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八種常見的高性能碳纖維成型方法 復材云集|復合材料

放大字體  縮小字體 發布日期:2023-04-26 10:52:48    瀏覽次數:426    評論:0
導讀

通常來講,碳纖維很少單獨使用,一般是通過與樹脂等基體復合后以復合材料的形式進行使用。根據最終產品的形狀和特性,會有各種各

通常來講,碳纖維很少單獨使用,一般是通過與樹脂等基體復合后以復合材料的形式進行使用。根據最終產品的形狀和特性,會有各種各樣的成型加工方法。

除此以外,為了改善物理性能和外觀結構,并縮短成型時間等,碳纖維復合材料的成型方法也正在不斷改進。在本文中,主要介紹了八種代表性的碳纖維成型方法。

 

01、拉擠成型

英文名稱“Pultrusion”,作為一種連續成型方法,它是將浸漬有液態樹脂的碳纖維入和穿過模具,并通過模具進行熱固化。它適用于桿狀、管狀等具有一定橫截面形狀的成型產品。

02、長絲纏繞成型

英文名稱“Filament-winding Molding”,這是一種將浸漬有液態樹脂的碳纖維絲束纏繞在芯軸上,然后加熱固化的成型方法。

這種方法又可以分為兩種版本:(i)一邊將碳纖維浸漬在樹脂槽(浴槽)中一邊進行卷繞;(ii)將預先浸漬在樹脂中的碳纖維絲束材料進行卷繞。它適用于加工管狀和罐形成型產品。

 

03、RTM成型

英文名稱“Resin Transfer Molding”(簡寫RTM),在該方法中,將碳纖維預成型件將碳纖維預成型為產品形狀的產品、織物等)放置在一對陽模和陰模密封模具中,然后將液態樹脂進行壓充、浸漬和熱固化。

僅使用陰模在真空壓力下固化的方法被稱為真空輔助RTM(vacuum-assisted RTM,VaRTM)。RTM適合中小型產品,而VaRTM適合中型和大型成型品。

04、沖壓成型

英文名稱“Press Molding”,這是一種將預浸料SMC等浸漬樹脂的片狀材料層疊在模具上,并且一邊施加壓力、一邊加熱固化的方法

日本三菱化學已經建立了基于高循環和預成型技術的預浸料壓縮成型(prepreg compression molding,PCM)方法,并且也可以與SMC材料進行混合成型。這種成型方法適用于大批量產品的生產。

05、熱壓罐成型

英文名稱“Autoclave Molding”(簡寫ACM),簡單地講,熱壓罐就是一個高壓鍋。它通過將預浸料層疊到成型模具上,覆蓋上膨脹薄膜(用于制造真空狀態的薄膜),進行減壓,然后在熱壓罐中加壓加熱固化。

這種成型方法適用于制造高質量和高性能的產品,但由于成型周期長,成本很高。

06、烘箱成型

英文名稱“Oven Molding”,與熱壓罐成型一樣,該方法也是通過在成型模上層疊預浸料,蓋上膨脹薄膜進行減壓,但熱固化是在真空中進行的。

盡管在性能和質量方面稍遜于熱壓罐成型,但這種成型方法操作成本低廉,可用于相對較大產品的成型加工。

 

07、卷繞成型

英文名稱“Sheet-wrap Molding”,它是將預浸料纏繞在芯軸(鐵芯)上,待熱固化后再取出芯軸。

該方法適用于生產管狀和輥狀中小型產品的加工,比如一些高爾夫球桿和其他類型桿主要通過該方法生產,利用該方法有時也可以加工錐形產品。

08、注射成型

英文名稱“Injection Molding”,也稱為注塑成型,它通過將碳纖維增強熱塑性樹脂(如尼龍、聚碳酸酯)顆粒加熱熔融,然后注射到模具空腔(空隙)。

雖然機械性能并不優異,但這種成型方法適用于短周期、復雜形狀產品的成型。

 
(文/小編)
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