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        絕緣層壓板壓制的工藝條件有哪些

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        絕緣層壓板壓制的工藝條件有哪些

        發布日期:2018-08-03 作者:揚州容大電氣 點擊:

          工業絕緣層壓板的壓制工藝條件(溫度、壓力、時間)是否合理十分重要。

          壓制工藝可分為3個階段,即預熱、熱壓和冷卻。

        (1) 預熱

          預熱是坯料裝入熱板之間,加壓使熱板閉合并保持壓力在1~5MPa(10~50kg/cm2)同時升溫至100℃左右,保持時間20-6min,稱預熱階段。

          預熱的目的是開始在不高的溫度下,使材料各部分均勻受熱,熔化樹脂,在壓力下均分布,并且達到向纖維內部更深的浸漬,同時在預熱過程中也驅除部分揮發物預熱的溫度較低,會延長預熱時間,影響生產效率,但溫度過高,特別是材料的可溶性樹脂含量不大的情況下,就會因為預熱壓力小,靠近熱板的表面溫度高,流動性差而使產品出現麻孔。如果樹脂的軟化點較高時,預熱溫度應適當提高,一般應比樹脂的熔化溫度高10~15℃。另外當膠紙布的可溶性樹脂含量較大,亦可提高預熱溫度,但這時壓力不能大,而且應逐步加壓,否則會造成大量流膠。
          根據上述情況,預熱溫度和壓力應隨材料的變化而互相配合,對于膠紙板和膠布板,預熱的壓力可稍大一些,約為3~5MPa(30~50kgf/cm2),對于環氧酚醛玻璃布板,因玻璃布表面光滑,如預熱的壓力太大,可能會產生跑料現象,因此壓力不能大,一般為13MPa (10-30kgf/cm2)。
          預熱時間必須控制,特別是預熱將近結束時,要隨時注意流膠情況,掌握時機升溫加壓,這對于產品質量有著直接的影響。如果加壓力不及時,容易造成麻孔和開裂:但過快增加壓力,又易造成流膠、壓裂或跑料。一般膠紙布偏老,揮發物偏小并且流膠少,預熱時間可短一些,升溫加壓應快一些,反之則應慢一些,在生產中觀察流膠情況,特別是壓力表的回壓情況有著實際的意義,如回壓次數很少,說明樹脂已基本不流動,這時就應迅速增加壓力。反之回壓次數較多,說明樹脂還嫩或樹脂仍在流動,這樣壓力就應加慢一些。當膠紙布較老,可以沒有預熱時間,直接級慢升溫至熱壓溫度,并給以較大壓力,有時因材料吸潮,揮發物增大,應適當延長預熱時間,甚至到預熱結束時還要降壓放氣,然后再升溫加壓至熱壓??傊A熱階段在整個壓制過程中是一個重要環節,應當根據具體情況,靈活掌握,確保產品質量。
          預熱后期,當樹脂一旦出現不能拉絲,呈現膠彈態時,標志樹脂初步轉化為C階段,這時應立即打足壓力,并迅速提高溫度,轉入熱壓階段,使材料進一步固化成型

        (2)熱壓
          膠紙布在高溫和高壓下固化為層壓板的過程稱為熱壓階段。熱壓的工藝條件,即溫度壓力與時間對層壓板的性能有著重要的影響,只有正確選擇熱壓工藝條件才能獲得高質量的層壓板?,F分述如下。
        ①溫度。熱壓溫度對層壓板的產量和質量影響很大,對于酚醛膠紙布,如溫度低于140℃,壓制時間要延長,由于固化不充分,產品性能差。如壓制溫度高于180℃,有機纖維組成的底材(紙、布)開始分解,酚醛、環氧等樹脂在縮聚反應加快的同時也有解聚反應發生,影響產品質量。因此,以紙、布為底材的酚醛層壓板或環氧酚醛層壓板,最高壓制溫度點不應超過180℃。在熱壓過程中,粘合劑縮聚時為放熱反應,用熱電偶測定層壓板的中心溫度常比熱板溫度高20~30℃。如果從預熱溫度升溫到熱壓溫度的升溫速度太快(約10min升到),厚板中間溫度可達到200℃,升溫時間控制在20min左右,厚板中間溫度可不超過180℃,所以,壓制20mm以下層壓板,采用較高溫度(160℃熱板溫度)及較短時間(4~5min/mm)熱壓為宣,以保證產品中心溫度不超過180℃而影響其質量,又能獲得較高的生產效率。
          對于3mm以下的薄板,雖然中心溫度升高現象不顯著,但對沖剪性能和翹曲有要求,所以也要求壓制溫度適當放低。
          綜合上述分析,對有機纖推的底材,熱壓溫度控制在160℃±5℃較為合適,升溫時2間為20min左右
          玻璃布底材的層壓板,因玻璃布耐熱性高,在200~250℃對性能影響不大,壓制溫度可以比有機纖維底材高些,如聚胺酰亞胺樹脂為耐高溫聚合物,壓制溫度應在180~200℃,環氧或環氧玻璃布板,增強底材是玻璃布,溫度過高對環氧或環氧酚醛樹脂產生不良影響,故一般熱壓溫度為170℃±5℃。
          如果工藝掌握不好,中心溫度超過很多,除造成材料分解,性能下降,還會產生較大的內應力,使厚板易開裂,薄板翅曲,機械加工性能不好等缺陷。

        ②壓力。如前所述,在預熱時加一定的壓力主要是使熔化的樹脂分布均勻,且達到更深的浸漬,而在熱壓時則需加足壓力,這時加大壓力的主要作用則在于使各層間更緊密地粘結對于用縮聚型高分子化合物組成的粘合劑所生產的層壓板,采用高的壓力是必須的。這首先是為了使膠紙布層間緊密結合。膠紙布含膠量越低,料中空隙越多,層壓板的密度和其他性能隨壓力的增大而增加,最后接近某一數值而不再變化。因此,需要采用較大壓力使之達到最佳性能。其次,在高溫下因縮聚反應而產生的水分和低分子物在高壓下不致汽化使產品鼓泡或變形,只能順著層間作液相滲透,擴散到邊緣而排除,或以結合或互溶的形式存在于產品之中。
        層壓板的性能當壓力7~10MPa(70~100kg/cm2)時趨近于定值,因此,一般層壓板均取7~10MPa(70~100kgf/cm2)的壓力進行壓制,個別情況下也有在較高或較低的壓力下進行壓制。
          對于玻璃布層壓板,因玻璃布無毛細孔,樹脂只能易損傷玻璃纖維,降低力學性能,故壓力應低些,在4-7MPa(40~70kgf/cm2)較為適宜。
        ③時間。層壓板壓制的總時間包括預熱、熱壓和冷卻個階段時間的總和,但此處所指的時間是熱壓時間。熱壓時間的長短與熱壓溫度、樹脂固化速度、層壓板厚度等因素有關。
          不同樹膀的固化速度不同,甲酚甲醛樹脂層壓板的熱壓時間比苯酚甲醛樹脂的時間要長些,環氧酚醛樹脂的固化速度較慢,且玻璃布的傳熱也較慢,所以壓制環氧酚醛玻璃布板時,熱壓時間應長些。樹脂在一定溫度下的固化時間,和層壓板的厚度應該是沒有關系的,但熱壓時間包括一部分傳熱升溫時間,而傳熱升溫與厚度有關。板越厚,各部分固化越不均勻,為防止變形,也需加長時間。酚醛膠紙板、膠布板的熱壓時間,一般按厚3~5min/mm計算,環氧酚醛玻璃布板7~10min/mm。但實際壓制時根據板的厚度不同,規定總熱壓時間不得少于一定的時間。
        熱壓時間對層壓板性能影響很大。熱壓時間短,固化不完全,層壓板性能低劣;熱壓時間過長,同樣會使性能下降。因此,工藝上均給出熱壓時間的下限以保證粘合劑充分固化,同時也給出上限以免影響產品質量
        (3)冷卻
          熱壓階段結束后,便向熱板通入冷水進行冷卻,制品由熱壓溫度降至40~50℃所需的時間即為冷卻階段。開始通冷水時應緩慢一些,防止急冷。冷卻時應維持熱壓時的壓力,冷卻時間與壓制板材的厚度、種類和室溫的高低有關,膠紙板的冷卻時間比膠布板要長些,一般需要40~70min(即每毫米厚度為1~1.5min),當層壓板冷至40~50℃時即可卸料在壓機上冷卻的目的是使層壓板在受壓條件下冷卻,使其形狀固定下來,如果不是在受壓下冷卻,由于固有的內應力以及收縮不均而產生的內應力使層壓板翹曲,也可能產生鼓泡現象。如果壓機使用電加熱方式,冷卻到50C比較困難,一般只冷卻到80~90℃就卸料,這樣容易使產品發生翹曲現象
        對于環氧酚醛玻璃布板,如冷卻溫度過低,會使脫模困難,甚至發生粘鋼板現象,所以卸料時要求溫度高一些,約為50~70℃、這樣在擦外脫模劑時,溶劑容易揮發,可以避免因溶劑不干而發生粘鋼板的現象,同時增加脫模效果。

        絕緣層壓板.jpg

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        關鍵詞:絕緣層壓板,層壓板,絕緣板

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