术 研究 复合材料 纤维铺放 铺放头 计算机数控

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热塑性复合材料自动铺放工艺参数分析与优化 被引量：13

7

作者 宋清华 刘卫平 +3 位作者 肖军 陈萍 杨洋 陈吉平 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期1149-1157,共9页

热塑性复合材料自动铺放原位成型(AFP)技术是高效低成本制造大型复合材料构件的关键,而自动铺放过程中工艺参数的选取及控制精度对成型构件的性能有较大影响,因此为保证原位成型后成型构件的性能,需分析自动铺放工艺参数对成型构件性能... 热塑性复合材料自动铺放原位成型(AFP)技术是高效低成本制造大型复合材料构件的关键,而自动铺放过程中工艺参数的选取及控制精度对成型构件的性能有较大影响,因此为保证原位成型后成型构件的性能,需分析自动铺放工艺参数对成型构件性能的影响并对其进行优化。本文基于热塑性复合材料自动铺放平台,以连续玻璃纤维增强聚丙烯(GF/PP)预浸纱为原料制备复合材料层合板,以层合板的力学性能为优化目标,根据响应曲面法原理设计试验,分析热气温度、热压辊压力及冷压辊压力各工艺参数及其耦合作用对层合板力学性能的影响,建立各工艺参数与层合板力学性能的二次多项式回归方程预测模型,通过预测值与实际值对比等检验分析,验证回归模型的有效性和可靠性,进而获得热塑性复合材料AFP最优工艺参数组合为热气温度为385℃、热压辊压力为0.3 MPa、冷压辊压力为1.1 MPa。 展开更多

关键词 热塑性复合材料 自动铺放成型(AFP) 原位固结 工艺参数 力学性能

原文传递

热塑性树脂基复合材料在民机上的应用研究 被引量：5

8

作者 李明 《科技视界》 2016年第26期9-10,共2页

热塑性树脂基复合材料以其独特的性能在工程应用领域受到青睐,它能为工程技术人员在严苛环境中的使用提供多种性能优势,同时能够有效降低生产与维护成本。本文介绍了热塑性树脂基复合材料的特点、在民用飞机上的应用以及相关成型工艺,... 热塑性树脂基复合材料以其独特的性能在工程应用领域受到青睐,它能为工程技术人员在严苛环境中的使用提供多种性能优势,同时能够有效降低生产与维护成本。本文介绍了热塑性树脂基复合材料的特点、在民用飞机上的应用以及相关成型工艺,并对其在国产民机上的应用进行了展望。 展开更多

关键词 热塑性树脂基复合材料 注塑成型 热压成型 自动铺放成型

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碳纤维/环氧树脂预浸带铺放应力场及制品微观结构的模拟与实验 被引量：2

9

作者 张宏基 葛媛媛 +4 位作者 万增利 拓耀飞 孙志勇 唐虹 史耀耀 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期2875-2886,共12页

碳纤维/环氧树脂预浸带复合材料在铺放成型时,由于树脂基体与碳纤维之间的热膨胀系数存在差异以及成型时热-力参数作用下由于纤维的变形而导致纤维与基体接触处产生应力集中等原因,在制品材料中会产生热残余应力。针对碳纤维/环氧树脂... 碳纤维/环氧树脂预浸带复合材料在铺放成型时,由于树脂基体与碳纤维之间的热膨胀系数存在差异以及成型时热-力参数作用下由于纤维的变形而导致纤维与基体接触处产生应力集中等原因,在制品材料中会产生热残余应力。针对碳纤维/环氧树脂预浸带复合材料的实际结构特点,利用ABAQUS有限元软件建立含有界面的碳纤维/环氧树脂预浸带复合材料的细观代表性体积单元(Representative volume element, RVE)有限元模型,采用实验研究和有限元仿真分析的方法,研究在温度-压力参数作用下预浸带铺放制品残余应力的分布规律及影响机理。首先,建立预浸带铺放时的温度和压力模型,研究不同温度和压力参数条件下碳纤维/环氧树脂预浸带铺放制品残余应力的分布情况。其次,采用耦合降温法模拟碳纤维/环氧树脂预浸带残余应力随纤维体积含量、铺放压力以及铺放温度的变化规律,并采用扫描电镜对不同工艺参数条件下预浸带铺放制品的微观结构进行分析。通过对模拟结果进行分析比较得到各因素对制品残余应力的基本影响规律;最后进行不同温度和压力等铺放参数对预浸带铺放成型时残余应力影响的实验测试研究。 展开更多

关键词 预浸带 自动铺放成型 复合材料 残余应力 工艺参数

原文传递

龙门缠绕/铺放成型机龙门结构设计与分析

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作者 张永军 王益轩 +3 位作者 李明伦 黄新武 刘玮 开建波 《现代机械》 2015年第5期17-21,共5页

设计并建立了三种型式的缠绕/铺放机主结构模型,重点针对一种典型的缠绕/铺放机的龙门结构进行详细设计、有限元建模与分析。通过Pro/E建立龙门结构的三维模型,并导入ANSYS Workbench中,利用Workbench的强大功能分析龙门结构的静态、模... 设计并建立了三种型式的缠绕/铺放机主结构模型,重点针对一种典型的缠绕/铺放机的龙门结构进行详细设计、有限元建模与分析。通过Pro/E建立龙门结构的三维模型,并导入ANSYS Workbench中,利用Workbench的强大功能分析龙门结构的静态、模态、谐响应及瞬态特性,得到龙门结构的最大等效应力为9.6277 MPa,前5阶固有频率为11.098 Hz、17.548 Hz、23.404 Hz、55.818 Hz、60.614 Hz,动梁的最大瞬态等效应力为19.261 MPa,验证了龙门结构满足设计要求,为后续的研发设计提供有用的参考。 展开更多

关键词 缠绕/铺放成型机 龙门结构设计 复合材料 谐响应分析 瞬态分析

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热塑性复合材料点阵铺放工艺对层间剪切强度的影响研究 被引量：4

11

作者 梁宜楠 杨睿 +1 位作者 王俊龙 张博 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2021年第10期61-66,共6页

为实现基于自动铺放原位成型工艺的热塑性复合材料点阵结构制备,本文将细观尺度热塑性复合材料层合板作为代表,以提高其力学性能为目标,基于试验对细观尺度自动铺放原位成型工艺开展研究,具体包括结合单因素法与响应曲面法设计试验方案... 为实现基于自动铺放原位成型工艺的热塑性复合材料点阵结构制备,本文将细观尺度热塑性复合材料层合板作为代表,以提高其力学性能为目标,基于试验对细观尺度自动铺放原位成型工艺开展研究,具体包括结合单因素法与响应曲面法设计试验方案,以层间剪切强度(ILSS)与微观形貌为表征方法,分析自动铺放原位成型工艺参数对层合板力学性能的影响规律并建立预测模型,结果表明,试验范围内铺放速度对ILSS的影响最大,铺放压力其次,铺放温度最小,且因素间存在交互作用,试件ILSS随铺放压力与温度的增加呈现先上升后下降的趋势,随铺放速度增加而下降,试验范围内最优工艺参数组合为铺放压力为14 N,铺放温度为408℃,铺放速度为60 mm·min^(-1)。 展开更多

关键词 细观尺度 自动铺放原位成型 热塑性复合材料 工艺参数

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