接觸低壓成型工藝 的特點(diǎn)是以手工鋪放增強(qiáng)材料，浸清樹脂，或用簡單的工具輔助鋪放增強(qiáng)材料和樹脂。接觸低壓成型工藝的另一特點(diǎn)，是成型過程中不需要施加成型壓力（接觸成型），或者只施加較低成型壓力（接觸成型后施加0.01～0.7MPa壓力，最大壓力不超過2.0MPa）。
接觸低壓成型工藝過程，是先將材料在陰模、陽?；?qū)δＩ现瞥稍O(shè)計(jì)形狀，再通過加熱或常溫固化，脫模后再經(jīng)過輔助加工而獲得制品。屬于這類成型工藝的有手糊成型、噴射成型、袋壓成型、樹脂傳遞模塑成型、熱壓罐成型和熱膨脹模塑成型（低壓成型）等。其中前兩種為接觸成型。
接觸低壓成型工藝中，手糊成型工藝是聚合物基復(fù)合材料生產(chǎn)中最先發(fā)明的，適用范圍最廣，其它方法都是手糊成型工藝的發(fā)展和改進(jìn)。接觸成型工藝的最大優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡單，適應(yīng)性廣，投資少，見效快。根據(jù)近年來的統(tǒng)計(jì)，接觸低壓成型工藝在世界各國復(fù)合材料工業(yè)生產(chǎn)中，仍占有很大比例，如美國占35%，西歐占25%，日本占42%，中國占75%。這說明了接觸低壓成型工藝在復(fù)合材料工業(yè)生產(chǎn)中的重要性和不可替代性，它是一種永不衰落的工藝方法。但其最大缺點(diǎn)是生產(chǎn)效率低、勞動強(qiáng)度大、產(chǎn)品重復(fù)性差等。
1、原材料
接觸低壓成型的原材料有增強(qiáng)材料、樹脂和輔助材料等。
（1）增強(qiáng)材料
接觸成型對增強(qiáng)材料的要求：①增強(qiáng)材料易于被樹脂浸透；②有足夠的形變性，能滿足制品復(fù)雜形狀的成型要求；③氣泡容易扣除；④能夠滿足制品使用條件的物理和化學(xué)性能要求；⑤價(jià)格合理（盡可能便宜），來源豐富。
用于接觸成型的增強(qiáng)材料有玻璃纖維及其織物，碳纖維及其織物，芳綸纖維及其織物等。
?。?）基體材料
接觸低壓成型工藝對基體材料的要求：①在手糊條件下易浸透纖維增強(qiáng)材料，易排除氣泡，與纖維粘接力強(qiáng)；②在室溫條件下能凝膠，固化，而且要求收縮小，揮發(fā)物少；③粘度適宜：一般為0.2～0.5Pa·s，不能產(chǎn)生流膠現(xiàn)象；④無毒或低毒；⑤價(jià)格合理，來源有保證。
生產(chǎn)中常用的樹脂有：不飽和聚酯樹脂，環(huán)氧樹脂，有進(jìn)也用酚醛樹脂，雙馬來酰亞胺樹脂，聚酰亞胺樹脂等。
幾種接觸成型工藝對樹脂的性能要求：
成型方法對樹脂性能要求
膠衣制作
1、 成型時(shí)不流淌，易消泡
2、 色調(diào)均勻，不浮色
3、 固化快，不產(chǎn)生皺紋，與鋪層樹脂粘接性好
手糊成型
1、 浸漬性好，易浸透纖維，易排除氣泡
2、 鋪敷后固化快，放熱少、收縮小
3、 易揮發(fā)物少，制品表面不發(fā)粘
4、 層間粘接性好
噴射成型
1、 保證手糊成型的各項(xiàng)要求
2、 觸變性恢復(fù)更早
3、 溫度對樹脂粘度影響小
4、 樹脂適用期要長，加入促進(jìn)劑后，粘度不應(yīng)增大
袋壓成型
1、 浸潤性好，易浸透纖維，易排出氣泡
2、 固化快，固化放熱量要小
3、 不易流膠，層間粘接力強(qiáng)
（3）輔助材料
接觸成型工藝中的輔助材料，主要是指填料和色料兩類，而固化劑、稀釋劑、增韌劑等，歸屬于樹脂基體體系。
2、模具及脫模劑
?。?）模具
模具是各種接觸成型工藝中的主要設(shè)備。模具的好壞，直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量和成本，必須精心設(shè)計(jì)制造。
設(shè)計(jì)模具時(shí)，必須綜合考慮以下要求：①滿足產(chǎn)品設(shè)計(jì)的精度要求，模具尺寸精確、表面光滑；②要有足夠的強(qiáng)度和剛度；③脫模方便；④有足夠的熱穩(wěn)定性；⑤重量輕、材料來源充分及造價(jià)低。
模具構(gòu)造 接觸成型模具分為：陰模、陽模和對模三種，不論是哪種模具，都可以根據(jù)尺寸大小，成型要求，設(shè)計(jì)成整體或拼裝模。
模具材料 造反模具材料時(shí)，應(yīng)滿足以下要求：
①能夠滿足制品的尺寸精度，外觀質(zhì)量及使用壽命要求；
②模具材料要有足夠的強(qiáng)度和剛度，保證模具在使用過程中不易變形和損壞；
③不受樹脂侵蝕，不影響樹脂固化；
④耐熱性好，制品固化和加熱固化時(shí)，模具不變形；
⑤容易制造，容易脫模；
⑥晝減輕模具重量，方便生產(chǎn)；
⑦價(jià)格便宜，材料容易獲得。能用作手糊成型模具的材料有：木材，金屬，石膏，水泥，低熔點(diǎn)金屬，硬質(zhì)泡沫塑料及玻璃鋼等。
脫模劑基本要求：
1.不腐蝕模具，不影響樹脂固化，對樹脂粘接力小于0.01MPa；
②成膜時(shí)間短，厚度均勻，表面光滑；
③使用安全，無毒害作用；
④耐熱、能以受加熱固化的溫度作用；
⑤操作方便，價(jià)格便宜。
接觸成型工藝的脫模劑主要有薄膜型脫模劑、液體脫模劑和油膏、蠟類脫模劑。
手糊成型工藝
手糊成型的工藝流程如下：
（1）生產(chǎn)準(zhǔn)備
場地 手糊成型工作場地的大小，要根據(jù)產(chǎn)品大小和日產(chǎn)量決定，場地要求清潔、干燥、通風(fēng)良好，空氣溫度應(yīng)保持在15～35℃之間，后加工整修段，要設(shè)有抽風(fēng)除塵和噴水裝置。
模具準(zhǔn)備 準(zhǔn)備工作包括清理、組裝及涂脫模劑等。
樹脂膠液配制 配制時(shí)，要注意兩個(gè)問題：①防止膠液中混入氣泡；②配膠量不能過多，每次配量要保證在樹脂凝膠前用完。
增強(qiáng)材料準(zhǔn)備 增強(qiáng)材料的種類和規(guī)格按設(shè)計(jì)要求選擇。
（2）糊制與固化
鋪層糊制 手工鋪層糊制分濕法和干法兩種：①干法鋪層 用預(yù)浸布為原料，先將預(yù)學(xué)好料（布）按樣板裁剪成壞料，鋪層時(shí)加熱軟化，然后再一層一層地緊貼在模具上，并注意排除層間氣泡，使密實(shí)。此法多用于熱壓罐和袋壓成型。②濕法鋪層 直接在模具上將增強(qiáng)材料浸膠，一層一層地緊貼在模具上，扣除氣泡，使之密實(shí)。一般手糊工藝多用此法鋪層。濕法鋪層又分為膠衣層糊制和結(jié)構(gòu)層糊制。
手糊工具 手糊工具對保證產(chǎn)品質(zhì)量影響很大。有羊毛輥、豬鬃輥、螺旋輥及電鋸、電鉆、打磨拋光機(jī)等。
固化 制品固化分硬化和熟化兩個(gè)階段：從凝膠到三角化一般要24h，此時(shí)固化度達(dá)50%～70%（巴柯爾硬性度為15），可以脫模，脫后在自然環(huán)境條件下固化1～2周才能使制品具有力學(xué)強(qiáng)度，稱熟化，其固化度達(dá)85%以上。加熱可促進(jìn)熟化過程，對聚酯玻璃鋼，80℃加熱3h，對環(huán)氧玻璃鋼，后固化溫度可控制在150℃以內(nèi)。加熱固化方法很多，中小型制品可在固化爐內(nèi)加熱固化，大型制品可采用模內(nèi)加熱或紅外線加熱。
（3）脫模和修整
脫模 脫模要保證制品不受損傷。脫模方法有如下幾種：①頂出脫模 在模具上預(yù)埋頂出裝置，脫模時(shí)轉(zhuǎn)動螺桿，將制品頂出。②壓力脫模 模具上留有壓縮空氣或水入口，脫模時(shí)將壓縮空氣或水（0.2MPa）壓入模具和制品之間，同時(shí)用木錘和橡膠錘敲打，使制品和模具分離。③大型制品（如船）脫模 可借助千斤頂、吊車和硬木楔等工具。④復(fù)雜制品可采用手工脫模方法 先在模具上糊制二三層玻璃鋼，待其固化后從模具上剝離，然后再放在模具上繼續(xù)糊制到設(shè)計(jì)厚度，固化后很容易從模具上脫下來。
修整 修整分兩種：一種是尺寸修整，另一種缺陷修補(bǔ)。①尺寸修整 成型后的制品，按設(shè)計(jì)尺寸切去超出多余部分；②缺陷修補(bǔ) 包括穿孔修補(bǔ)，氣泡、裂縫修補(bǔ)，破孔補(bǔ)強(qiáng)等。
噴射成型技術(shù)
噴射成型技術(shù)是手糊成型的改進(jìn)，半機(jī)械化程度。噴射成型技術(shù)在復(fù)合材料成型工藝中所占比例較大，如美國占9.1%，西歐占11.3%，日本占21%。目前國內(nèi)用的噴射成型機(jī)主要是從美國進(jìn)口。
(1)噴射成型工藝原理及優(yōu)缺點(diǎn)
噴射成型工藝是將混有引發(fā)劑和促進(jìn)劑的兩種聚酯分別從噴槍兩側(cè)噴出，同時(shí)將切斷的玻纖粗紗，由噴槍中心噴出，使其與樹脂均勻混合，沉積到模具上，當(dāng)沉積到一定厚度時(shí)，用輥輪壓實(shí)，使纖維浸透樹脂，排除氣泡，固化后成制品。
噴射成型的優(yōu)點(diǎn)：①用玻纖粗紗代替織物，可降低材料成本；②生產(chǎn)效率比手糊的高2～4倍；③產(chǎn)品整體性好，無接縫，層間剪切強(qiáng)度高，樹脂含量高，抗腐蝕、耐滲漏性好；④可減少飛邊，裁布屑及剩余膠液的消耗；⑤產(chǎn)品尺寸、形狀不受限制。其缺點(diǎn)為：①樹脂含量高，制品強(qiáng)度低；②產(chǎn)品只能做到單面光滑；③污染環(huán)境，有害工人健康。
噴射成型效率達(dá)15kg/min，故適合于大型船體制造。已廣泛用于加工浴盆、機(jī)器外罩、整體衛(wèi)生間，汽車車身構(gòu)件及大型浮雕制品等。
（2）生產(chǎn)準(zhǔn)備
場地 噴射成型場地除滿足手糊工藝要求外，要特別注意環(huán)境排風(fēng)。根據(jù)產(chǎn)品尺寸大小，操作間可建成密閉式，以節(jié)省能源。
材料準(zhǔn)備 原材料主要是樹脂（主要用不飽和聚酯樹脂）和無捻玻纖粗紗。
模具準(zhǔn)備 準(zhǔn)備工作包括清理、組裝及涂脫模劑等。
噴射成型設(shè)備 噴射成型機(jī)分壓力罐式和泵供式兩種：①泵式供膠噴射成型機(jī)，是將樹脂引發(fā)劑和促進(jìn)劑分別由泵輸送到靜態(tài)混合器中，充分混合后再由噴槍噴出，稱為槍內(nèi)混合型。其組成部分為氣動控制系統(tǒng)、樹脂泵、助劑泵、混合器、噴槍、纖維切割噴射器等。樹脂泵和助劑泵由搖臂剛性連接，調(diào)節(jié)助劑泵在搖臂上的位置，可保證配料比例。在空壓機(jī)作用下，樹脂和助劑在混合器內(nèi)均勻混合，經(jīng)噴槍形成霧滴，與切斷的纖維連續(xù)地噴射到模具表面。這種噴射機(jī)只有一個(gè)膠液噴槍，結(jié)構(gòu)簡單，重量輕，引發(fā)劑浪費(fèi)少，但因系內(nèi)混合，使完后要立即清洗，以防止噴射堵塞。②壓力罐式供膠噴射機(jī)是將樹脂膠液分別裝在壓力罐中，靠進(jìn)入罐中的氣體壓力，使膠液進(jìn)入噴槍連續(xù)噴出。安是由兩個(gè)樹脂罐、管道、閥門、噴槍、纖維切割噴射器、小車及支架組成。工作時(shí)，接通壓縮空氣氣源，使壓縮空氣經(jīng)過氣水分離器進(jìn)入樹脂罐、玻纖切割器和噴槍，使樹脂和玻璃纖維連續(xù)不斷的由噴槍噴出，樹脂霧化，玻纖分散，混合均勻后沉落到模具上。這種噴射機(jī)是樹脂在噴槍外混合，故不易堵塞噴槍嘴。
?。?）噴射成型工藝控制
噴射工藝參數(shù)選擇：①樹脂含量 噴射成型的制品中，樹脂含量控制在60%左右。②噴霧壓力 當(dāng)樹脂粘度為0.2Pa·s，樹脂罐壓力為0.05～0.15MPa時(shí)，霧化壓力為0.3～0.55MPa，方能保證組分混合均勻。③噴槍夾角 不同夾角噴出來的樹脂混合交距不同，一般選用20°夾角，噴槍與模具的距離為350～400mm。改變距離，要高速噴槍夾角，保證各組分在靠近模具表面處交集混合，防止膠液飛失。
噴射成型應(yīng)注意事項(xiàng)：①環(huán)境溫度應(yīng)控制在（25±5）℃，過高，易引起噴槍堵塞；過低，混合不均勻，固化慢；②噴射機(jī)系統(tǒng)內(nèi)不允許有水分存在，否則會影響產(chǎn)品質(zhì)量；③成型前，模具上先噴一層樹脂，然后再噴樹脂纖維混合層；④噴射成型前，先調(diào)整氣壓，控制樹脂和玻纖含量；⑤噴槍要均勻移動，防止漏噴，不能走弧線，兩行之間的重疊富庶小于1/3，要保證覆蓋均勻和厚度均勻；⑥噴完一層后，立即用輥輪壓實(shí)，要注意棱角和凹凸表面，保證每層壓平，排出氣泡，防止帶起纖維造成毛刺；⑦每層噴完后，要進(jìn)行檢查，合格后再噴下一層；⑧最后一層要噴薄些，使表面光滑；⑨噴射機(jī)用完后要立即清洗，防止樹脂固化，損壞設(shè)備。
樹脂傳遞模塑成型
樹脂傳遞模塑成型簡稱RTM（Resin Transfer Molding）。RTM起始于50年代，是手糊成型工藝改進(jìn)的一種閉模成型技術(shù)，可以生產(chǎn)出兩面光的制品。在國外屬于這一工藝范疇的還有樹脂注射工藝（Resin Injection）和壓力注射工藝(Pressure Infection)。
RTM的基本原理是將玻璃纖維增強(qiáng)材料鋪放到閉模的模腔內(nèi)，用壓力將樹脂膠液注入模腔，浸透玻纖增強(qiáng)材料，然后固化，脫模成型制品。
從上前的研究水平來看，RTM技術(shù)的研究發(fā)展方向?qū)ㄎC(jī)控制注射機(jī)組，增強(qiáng)材料預(yù)成型技術(shù)，低成本模具，快速樹脂固化體系，工藝穩(wěn)定性和適應(yīng)性等。
RTM成型技術(shù)的特點(diǎn)：①可以制造兩面光的制品；②成型效率高，適合于中等規(guī)模的玻璃鋼產(chǎn)品生產(chǎn)（20000件/年以內(nèi)）；③RTM為閉模操作，不污染環(huán)境，不損害工人健康；④增強(qiáng)材料可以任意方向鋪放，容易實(shí)現(xiàn)按制品受力狀況例題鋪放增強(qiáng)材料；⑤原材料及能源消耗少；⑥建廠投資少，上馬快。
RTM技術(shù)適用范圍很廣，目前已廣泛用于建筑、交通、電訊、衛(wèi)生、航空航天等工業(yè)領(lǐng)域。已開發(fā)的產(chǎn)品有：汽車殼體及部件、娛樂車構(gòu)件、螺旋漿、8.5m長的風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片、天線罩、機(jī)器罩、浴盆、沐浴間、游泳池板、座椅、水箱、電話亭、電線桿、小型游艇等。
?。?）RTM工藝及設(shè)備
成型工藝 RTM全部生產(chǎn)過程分11道工序，各工序的操作人員及工具、設(shè)備位置固定，模具由小車運(yùn)送，依次經(jīng)過每一道工序，實(shí)現(xiàn)流水作業(yè)。模具在流水線上的循環(huán)時(shí)間，基本上反映了制品的生產(chǎn)周期，小型制品一般只需十幾分鐘，大型制品的生產(chǎn)周期可以控制在1h以內(nèi)完成。
成型設(shè)備 RTM成型設(shè)備主要是樹脂壓注機(jī)和模具。
?、贅渲遄C(jī) 樹脂壓注機(jī)由樹脂泵、注射槍組成。樹脂泵是一組活塞式往復(fù)泵，最上端是一個(gè)空氣動力泵。當(dāng)壓縮空氣驅(qū)動空氣泵活塞上下運(yùn)動時(shí)，樹脂泵將桶中樹脂經(jīng)過流量控制器、過濾器定量地抽入樹脂貯存器，側(cè)向杠桿使催化劑泵運(yùn)動，將催化劑定量地抽至貯存器。壓縮空氣充入兩個(gè)貯存器，產(chǎn)生與泵壓力相反的緩沖力，保證樹脂和催化劑能穩(wěn)定的流向注射槍頭。注射槍口后有一個(gè)靜態(tài)紊流混合器，可使樹脂和催化劑在無氣狀態(tài)下混合均勻，然后經(jīng)槍口注入模具，混合器后面設(shè)計(jì)有清洗劑入口，它與一個(gè)有0.28MPa壓力的溶劑罐相聯(lián)，當(dāng)機(jī)器使用完后，打開開關(guān)，溶劑自動噴出，將注射槍清洗干凈。
?、谀＞?RTM模具分玻璃鋼模、玻璃鋼表面鍍金屬模和金屬模3種。玻璃鋼模具容易制造，價(jià)格較低，聚酯玻璃鋼模具可使用2000次，環(huán)氧玻璃鋼模具可使用4000次。表面鍍金屬的玻璃鋼模具可使用10000次以上。金屬模具在RTM工藝中很少使用，一般來講，RTM的模具費(fèi)僅為SMC的2%～16%。
?。?）RTM原材料
RTM用的原材料有樹脂體系、增強(qiáng)材料和填料。
樹脂體系 RTM工藝用的樹脂主要是不飽和聚酯樹脂。
增強(qiáng)材料 一般RTM的增強(qiáng)材料主要是玻璃纖維，其含量為25%～45%（重量比）；常用的增強(qiáng)材料有玻璃纖維連續(xù)氈、復(fù)合氈及方格布。
填料 填料對RTM工藝很重要，它不僅能降低成本，改善性能，而且能在樹脂固化放熱階段吸收熱量。常用的填料有氫氧化鋁、玻璃微珠、碳酸鈣、云母等。其用量為20%～40%。
袋壓法、熱壓罐法、液壓釜法和
熱膨脹模塑法成型
袋壓法、熱壓罐法、液壓釜法和熱膨脹模塑法統(tǒng)稱為低壓成型工藝。其成型過程是用手工鋪疊方式，將增強(qiáng)材料和樹脂（含預(yù)浸材料）按設(shè)計(jì)方向和順序逐層鋪放到模具上，達(dá)到規(guī)定厚度后，經(jīng)加壓、加熱、固化、脫模、修整而獲得制品。四種方法與手糊成型工藝的區(qū)別僅在于加壓固化這道工序。因此，它們只是手糊成型工藝的改進(jìn)，是為了提高制品的密實(shí)度和層間粘接強(qiáng)度。
以高強(qiáng)度玻璃纖維、碳纖維、硼纖維、芳綸纖維和環(huán)氧樹脂為原材料，用低壓成型方法制造的高性能復(fù)合材料制品，已廣泛用于飛機(jī)、導(dǎo)彈、衛(wèi)星和航天飛機(jī)。如飛機(jī)艙門、整流罩、機(jī)載雷達(dá)罩，支架、機(jī)翼、尾翼、隔板、壁板及隱形飛機(jī)等。
?。?）袋壓法
袋壓成型是將手糊成型的未固化制品，通過橡膠袋或其它彈性材料向其施加氣體或液體壓力，使制品在壓力下密實(shí)，固化。
袋壓成型法的優(yōu)點(diǎn)是：①產(chǎn)品兩面光滑；②能適應(yīng)聚酯、環(huán)氧和酚醛樹脂；③產(chǎn)品重量比手糊高。
袋壓成型分壓力袋法和真空袋法2種：①壓力袋法 壓力袋法是將手糊成型未固化的制品放入一橡膠袋，固定好蓋板，然后通入壓縮空氣或蒸汽（0.25～0.5MPa），使制品在熱壓條件下固化。②真空袋法 此法是將手糊成型未固化的制品，加蓋一層橡膠膜，制品處于橡膠膜和模具之間，密封周邊，抽真空（0.05～0.07MPa），使制品中的氣泡和揮發(fā)物排除。真空袋成型法由于真空壓力較小，故此法僅用于聚酯和環(huán)氧復(fù)合材料制品的濕法成型。
?。?）熱壓釜和液壓釜法
熱壓釜和液壓釜法都是在金屬容器內(nèi)，通過壓縮氣體或液體對未固化的手糊制品加熱、加壓，使其固化成型的一種工藝。
熱壓釜法 熱壓釜是一個(gè)臥式金屬壓力容器，未固化的手糊制品，加上密封膠袋，抽真空，然后連同模具用小車推進(jìn)熱壓釜內(nèi)，通入蒸汽（壓力為1.5～2.5MPa），并抽真空，對制品加壓、加熱，排出氣泡，使其在熱壓條件下固化。它綜合了壓力袋法和真空袋法的優(yōu)點(diǎn)，生產(chǎn)周期短，產(chǎn)品質(zhì)量高。熱壓釜法能夠生產(chǎn)尺寸較大、形狀復(fù)雜的高質(zhì)量、高性能復(fù)合材料制品。產(chǎn)品尺寸受熱壓釜限制，目前國內(nèi)最大的熱壓釜直徑為2.5m，長18m，已開發(fā)應(yīng)用的產(chǎn)品有機(jī)翼、尾翼、衛(wèi)星天線反射器，導(dǎo)彈再入體、機(jī)載夾層結(jié)構(gòu)雷達(dá)罩等。此法的最大缺點(diǎn)是設(shè)備投資大，重量大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，費(fèi)用高等。
液壓釜法 液壓釜是一個(gè)密閉的壓力容器，體積比熱壓釜小，直立放置，生產(chǎn)時(shí)通入壓力熱水，對未固化的手糊制品加熱、加壓，使其固化。液壓釜的壓力可達(dá)到2MPa或更高，溫度為80～100℃。用油載體、熱度可達(dá)200℃。此法生產(chǎn)的產(chǎn)品密實(shí)，周期短，液壓釜法的缺點(diǎn)是設(shè)備投資較大。
?。?）熱膨脹模塑法
熱膨脹模塑法是用于生產(chǎn)空腹、薄壁高性能復(fù)合材料制品的一種工藝。其工作原理是采用不同膨脹系數(shù)的模具材料，利用其受熱體積膨脹不同產(chǎn)生的擠壓力，對制品施工壓力。熱膨脹模塑法的陽模是膨脹系數(shù)大的硅橡膠，陰模是膨脹系數(shù)小的金屬材料，手糊未固化的制品放在陽模和陰模之間。加熱時(shí)由于陽、陰模的膨脹系數(shù)不同，產(chǎn)生巨大的變形差異，使制品在熱壓下固化。