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(xian)維復合材料制成(cheng)(cheng)的(de)物品,需(xu)要(yao)利用成(cheng)(cheng)型工(gong)(gong)藝來進行加工(gong)(gong),隨著碳(tan)纖(xian)維技術的(de)發展(zhan),碳(tan)纖(xian)維成(cheng)(cheng)型工(gong)(gong)藝也(ye)在不斷進步,常用的(de)碳(tan)纖(xian)維制品成(cheng)(cheng)型工(gong)(gong)藝主要(yao)有:
1、噴射成型
屬于手糊工藝低壓(ya)成型(xing)中的一類,使(shi)用短切(qie)纖維和樹(shu)脂(zhi)經過(guo)噴槍混(hun)合后(hou),壓(ya)縮空氣噴灑在(zai)模(mo)具上,達到預定厚度后(hou),再手工用橡膠(jiao)錕按(an)壓(ya),然后(hou)固化成型(xing)。這是一種半機械化成型(xing)工藝,在(zai)工作效率(lv)方面有一定程度的提高,但依然滿足不了大批量(liang)生(sheng)產。
2、纏繞成型
將經(jing)過樹脂膠(jiao)液浸(jin)漬的連續纖維(wei)或(huo)(huo)布帶按(an)一定規律纏(chan)繞到芯模上,然后固化、脫模成(cheng)為復合(he)材料制品(pin)的工(gong)藝。碳纖維(wei)纏(chan)繞成(cheng)型可充分發揮其高(gao)比(bi)強度、高(gao)比(bi)模量(liang)以及低密度的特點,制品(pin)結(jie)構(gou)單一,可用于(yu)制造(zao)圓柱體、球(qiu)體及某些(xie)正曲率(lv)回(hui)轉體或(huo)(huo)筒形碳纖維(wei)制品(pin)。
3、液態成型
將液(ye)態單體合成(cheng)(cheng)為高分子聚合物(wu)(wu),再從聚合物(wu)(wu)固化反應(ying)為復合材(cai)料的(de)過程改為直接在模具中同時一(yi)次完成(cheng)(cheng),既減少(shao)了工(gong)藝(yi)(yi)過程中的(de)能量消耗,又縮短了模塑周期,但這種工(gong)藝(yi)(yi)的(de)應(ying)用(yong),必須以(yi)精確的(de)管(guan)道輸送和計量以(yi)及溫度(du)壓力自動(dong)控制(zhi)為基(ji)礎,因(yin)此應(ying)用(yong)不(bu)是很廣。液(ye)態成(cheng)(cheng)型(xing)主要包括樹脂(zhi)轉移模塑成(cheng)(cheng)形(xing)、樹脂(zhi)膜滲透(tou)成(cheng)(cheng)型(xing)和真空輔助成(cheng)(cheng)型(xing)三種。
4、模壓成型
將碳纖維預浸(jin)料(liao)置(zhi)于(yu)上(shang)下模之間,合(he)模將模具置(zhi)于(yu)液壓成型臺上(shang),經過一(yi)定時間的高(gao)溫高(gao)壓使樹脂固化后,取下碳纖維制品。這種成型技術具有(you)高(gao)效、制件(jian)質量好(hao)、尺(chi)寸精度(du)高(gao)、受環境影響小等優點,適(shi)用于(yu)批量化、強(qiang)度(du)高(gao)的復合(he)材料(liao)制件(jian)的成型。
5、注塑成型
這(zhe)是一種新(xin)型技術(shu),工(gong)藝流(liu)程短,并且更好(hao)地保留(liu)了纖維(wei)長度,達到節能高效生產(chan)的目(mu)的,主(zhu)要(yao)適用于(yu)汽車(che)輕量化(hua)領域。
6、手糊成型-濕法鋪層成型
在(zai)模(mo)具工作面上涂敷脫模(mo)劑、膠衣,將剪裁(cai)好的碳纖維預浸布鋪設(she)到(dao)模(mo)具工作面上,刷涂或噴涂樹脂體系膠液(ye),達到(dao)需要的厚度后,成型固(gu)化(hua)、脫模(mo)。
7、真空熱壓罐成型
將單層預浸(jin)料按預定方向鋪疊成的(de)復合材料坯料放(fang)在熱壓罐內,在一(yi)定溫(wen)度和壓力(li)下(xia)完成固化過程。
8、真空導入成型
在(zai)模(mo)具(ju)上鋪“干”碳纖維(wei)復(fu)合材料(liao),然(ran)后(hou)鋪真空(kong)(kong)(kong)袋(dai),并(bing)抽出體(ti)系(xi)中的(de)真空(kong)(kong)(kong),在(zai)模(mo)具(ju)腔中形成一個負壓,利用真空(kong)(kong)(kong)產生的(de)壓力把(ba)不飽和樹脂(zhi)通過預(yu)鋪的(de)管路壓入纖維(wei)層(ceng)中,讓(rang)樹脂(zhi)浸潤(run)增強材料(liao),最后(hou)充滿整個模(mo)具(ju),制品固化后(hou),揭去(qu)真空(kong)(kong)(kong)袋(dai)材料(liao),從(cong)模(mo)具(ju)上得到所(suo)需的(de)制品。
9、層壓成型
將逐層鋪疊的(de)預浸料放置于上下平板(ban)模之間加(jia)(jia)壓加(jia)(jia)溫固化,這種工藝可以直接繼承木(mu)膠合(he)板(ban)的(de)生產(chan)方法和設(she)備(bei),并(bing)根據(ju)樹脂的(de)流變性(xing)能,進行改進與完(wan)善,適用于制作碳纖維板(ban)。
10、拉擠成型
將(jiang)浸漬樹脂膠液的連(lian)續碳(tan)纖維絲束、帶或布等(deng),在(zai)牽引力(li)的作(zuo)用(yong)下,通過(guo)擠壓(ya)模具成(cheng)型(xing)、固化,連(lian)續不(bu)斷(duan)地(di)生(sheng)(sheng)產(chan)長度(du)不(bu)限的型(xing)材(cai)。拉擠成(cheng)型(xing)是復合材(cai)料成(cheng)型(xing)工藝(yi)中的一種(zhong)特殊工藝(yi),其優點(dian)是生(sheng)(sheng)產(chan)過(guo)程可(ke)完全實現自動化控制,生(sheng)(sheng)產(chan)效率高(gao)。
二、碳纖維濕法成型和干法成型的區別是什么
碳纖維制品(pin)(pin)加工(gong)成型的方法(fa)眾多,大(da)致可分為濕(shi)法(fa)成型和干(gan)法(fa)成型兩種,兩種工(gong)藝(yi)生產的產品(pin)(pin)性能(neng)上有(you)明顯的區別:
1、濕法工藝在加工過程(cheng)中容易(yi)(yi)出現變形(xing)且(qie)截斷部位容易(yi)(yi)出現脫絲(si),樹脂和(he)纖維的結合(he)性較差(cha),因(yin)與空氣接觸,容易(yi)(yi)出現氧化(hua)變色。干法預浸料工藝則不會出現上述情(qing)況(kuang),但(dan)是在紫外線照射下容易(yi)(yi)性能退化(hua)。
2、干法工藝做出的碳纖維制品硬度好,容(rong)易進行CNC加工(gong)(gong),但是生產(chan)周期長不容(rong)易批量生產(chan),制作(zuo)成本(ben)高昂;濕(shi)法(fa)成型制品(pin)成本(ben)較低(di),生產(chan)工(gong)(gong)藝相對簡單(dan),工(gong)(gong)藝的(de)生產(chan)工(gong)(gong)作(zuo)效率較高。
在(zai)碳纖維的生(sheng)產制作中,干法成型(xing)主要(yao)在(zai)高精度,高品質要(yao)求的情(qing)況下使用,濕(shi)法成型(xing)主要(yao)在(zai)外(wai)觀件、批量(liang)生(sheng)產的時(shi)候使用。