复合绝缘芯棒拉挤成型的工艺参数分析

芯棒的拉挤成型工艺过程,是无捻玻纤粗纱，以适当的牵引速度从浸胶槽浸渍树脂由专用装置预成型后，进入模具腔内,在经过特定的冷却区、预热区、胶凝区和固化反应区,通过复杂物理变化和化学反应进行复合而成型的。芯棒的拉挤固化成型最基本工艺过程是在模具腔内来实现的。芯棒在模具腔内各个区域的工艺参数，应根据浸渍树脂的纤维在模具腔内的连续运动过程所出现变化状态,通过分析进行合理选择。

模具腔冷却区的设置，是防止腔内回流树脂在模具口处固化，保证浸渍树脂纤维通过。模具腔内足够长预热区,是利用树脂回流迁移对完成直化及精确定位的纤维进行充分的再浸渍。同时也利用树脂导热率低引起由内向外流动的特点,迫使浸渍树脂的纤维向模具中心聚集。

模具腔内的胶凝区,是在模具温区不断升高的条件下，利用纤维聚集，树脂粘度降低,体积膨胀的三重作用，促使其在模具腔壁上所逐渐形成压力增加和积累。并在胶凝区凝胶点处达到最大值。

模具腔内的固化反应区,是在通过凝胶点处引发树脂胶凝和固化反应所发生放热,引起树脂温度急剧升高,促使树脂粘度增加而迅速转变为坚硬的固体。芯棒在模具腔内的成型过程,可以综合认为是浸渍树脂纤维在模具腔内通过牵引状态的树脂流动、压力分布、热量传递和树脂固化动力等作用来实现的。

利用这些在模具腔内交叉存在的变量,都作为确定芯棒成型工艺参数是难以办到的,也是不现实的,只能从芯棒在模具腔所出现变化参量直接因果关系来考虑。从芯棒在模具腔内完成树脂由液体向固化状态转变而成型过程来看,其树脂的固化是模具腔内最根本也是最关键的变化,它是通过树脂固化反应来实现的。树脂固化的“放热曲线”是直观反映树脂固化反应过程的实用曲线。由此,拉挤芯棒在模具腔各区域的工艺参数,应以芯棒所采用树脂固化的“放热曲线”为准,考虑到芯棒实际拉挤过程中的牵引速度与模腔表面摩擦、纤维间树脂粘接状况等因素的影响,在保证拉挤芯棒的性能基础上,通过优化调整来确定。

但还需指出,在多批量生产芯棒过程中，则由于受芯棒原料的波动，浸胶槽树脂室温存放粘度变化以及添加新胶树脂粘度的周期性改变等因素的影响，往往使工艺参数偏离树脂反应固化的最佳设计条件,这将直接影响拉挤成型芯棒的性能。由此,还必须根据生产芯棒的实际情况,相应对模具腔各区域的工艺参数进行微调,这才能保证批量芯棒的性能稳定性。