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拉挤成型工艺及应用
摘要:概述拉挤成型工艺及其应用前景,通过对拉挤成型工艺与其它复合材料加工工艺的比较,阐述了拉挤成型工艺的特点和这种新的复合材料加工工艺在航空、航天、交通、电气、化工和建筑等领域的发展潜力。 
关键词:拉挤成型复合材料热塑性塑料应用
一、概述和发展历史
   拉挤成型工艺是将浸渍树脂胶液的连续玻璃纤维束、带或布等,在牵引力的作用下,通过挤压模具成型、固化,连续不断地生产长度不限的玻璃钢型材。这种工艺最适于生产各种断面形状的玻璃钢型材,如棒、管、实体型材(工字形、槽形、方形型材)和空腹型材(门窗型材、叶片等)等。
拉挤成型技术是一种以连续纤维及其织物或毡类材料增强型材的工艺方法。基本工艺过程,增强材料在外力的牵引下,经浸胶、预成型、热模固化、在连续出模下经定长切割或一定的后加工,得到型材制品。
第一个拉挤成型工艺技术专利于1951年在美国注册。直到60年代,其应用也十分有限,主要制作实芯的钓鱼杆和电器绝缘材料等。60年代中期,由于化学工业对轻质高强、耐腐蚀和低成本的迫切需要,促进了拉挤工业的发展,特别是连续纤维毡的问世,解决了拉挤型材横向强度问题。70年代起,拉挤制品开始步入结构材料领域,并以每年20%左右的速度增长,成为美国复合材料工业十分重要的一种成型技术。从此,拉挤成型工艺也随之进入了一个高速发展和广泛应用的阶段。与此同时,国内也开始关注起拉挤成型工艺这一新型技术。
随着拉挤产品应用领域的不断拓展,人们对拉挤工艺有了全新的认识,从80年代起,秦皇岛玻璃钢厂、西安绝缘材料厂、哈尔滨玻璃钢研究所、北京玻璃钢研究设计院,武汉工业大学先后从英国PUITREX公司,美国PTI公司引进拉挤成型工艺设备。此外河北冀县中意玻璃钢有限公司从意大利TOP Glass公司引进5条拉挤生产线,其中有一条是我国首家引进的光缆增强芯拉挤设备,其拉挤速度可达15-35 m/min。
在借鉴和消化国外先进技术的基础上,业内人员不断研究新工艺,开发新产品,从而有力地推动了国内拉挤成型工业,目前这一技术正在向高速度、大直径、高厚度、复杂截面及复合成型的工艺方向发展。
二、拉挤工艺过程
1 拉挤工艺
拉挤成型工艺是指将浸溃了树脂的连续纤维粗纱经加热模拉出形成预定截面型材的过程。在拉挤成型工艺的发展中,有三种同时发展起来的工艺:
隧道炉拉挤工艺该工艺是把玻纤粗纱或类似的增强材料牵引穿过树脂浴后,经过整形套管除去包藏的空气和多余的树脂达到预定的直径,然后牵引穿过隧道炉并悬空连续固化得到最终产品。
(2) 间歜成型拉挤工艺该工艺是把增强纤维牵引穿过树脂浸溃槽并进入对分式阴模,在脖止状态下由模外加热固化。,打开模具再把下一段牵引到模中。
(3) 高频或微波加热拉挤工艺该工艺与上述两种方法类似,但采用高銕或微波加热,这种方法树脂固化速度快,在模内即可固化。
由于70年代初连续纤维毡的问世解决了拉挤型材的横向强度问题,使拉挤成型工艺获得高速发展。现今的拉挤工艺过程增强材料(玻璃纤维无捻粗纱、玻璃纤维连续毡及玻璃纤维表面毡等)在拉挤设备牵引力的作用下,在浸胶槽里得到充分浸渍后,经过一系列预成型模板的合理导向,得到初步定型,最后进入被加热的金属模具,在一定温度作用下反应固化