拉擠工藝是指玻璃纖維等增強材料在外力牽引下,經過浸膠、擠壓成型、加熱固化、定長切割等一系列工序,連續(xù)生產復合材料線型制品的一種方法。
增強材料從紗架引出后,經過排紗器進入浸膠槽,浸透樹脂膠液后,進入預成型模,將多余樹脂和氣泡排出,再進入成型模凝膠、固化。固化后的制品由牽引機連續(xù)不斷地從模具拔出,由切斷機定長切斷。它區(qū)別于其他成型工藝的地方是需要外力牽引和擠壓模塑,故稱拉擠成型工藝。
在拉擠成型過程中,模具是各種工藝參數(shù)作用的交匯點,是拉擠工藝的核心之一。與塑料擠出成型相比,拉擠成型與其有相似之處,但前者僅是一物理變化過程,后者還伴隨著動態(tài)的化學反應。相比之下,拉擠模具的工況較前者要復雜得多,所以拉擠模具的設計和制造具有十分重要的意義,它不僅關系著拉擠工藝的成敗,決定著拉擠制品的質量和產量,同時也影響拉擠模具的使用壽命。
從工藝角度來講,拉擠模具一般由預成型模和成型模兩部分組成:
(1)預成型模具 在拉擠成型過程中,增強材料浸漬樹脂后(或被浸漬的同時),在進入成型模具前,必須經過由一組導紗元件組成的預成型模具,預成型模的作用是使浸漬后的增強材料進一步除去多余的樹脂,排除氣泡,逐步形成近似成型模腔形狀和尺寸,然后進入模具。通過預成型,增強材料逐漸達到所要求的形狀,并使增強材料在制品斷面的分布符合設計要求。
(2)成型模具 成型模具橫截面面積與產品橫截面面積之比一般應大于10,以保證模具有足夠的強度和剛度,加熱后熱量分布均勻和穩(wěn)定。拉擠模具長度是根據(jù)成型過程中牽引速度和樹脂凝膠固化速度決定,以保證制品拉出時達到脫模固化程度。
拉擠模具的模腔表面要求光潔、耐磨,以減少拉擠成型時的摩擦阻力,提高模具的使用壽命。模具材料的選擇直接影響著拉擠模具的性能,模具材料要求具備以下性能:
1)較高的強度、耐腐蝕性、耐疲勞性和耐磨性;
2)較高的耐熱性和較小的熱變形性;
3)良好的切削性和表面拋光性能;
4)摩擦系數(shù)低,阻力小,尺寸穩(wěn)定性好;
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