【讲堂】复合材料工艺详解之层压成型工艺（加压型）

层压成型工艺（加压型）

层压工艺是指将浸有或涂有树脂的片材层叠，组成叠合体，送入层压机，在加热和加压下，固化成型玻璃钢板材或其他形状简单的复合材料制品的一种方法。

1.原材料准备：已制备好的胶布（工艺见后面层压引申：胶布制备工艺）

2.工艺过程：

2.1下料

将胶布剪成一定尺寸，以便送入压机压制。剪切可以用连续切割机，也可以是手工剪切。

2.2 配叠（简称排板或配布）

需要注意下面几个问题：

①通常对多层层压板的每块布料，在两面各放2～3张面层胶布；

②挥发分含量不宜过大，挥发分含量若大于7%，应干燥处理后使用；

③在配叠内层胶布时，临近面层的10～20张应选择平整、无污染及破损的胶布，超过9mm的厚板其中间层可夹配有接头和取过样的胶布；

④根据压机的生产能力合理计算并确定制品的产量和规格。

2.3组合

由钢板、冷压铁板、衬垫及若干板料的堆迭组合称为一个叠合体。叠合体一般按下列顺序组合：铁板→衬纸→单面钢板→板料→双面钢板→板料→……→双面钢板→板料→单面钢板→衬纸→铁板。

2.4热压

一般分为预热预压和热压两个阶段。

①预热预压阶段

主要目的是使树脂熔化，去除挥发物，使熔融树脂进一步浸渍玻纤布，并使树脂逐步固化至凝胶态。预压到板坯边缘流出胶但不能拉丝时，立即加满压力并升温，此时预压结束，进入热压阶段。

②热压阶段

从加全压到热压结束，称为热压阶段。从到达指定的热压温度到热压结束的时间，称为保温时间。一般玻璃钢层压板的保温时间为2min/mm～7min/mm。

2.5冷却脱模

热压结束，关闭热源，通冷却水于热板中进行冷却，同时保持原有压力（冷压），一般冷却到板材温度为50℃以下，去除压力取出板材。

2.6后处理

有些固化体系在后阶段固化速度较慢，在压机上加热固化，基本定型后，可取出放在120℃～130℃的烘房中再进行后处理48h～75h，提高板材的耐热性、机械强度和电性能。

3.工艺参数

热压成型时的温度、压力、时间是三个最重要的工艺参数。

①成型压力的选定

压力的控制，包括压力的大小、加压次数和加压时机等问题。

②压制温度的选择

与树脂的固化温度和固化速率有关。一般认为酚醛树脂的热压温度控制在155℃～165℃为合适，有机硅树脂则在200℃以上。实践证明，层压板的热压温度采用五个阶段升温较为合理。

第一阶段：预热阶段。一般从室温到开始显著反应时的温度，即为预热阶段。此时压力一般为全压的1/3～1/2；

第二阶段：中间保温阶段。当树脂不能拉成细丝时，应立即加全压，并随即升温；

第三阶段：升温阶段。一般来讲，升温速度不宜过快。

第四阶段：热压保温阶段。

第五阶段：冷却阶段。

③压制时间的控制

预压、热压和冷却三个时间之和为压制时间。