碳纖維模具成型過程需要先加熱,使用模溫機預(yù)熱模具,然后將預(yù)浸布和樹脂放入,合模之后繼續(xù)升溫,待混合物充分反應(yīng)固化,達到最高模壓溫度后進行一段時間的保溫,這一階段是碳纖維成型的關(guān)鍵,溫度必須控制準(zhǔn)確。為防止物料成型之后繼續(xù)收縮而出現(xiàn)翹曲現(xiàn)象,需要通過模溫機的冷卻系統(tǒng),對模具進行降溫。
模壓溫度控制主要是指裝模溫度、升溫速度、成型固化溫度和保溫時間的控制。在模壓成型過程中,溫度、壓力和在壓力作用下的持續(xù)時間是重要的工藝參數(shù),它們之間既有各自的作用又有相互制約。在其它工藝條件一定的情況下,模壓成型過程中的溫度不僅影響其流動狀態(tài)而且決定成型過程中交聯(lián)反應(yīng)的速度。溫度高,有利于縮短模壓周期,改善制品物理力學(xué)性能,但溫度過高,熔體流動性會降低以致于充不滿模腔,或表面層過早固化而影響水分、揮發(fā)物排出,這不僅要降低制品的表面質(zhì)量,在開模時還可能出現(xiàn)制品膨脹、開裂等不良現(xiàn)象。反之,模壓溫度過低,固化時間延長,交聯(lián)反應(yīng)不完善也要影響制品質(zhì)量,同樣會出現(xiàn)制品表面灰暗、粘模和力學(xué)性能下降等問題。
裝模溫度:是指將物料放入模腔時,模具的溫度。它主要取決于物料的品種及模壓料的質(zhì)量指標(biāo)。通常當(dāng)模壓料揮發(fā)物含量高,不溶性樹脂含量低時,裝模溫度低些。結(jié)構(gòu)復(fù)雜或較大的模壓制品,難于裝模時,裝模溫度應(yīng)低些為好,可控制在室溫下裝模。提高裝模溫度,可縮短生產(chǎn)周期,提高生產(chǎn)效率。裝模溫度視物料的品種而定,如鎂酚醛預(yù)混模壓料其裝模溫度即為成型固化溫度,而不是在室溫下進行。
升溫速度:同樣取決于物料品種,如616#酚醛預(yù)混模壓料其升溫速度為1-20℃ /分鐘。升溫速度的快慢與樹脂固化反應(yīng)速度密切相關(guān), 升溫過快,易造成樹脂固化不均衡, 影響制品質(zhì)量。
固化成型溫度:樹脂在固化過程中會放出或吸收一定的熱量,根據(jù)放熱量可判斷樹脂縮聚反應(yīng)的程度,來確定固化成型溫度。成型溫度與模壓料的品種有很大關(guān)系,一般情況下,先確定一個比較大的溫度范圍,再通過測試選擇合理的固化成型溫度。
成型保溫時間:成型保溫時間是指在成型壓力和成型溫度下保溫的時間,這一階段最主要的作用,是使制品固化完全和消除內(nèi)應(yīng)力。成型保溫時間的長短取決于物料的品種、成型溫度的高低和制品的結(jié)構(gòu)尺寸和性能。冷卻降溫:降溫方式有自然冷卻和強制降溫兩種。在慢速成型中,保溫結(jié)束后要在一定壓力下逐漸降溫,模具溫度降至60℃以下時,方可進行脫模操作??焖賶褐乒に嚳刹徊捎媒禍夭僮鳎亟Y(jié)束后即可在成型溫度下脫模,取出制品。
固化成型溫度和保溫時間的控制同樣取決于物料的品種,適當(dāng)提高成型溫度可縮短生產(chǎn)周期,有利于穩(wěn)定制品質(zhì)量。但溫度過高,影響物料的流動性,使物料充模困難,造成廢品。若溫度過低,制品保溫時間不足,則會出現(xiàn)固化不完全的缺陷。為使制品充分固化及消除固化內(nèi)應(yīng)力需要保溫一段時間。
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