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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(fā)布日期:2023-04-26 10:52:48    瀏覽次數:560    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(xù)成型方法,它是將浸漬有液態(tài)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(tài)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(tài)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(huán)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(tài)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(yōu)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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