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環氧引拔制品模具與加熱及牽引力
環氧引拔制品模具與加熱及牽引力：
連續引拔和固化用的模具一般由鎢鉻錳硬質鋼制成,并研磨拋光鍍鉻,以減小摩擦系數,改善脫模。模具長一般為80~120cm,模具的作用是實現坯料的壓實、成型和固化。模具截面尺寸應考慮樹脂的成型收縮率,模具長度與固化速度、模具溫度、制品尺寸、引拔速度、增強材料性質等。固化成型工序主要掌握成型溫度、模具溫度分布、物料通過模具的時間。預浸料穿過模具時產生的一系列物理的、化學的和物理化學的復雜變化,迄今仍不清楚。可把模具分成三個區域,即預熱區、凝膠區和固化區。增強材料以等速穿過模具,而樹脂則不同,在模具入口處樹脂的行為近似牛頓流體,樹脂與模具內壁表面處的黏滯阻力減緩了樹脂的前進速度,并隨離模具內表面距離的增加,逐漸恢復到與纖維相當的水平。預浸料在前進過程中,樹脂受熱發生交聯反應同時也受熱降低黏度,物理變化和化學變化交織在一起,但初受熱降低黏度有利于浸潤增強材料,而進一步受熱則交聯使分子增大而成凝膠狀態,有利于成型。在固化區逐漸變硬、收縮并與模具脫離,樹脂與纖維一起以相同的速度均勻向前移動,并保證出模時達到規定的固化度。固化溫度通常大于膠液放熱峰的峰值,并使溫度凝膠時間和牽引速度相匹配。預熱區溫度應較低,溫度分布的控制應使固化放熱峰出現在模具中部靠后,脫離點控制在模具中部。三段的溫度差控制在20~30℃脫離點溫度梯度不宜過大,還應考慮固化反應放熱的影響。通常模具內區域分別用三對加熱系統來控制溫度。
牽引力是保證制品順利出模的關鍵,牽引力的大小取決于產品與模具間的界面剪應力。剪應力隨牽引速度的增加而降低,并在模具人口處、中部和出口處出現三個峰值。入口處的峰值是由該處樹脂的黏滯阻力產生的,其大小取決于樹脂黏性流體的性質、入口處溫度、填料含量、截面的形狀。在模具內樹脂黏度隨溫度升高而降低,剪應力下降。隨著固化反應的進行,黏度及剪應力增加。第二個峰值與脫離點相對應,并隨牽引速度增加而大幅降低。第三個峰值在出口處,是制品固化后與模具內壁摩擦而產生的,其值較小。牽引力在工藝控制中很重要,要使制品表面光潔,則要求脫離點處剪應力(第二個峰值)要小,并且盡早脫離模具。牽引力的變化反映了制品在模具中的反應狀態,并與纖維含量、制品形狀和尺寸、脫模劑、溫度、引拔速度等有關。一般制品牽引力為2~3t,特殊制品也不超過5t。