環(huán)氧乙烯基酯預(yù)浸料簡介
3、預(yù)浸料模壓成型易出現(xiàn)的問題
1、特點(diǎn)
?纖維面密度200gsm-500gsm(單向和織物(平紋、單軸向、多軸向織物))
?樹脂含量20%-40%
?單層厚度0.2mm-0.6mm(200gsm-500gsm)
?單向連續(xù)纖維,具有可設(shè)計性
?耐腐蝕、阻燃、高韌性三類
?室溫優(yōu)異的鋪覆性和表面粘性,完整剝離不粘PE薄膜
?快速固化100℃-145℃45sec/mm和140℃-160℃1min/mm兩個系列
?適合模壓成型、真空袋成型、熱壓罐成型
?適合快速成型(熱進(jìn)熱出)、慢速成型(控制升溫速率和升溫平臺)
?低成本與售價
?有不含苯乙烯和低揮發(fā)苯乙烯兩個類型、環(huán)境友好
?室溫存貯期1個月-3個月
2、性能指標(biāo)
2、性能指標(biāo)
3、正在開發(fā)預(yù)浸料種類
?高韌性增稠劑增稠型玻纖/環(huán)氧乙烯基酯預(yù)浸料
特點(diǎn):耐沖擊、耐疲勞、高強(qiáng)度、高剛度
?增稠劑增稠型方格布/短切氈/環(huán)氧乙烯基酯預(yù)浸料
特點(diǎn):同步收縮率SMC和預(yù)浸料復(fù)合應(yīng)用、雙粘度體系、適用于復(fù)雜構(gòu)型結(jié)構(gòu)件模壓成型
?界面增強(qiáng)、高韌性、觸變劑增稠型高韌性碳纖/環(huán)氧乙烯基酯預(yù)浸料
特點(diǎn):通過上漿劑改性獲得高強(qiáng)碳纖維與環(huán)氧乙烯基酯的界面、固化后性能接近碳纖維環(huán)氧預(yù)浸料
環(huán)氧乙烯基酯預(yù)浸料應(yīng)用案例及應(yīng)用前景
一、電動汽車電池盒托盤
加強(qiáng)筋分布形式:(1)“井”型(2)“回”型(3)“田”型(4)中框型(5)對角框型
布置“井”形加強(qiáng)筋能使整體變形撓度較小,整體的應(yīng)變也較其他方案相比明顯減小。“井”型加強(qiáng)筋是最優(yōu)化的加強(qiáng)筋分布形式。
可以分析得知加強(qiáng)筋包埋在蒙皮中位置對電池盒整體和加強(qiáng)筋局部的受力情況影響并不大。
通過有限元模擬分析,三種鋪層方式中,準(zhǔn)各項同性對稱鋪層方式較0°單向鋪層,[0/90/90/0/0/90/90/0]s對稱鋪層相比,電池盒結(jié)構(gòu)的整體的變形撓度,最大應(yīng)力和最大應(yīng)變值均較小,是最佳選擇。
可以分析得知加強(qiáng)筋包埋在蒙皮中位置對電池盒整體和加強(qiáng)筋局部的受力情況影響并不大。
通過有限元模擬分析,三種鋪層方式中,準(zhǔn)各項同性對稱鋪層方式較0°單向鋪層,[0/90/90/0/0/90/90/0]s對稱鋪層相比,電池盒結(jié)構(gòu)的整體的變形撓度,最大應(yīng)力和最大應(yīng)變值均較小,是最佳選擇。
滿足結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計目標(biāo):
應(yīng)變:最大壓應(yīng)變4000με,拉應(yīng)變6000με,剪應(yīng)變4500με;
應(yīng)力:最大Mises應(yīng)力500MPa以下;
變形撓度:最大變形撓度10mm以下。
3.動態(tài)安全性模擬校核
1)確定了動態(tài)校核的方法;
2)確定了動態(tài)校核的內(nèi)容,分別對電池盒進(jìn)行振動模態(tài)分析,正碰分析,側(cè)碰分析,跌落分析,分析模擬校核結(jié)果,確定結(jié)構(gòu)的安全性。
4.拉擠與模壓工藝
4.拉擠與模壓工藝
電池盒樣件的制備試驗研究
1)利用拉擠成型工藝加工制造了加強(qiáng)筋;
2)利用模壓工藝制造了電池盒的蒙皮,加強(qiáng)筋和蒙皮采用膠結(jié)共固化的方式成型出電池盒整體。
二、環(huán)氧乙烯基酯預(yù)浸料應(yīng)用前景
3、預(yù)浸料模壓成型易出現(xiàn)的問題
1、下料量計算
薄板按層數(shù)下料法——實(shí)驗法確定;厚板按重量下料法——計算法確定(按張數(shù)下料,尺寸誤差大)。
層數(shù)計算法:壓制層壓板前可先取幾張預(yù)浸料,稱取質(zhì)量,確定1mm所需張數(shù),然后視要求厚度計算張數(shù)。
預(yù)浸料的計算下料量公式:
G——板材用料量,kg;F——所壓制板材的面積,cm2;H——所壓制板材厚度,cm;d——所壓制板材密度,g/cm3;α——物料損失系數(shù),5mm以下薄板,α取0.02-0.03;厚板α取0.03-0.08;若在壓制預(yù)浸料已經(jīng)預(yù)先切邊整齊的,一般取0.01-0.02。
2、預(yù)浸料的預(yù)定型
(1)預(yù)浸料的鋪層展開設(shè)計與裁切;
(2)預(yù)浸料的鋪覆方法:雙平面的倒角與R角控制,連續(xù)纖維預(yù)浸料與SMC相結(jié)合簡化復(fù)雜曲面的鋪覆復(fù)雜度;
(3)預(yù)浸料的預(yù)熱:凝膠控制,避免固化;
3、預(yù)浸料與SMC的混合模壓成型
(1)模壓的壓力
(2)預(yù)浸料與SMC的固化收縮率匹配
(3)預(yù)浸料與SMC的增稠程度差異化
(4)預(yù)浸料的鋪放位置
(5)預(yù)浸料的含膠量控制
4、預(yù)浸料的壓制
(1)模具垂直側(cè)壁不易產(chǎn)生壓力,可設(shè)計幾度的斜角增加一定的壓力;
(2)硅膠片熱膨脹法:將硅膠片先鋪在模具上,再將預(yù)定型的預(yù)浸料放在硅膠片上,通過加熱膨脹硅膠片提供壓力;
(3)陰陽模膨脹系數(shù)不同,陰模熱膨脹系數(shù)低,陽模膨脹系數(shù)高,升溫固化陽模膨脹量大向預(yù)浸料提供壓力,降溫陽模收縮量大自動脫模,預(yù)浸料低壓成型可考慮使用陽模鋁模具、陰模鋼模具;
(4)帶有鋁嵌件的預(yù)浸料壓制時采用高溫低壓(1-5MPa)可防止鋁嵌件變形和龜裂