面向自動(dòng)鋪放的預(yù)浸料黏性研究.pdf

1、在自動(dòng)鋪放技術(shù)中,材料體系的選擇及鋪放工藝控制是當(dāng)前亟需解決的重要課題,而鋪放過(guò)程中預(yù)浸料的黏性特征對(duì)最終制品的質(zhì)量起到十分關(guān)鍵的作用,因此對(duì)鋪放過(guò)程中預(yù)浸料黏性的表征及相關(guān)機(jī)理的探討逐漸成為復(fù)合材料自動(dòng)化成型領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。本文在國(guó)內(nèi)外研究基礎(chǔ)上,以自動(dòng)鋪放技術(shù)為背景,重點(diǎn)研究了預(yù)浸料黏性的表征方法,通過(guò)一系列實(shí)驗(yàn)研究和理論模型驗(yàn)證,探討不同類型預(yù)浸料黏性規(guī)律,為實(shí)際應(yīng)用提供了重要的理論指導(dǎo)作用,相關(guān)研究?jī)?nèi)容如下:
　　首先

2、根據(jù)心軸剝離原理,采用一種面向自動(dòng)鋪放的預(yù)浸料黏性測(cè)試方法,以預(yù)浸料剛度和黏性作為量化指標(biāo)。以實(shí)驗(yàn)室萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)為基礎(chǔ),自行研制了一套預(yù)浸料黏性測(cè)試裝置及配套溫控運(yùn)載系統(tǒng),并對(duì)鋪放溫度、鋪放壓力、鋪放速度三個(gè)工藝參數(shù)加以分析,提出試樣尺寸,根據(jù)自制實(shí)驗(yàn)裝置展開(kāi)一系列研究。
　　采用單因素輪換法分析各工藝參數(shù)對(duì)預(yù)浸料黏附性的影響,通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):1)隨著鋪放溫度的升高,預(yù)浸料的剛度下降,黏性遵循Arrhenius指數(shù)方程規(guī)律。2)隨著鋪

3、放壓力的增加,預(yù)浸料剛度的變化規(guī)律與心軸剝離機(jī)理一致,黏性符合彈性力學(xué)和樹(shù)脂粘合片模型導(dǎo)出的方程規(guī)律。3)當(dāng)鋪放速度變化時(shí),預(yù)浸料剛度變化幅度很小,黏性受兩方面因素的綜合影響:預(yù)浸料表層樹(shù)脂流動(dòng)性和預(yù)浸料與模具間的接觸面積,且低溫環(huán)氧樹(shù)脂體系預(yù)浸料達(dá)到黏性最大值的鋪放速度大于高溫環(huán)氧樹(shù)脂體系預(yù)浸料。4)隨著預(yù)浸料在空氣中放置時(shí)間的增加,預(yù)浸料的黏性幾乎呈直線下降。同時(shí)對(duì)國(guó)內(nèi)幾種典型預(yù)浸料的黏性做了測(cè)試表征,獲得了不同預(yù)浸料的黏性定量差異

4、,為后續(xù)鋪放材料體系的選擇提供了依據(jù)。
　　對(duì)工藝參數(shù)間的協(xié)同交互作用進(jìn)行了探討:針對(duì)鋪放溫度與鋪放速度,結(jié)合黏彈性理論從預(yù)浸料與模具間的破壞模式角度分析了各自的變化特征,發(fā)現(xiàn)高溫低速發(fā)生內(nèi)聚破壞,低溫高速發(fā)生界面破壞;根據(jù)黏性對(duì)溫度和速度敏感現(xiàn)象,并結(jié)合壓敏膠剝離測(cè)試法提出時(shí)溫等效原理在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用,實(shí)驗(yàn)結(jié)果論證了其合理性,這為解決實(shí)際鋪放中因鋪放速度變化帶來(lái)工藝不穩(wěn)定性問(wèn)題提供了解決方案。
　　最后運(yùn)用正交交互實(shí)驗(yàn)法測(cè)試