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复合材料拉挤成型工艺:一文读懂原理、流程与应用领域

文章出处:东莞市冠骄机械有限公司 责任编辑:冠骄机械 发表时间:2026-01-23 15:27:30

一、拉挤成型工艺简介

拉挤成型是一种高效生产复合材料型材的工艺,常用于制造玻璃纤维、碳纤维等增强材料制品。该技术起源于1948年的美国,用于生产等截面的纤维增强塑料型材,之后在全球推广。其主要优点是生产效率高、质量稳定、成本低,现已实现工业化生产。

二、工艺特点

拉挤型材广泛应用于电气、建筑、交通、防腐、军工等领域,目前发展迅速。该工艺可生产任意长度的制品,通常速度为0.2–1.5米/分钟,最快可达4米/分钟以上,并能同时生产多件产品,适合大批量生产。整个过程自动化程度高,产品规格统一,质量稳定。纤维含量最高可达80%,排列整齐,使产品纵向强度高,原材料利用率超过95%。

复合材料

三、国内发展历程

我国从1968年开始研究拉挤工艺,逐步试制出玻璃钢管、槽材及体育器材等。20世纪70年代后,国内多家单位自主研发相关技术与装备。1985年起,引进并自建多条生产线,拉挤制品年产能逐步提升至数万吨。90年代,通过引进与自主技术结合,成功开发石油抽油杆、门窗型材等产品,推动行业进入快速发展阶段。

四、工艺流程简述

  1. 基本流程:纤维排布 → 浸胶 → 预成型 → 模内固化 → 牵引 → 切割 → 成品。

  2. 可调整环节:可添加纤维毡或缠绕纱增强横向强度;牵引可采用履带或机械手;固化可在模具内或加热炉中进行。

  3. 主要材料:

    • 树脂:以不饱和聚酯为主,也有环氧、乙烯基等。

    • 增强材料:主要是玻璃纤维,也可用碳纤维、芳纶等,表面需经处理以提高结合力。

    • 辅助材料:包括脱模剂和填料。

五、设备与操作要点

主要设备包括纱架、浸胶槽、预成型模、加热模具、牵引机和切割锯。其中模具是关键,通常分三个加热区,长度在0.6–1.2米之间,需控制好温度与牵引速度的匹配。操作中要注意树脂黏度、模具温度分布和牵引力调整,以保证产品质量和表面光洁度。

六、工艺优势

  1. 自动化生产,效率高;

  2. 纤维含量高,纵向强度突出;

  3. 可灵活调整产品纵横向强度;

  4. 几乎无边角料,材料利用率高;

  5. 质量稳定,长度可灵活裁切。

七、主要应用领域

  • 航空航天:制造轻质高强度的机翼、机身等部件。

  • 汽车工业:生产轻量化车架、车身等构件,提升能效。

  • 建筑工程:用于玻璃纤维增强混凝土等耐腐蚀材料。

  • 能源化工:制造管道、储罐等耐腐蚀设备。

  • 电子电气:生产高强度、绝缘的电路板等部件。