复合材料拉挤成型工艺介绍

复合材料拉挤成型工艺介绍

拉挤成型（Pultrusion）是一种高效连续的复合材料成型工艺，主要用于生产恒定截面的高性能复合材料型材。以下是该工艺的详细介绍：

1. 工艺原理

通过牵引系统将增强纤维（如玻璃纤维、碳纤维）连续拉过树脂浸渍槽、预成型模具和加热固化模具，最终形成具有恒定截面的复合材料型材。

2. 工艺流程

① 纤维供给：连续纤维从纱架引出，排列成预定方向（通常轴向为主，可添加横向增强）。

② 树脂浸渍：纤维通过树脂槽（环氧、不饱和聚酯等）浸渍，可采用：开放式浸渍（简单但VOC高）和封闭式注射浸渍（更环保，树脂利用率高）

③ 预成型：初步排除多余树脂并规整纤维位置，减少后续模具磨损。

④ 加热固化：通过分段加热模具（通常120~180℃）使树脂固化成型，模具长度与固化时间正相关。

⑤ 牵引切割：连续牵引（液压/机械夹持）→ 定长切割 → 成品收集。

3. 工艺特点
① 连续高效生产（速度0.5~2m/min）
② 高纤维含量（可达70%）
③ 优异轴向力学性能
④ 低废料率（<5%）

4. 关键控制参数

① 树脂体系：粘度（影响浸渍效果）、凝胶时间（匹配牵引速度）

② 温度梯度：模具分段控温（避免开裂或固化不足）

③ 牵引力：通常5~20kN，需平衡固化程度与生产效率

5. 典型应用

① 建筑：钢筋替代件（GFRP筋）、桥梁桁架

② 能源：风电叶片大梁、光伏支架

③ 交通：轨道交通电缆槽、汽车防撞梁

④ 电工：绝缘梯、高压绝缘横担

拉挤成型因其高效率、高性能的特点，已成为复合材料工业化应用的重要工艺，未来随着装备智能化升级，将进一步拓展至更复杂结构件的生产。