一、碳纖維制品成型工藝有哪些
碳纖維制品是使用碳纖維材料或(huo)碳(tan)纖維(wei)復合材料(liao)制成的物品(pin),需要利用成型(xing)工(gong)(gong)藝(yi)來進行加工(gong)(gong),隨著碳(tan)纖維(wei)技術的發展(zhan),碳(tan)纖維(wei)成型(xing)工(gong)(gong)藝(yi)也在不斷進步,常用的碳(tan)纖維(wei)制品(pin)成型(xing)工(gong)(gong)藝(yi)主(zhu)要有:
1、噴射成型
屬于手糊工(gong)(gong)藝低壓(ya)(ya)成型(xing)中的一類,使用短切纖維(wei)和樹脂經過噴(pen)槍混合后(hou),壓(ya)(ya)縮空(kong)氣噴(pen)灑在模具上,達到預定厚度(du)(du)后(hou),再手工(gong)(gong)用橡膠錕按(an)壓(ya)(ya),然后(hou)固化(hua)成型(xing)。這是一種(zhong)半機(ji)械化(hua)成型(xing)工(gong)(gong)藝,在工(gong)(gong)作效率方面有(you)一定程度(du)(du)的提高,但依然滿足不(bu)了大批量(liang)生產。
2、纏繞成型
將經過樹(shu)脂(zhi)膠液浸漬的(de)連續纖(xian)維(wei)(wei)或布帶按一定規律纏繞(rao)到芯模上,然后固化(hua)、脫模成(cheng)為(wei)復合(he)材料(liao)制品的(de)工藝。碳(tan)纖(xian)維(wei)(wei)纏繞(rao)成(cheng)型可充分發揮其高(gao)比強度、高(gao)比模量以及(ji)低密度的(de)特點(dian),制品結構單一,可用(yong)于(yu)制造圓柱體、球體及(ji)某些正曲率回(hui)轉體或筒形碳(tan)纖(xian)維(wei)(wei)制品。
3、液態成型
將液態(tai)單體合(he)成(cheng)為高分子聚合(he)物(wu),再從聚合(he)物(wu)固化反應為復(fu)合(he)材料的(de)過(guo)程改為直接在模具中同時一次完成(cheng),既減少了工(gong)(gong)藝(yi)過(guo)程中的(de)能(neng)量消耗,又(you)縮(suo)短(duan)了模塑(su)周(zhou)期,但(dan)這種(zhong)工(gong)(gong)藝(yi)的(de)應用(yong),必(bi)須以精確的(de)管(guan)道輸(shu)送和(he)(he)計(ji)量以及溫度壓(ya)力自動控制為基礎(chu),因此應用(yong)不(bu)是很廣。液態(tai)成(cheng)型(xing)(xing)主(zhu)要包(bao)括樹脂(zhi)轉移(yi)模塑(su)成(cheng)形、樹脂(zhi)膜滲透成(cheng)型(xing)(xing)和(he)(he)真空輔助成(cheng)型(xing)(xing)三種(zhong)。
4、模壓成型
將碳(tan)纖維(wei)預浸料(liao)置(zhi)于(yu)上下模之間,合(he)模將模具(ju)置(zhi)于(yu)液壓(ya)成(cheng)型臺上,經過(guo)一(yi)定(ding)時(shi)間的(de)(de)高(gao)溫高(gao)壓(ya)使樹脂(zhi)固(gu)化后,取(qu)下碳(tan)纖維(wei)制(zhi)品。這種成(cheng)型技術(shu)具(ju)有高(gao)效、制(zhi)件質量好、尺寸精度高(gao)、受環(huan)境影響小等優點,適用于(yu)批量化、強度高(gao)的(de)(de)復合(he)材料(liao)制(zhi)件的(de)(de)成(cheng)型。
5、注塑成型
這是(shi)一種新(xin)型(xing)技術,工藝流程短,并且更好地保(bao)留了纖維長度(du),達到(dao)節(jie)能(neng)高效(xiao)生(sheng)產(chan)的目的,主要(yao)適用于汽車輕(qing)量化領(ling)域。
6、手糊成型-濕法鋪層成型
在模(mo)(mo)(mo)具(ju)工作(zuo)面上涂敷脫模(mo)(mo)(mo)劑、膠(jiao)(jiao)衣,將剪裁好的碳(tan)纖維預(yu)浸布鋪設到(dao)模(mo)(mo)(mo)具(ju)工作(zuo)面上,刷涂或噴涂樹脂體系(xi)膠(jiao)(jiao)液,達到(dao)需要的厚度(du)后(hou),成(cheng)型(xing)固化、脫模(mo)(mo)(mo)。
7、真空熱壓罐成型
將單層預浸料(liao)(liao)按(an)預定方向鋪疊成的(de)復合材料(liao)(liao)坯(pi)料(liao)(liao)放在熱壓罐內,在一定溫(wen)度和壓力下(xia)完成固(gu)化過程(cheng)。
8、真空導入成型
在模(mo)具上(shang)鋪“干”碳(tan)纖(xian)維復合材料(liao),然后鋪真(zhen)空(kong)(kong)袋,并抽出(chu)體系中的真(zhen)空(kong)(kong),在模(mo)具腔中形(xing)成一個負(fu)壓(ya),利用真(zhen)空(kong)(kong)產生的壓(ya)力把不(bu)飽和(he)樹脂通(tong)過預鋪的管路(lu)壓(ya)入纖(xian)維層中,讓樹脂浸(jin)潤增(zeng)強材料(liao),最(zui)后充滿整(zheng)個模(mo)具,制品(pin)(pin)固(gu)化后,揭去真(zhen)空(kong)(kong)袋材料(liao),從模(mo)具上(shang)得(de)到所需(xu)的制品(pin)(pin)。
9、層壓成型
將逐層鋪疊的預浸料放置于(yu)上(shang)下平板(ban)(ban)模之間加壓加溫固(gu)化(hua),這種(zhong)工(gong)藝可以(yi)直接(jie)繼承木膠合板(ban)(ban)的生產(chan)方法和(he)設備,并根據樹脂(zhi)的流(liu)變性能,進行改(gai)進與完善(shan),適用于(yu)制(zhi)作碳纖維板(ban)(ban)。
10、拉擠成型
將浸漬樹脂膠(jiao)液的(de)連續碳纖維絲束、帶或布等(deng),在牽引力(li)的(de)作用下,通過(guo)擠壓模具成(cheng)型(xing)、固化(hua),連續不斷地生產(chan)長度不限(xian)的(de)型(xing)材(cai)。拉擠成(cheng)型(xing)是(shi)復合材(cai)料成(cheng)型(xing)工(gong)藝(yi)中的(de)一種特(te)殊工(gong)藝(yi),其優點是(shi)生產(chan)過(guo)程可完全實現自動化(hua)控(kong)制(zhi),生產(chan)效率高。
二、碳纖維濕法成型和干法成型的區別是什么
碳纖維制品加工成(cheng)型的方(fang)法眾多,大(da)致可分為濕(shi)法成(cheng)型和(he)干法成(cheng)型兩(liang)種,兩(liang)種工藝(yi)生(sheng)產的產品性能上有明顯(xian)的區(qu)別:
1、濕法工(gong)藝在加工(gong)過(guo)程(cheng)中(zhong)容易出(chu)現變形且截斷部位容易出(chu)現脫絲,樹(shu)脂和纖(xian)維的結(jie)合性較(jiao)差,因與空氣(qi)接(jie)觸(chu),容易出(chu)現氧化(hua)變色。干法預浸(jin)料工(gong)藝則不會(hui)出(chu)現上(shang)述情況,但(dan)是(shi)在紫(zi)外線照射下容易性能退化(hua)。
2、干法工藝做出的碳纖維制品硬度好,容易進行CNC加工,但是生(sheng)產周期長(chang)不容易批量生(sheng)產,制作(zuo)成(cheng)本高昂;濕法成(cheng)型制品成(cheng)本較低,生(sheng)產工藝(yi)(yi)相對簡單,工藝(yi)(yi)的生(sheng)產工作(zuo)效率較高。
在碳纖維的生產(chan)制作(zuo)中,干法成型(xing)主要在高(gao)(gao)精度,高(gao)(gao)品(pin)質要求的情(qing)況下使(shi)用(yong),濕(shi)法成型(xing)主要在外觀件、批量生產(chan)的時候(hou)使(shi)用(yong)。