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)(tan)纖(xian)(xian)維(wei)(wei)復合材料制成(cheng)(cheng)的物品,需要(yao)利用(yong)成(cheng)(cheng)型工藝(yi)來進(jin)行加(jia)工,隨著碳(tan)(tan)纖(xian)(xian)維(wei)(wei)技術的發展,碳(tan)(tan)纖(xian)(xian)維(wei)(wei)成(cheng)(cheng)型工藝(yi)也在不斷進(jin)步,常用(yong)的碳(tan)(tan)纖(xian)(xian)維(wei)(wei)制品成(cheng)(cheng)型工藝(yi)主要(yao)有:
1、噴射成型
屬(shu)于手糊(hu)工(gong)藝低(di)壓(ya)成(cheng)型(xing)(xing)中的一(yi)(yi)類,使用短切纖(xian)維和樹脂經過噴槍(qiang)混(hun)合后,壓(ya)縮空氣噴灑(sa)在(zai)模具上,達到預(yu)定厚度后,再手工(gong)用橡(xiang)膠錕按壓(ya),然(ran)后固化成(cheng)型(xing)(xing)。這是一(yi)(yi)種(zhong)半機械化成(cheng)型(xing)(xing)工(gong)藝,在(zai)工(gong)作效率方面(mian)有一(yi)(yi)定程度的提(ti)高,但(dan)依然(ran)滿足不了大批量生產。
2、纏繞成型
將(jiang)經過樹脂膠(jiao)液浸漬的(de)連續(xu)纖(xian)(xian)維或布帶按一(yi)定規律纏(chan)繞到芯(xin)模上,然后固化、脫模成(cheng)為復(fu)合材料制品(pin)的(de)工藝。碳纖(xian)(xian)維纏(chan)繞成(cheng)型可充分發揮其高比(bi)強度、高比(bi)模量以及低密度的(de)特點,制品(pin)結構單(dan)一(yi),可用(yong)于制造圓柱(zhu)體、球體及某些正(zheng)曲率回轉體或筒形碳纖(xian)(xian)維制品(pin)。
3、液態成型
將(jiang)液態單體合成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)(wei)高分(fen)子聚合物(wu),再從(cong)聚合物(wu)固化反應為(wei)(wei)復合材料的(de)過程改(gai)為(wei)(wei)直接(jie)在模具中同時一次(ci)完成(cheng)(cheng)(cheng),既減少(shao)了(le)工藝過程中的(de)能量(liang)消(xiao)耗,又縮短了(le)模塑(su)周期(qi),但這種工藝的(de)應用,必須(xu)以(yi)精(jing)確的(de)管道輸送(song)和計量(liang)以(yi)及(ji)溫度壓力自(zi)動控制為(wei)(wei)基礎,因此應用不是很(hen)廣。液態成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)主要包括樹脂轉移模塑(su)成(cheng)(cheng)(cheng)形、樹脂膜(mo)滲(shen)透(tou)成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)和真空輔助成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)三種。
4、模壓成型
將碳(tan)纖維(wei)預浸料置于(yu)(yu)上下(xia)模之間(jian),合(he)模將模具(ju)(ju)置于(yu)(yu)液(ye)壓成型(xing)臺上,經過一(yi)定時間(jian)的(de)高溫高壓使(shi)樹(shu)脂固化后(hou),取下(xia)碳(tan)纖維(wei)制(zhi)品(pin)。這種(zhong)成型(xing)技術(shu)具(ju)(ju)有高效、制(zhi)件質(zhi)量好、尺寸精(jing)度高、受環境影(ying)響小(xiao)等優點,適(shi)用(yong)于(yu)(yu)批(pi)量化、強度高的(de)復合(he)材料制(zhi)件的(de)成型(xing)。
5、注塑成型
這(zhe)是一種新型技術,工藝流程短,并且更(geng)好地保留(liu)了纖維(wei)長(chang)度,達(da)到(dao)節能高效生產的目的,主要適用于(yu)汽車輕量化領域。
6、手糊成型-濕法鋪層成型
在模具(ju)工作(zuo)(zuo)面上(shang)涂敷脫模劑、膠衣,將(jiang)剪裁好(hao)的(de)碳纖(xian)維預浸布鋪(pu)設(she)到(dao)模具(ju)工作(zuo)(zuo)面上(shang),刷(shua)涂或噴涂樹脂體系膠液(ye),達到(dao)需要的(de)厚度后,成(cheng)型固(gu)化(hua)、脫模。
7、真空熱壓罐成型
將單層預浸料(liao)按預定(ding)方向鋪疊成的復合材料(liao)坯料(liao)放在熱壓罐內,在一(yi)定(ding)溫(wen)度和壓力下完成固化過程。
8、真空導入成型
在模(mo)(mo)具(ju)上(shang)鋪“干”碳纖(xian)維(wei)復合材(cai)料(liao),然后(hou)鋪真(zhen)(zhen)空袋,并抽出體系中(zhong)的真(zhen)(zhen)空,在模(mo)(mo)具(ju)腔中(zhong)形成(cheng)一(yi)個負(fu)壓(ya)(ya),利(li)用真(zhen)(zhen)空產生的壓(ya)(ya)力把不飽和樹脂(zhi)通過預(yu)鋪的管路壓(ya)(ya)入纖(xian)維(wei)層(ceng)中(zhong),讓樹脂(zhi)浸潤增強材(cai)料(liao),最后(hou)充(chong)滿整個模(mo)(mo)具(ju),制品固(gu)化后(hou),揭去(qu)真(zhen)(zhen)空袋材(cai)料(liao),從模(mo)(mo)具(ju)上(shang)得到(dao)所需的制品。
9、層壓成型
將逐層鋪疊的預(yu)浸料放置于(yu)上下平(ping)板模之間加壓(ya)加溫固(gu)化,這種工藝可以直(zhi)接繼承木膠(jiao)合板的生產方法和(he)設備,并(bing)根據樹脂的流變性能,進行改進與完(wan)善,適用于(yu)制作碳纖維板。
10、拉擠成型
將浸(jin)漬樹脂膠(jiao)液(ye)的(de)連續碳(tan)纖維絲(si)束、帶或布等,在牽引力(li)的(de)作用(yong)下,通過(guo)擠(ji)壓(ya)模(mo)具成型、固化,連續不(bu)斷(duan)地生(sheng)產長度不(bu)限的(de)型材(cai)。拉擠(ji)成型是復合材(cai)料成型工藝(yi)(yi)中(zhong)的(de)一種(zhong)特殊工藝(yi)(yi),其優點(dian)是生(sheng)產過(guo)程可(ke)完全實現自動(dong)化控制,生(sheng)產效率高。
二、碳纖維濕法成型和干法成型的區別是什么
碳纖(xian)維(wei)制品加工(gong)成(cheng)型的(de)(de)方法眾(zhong)多,大致可分為濕(shi)法成(cheng)型和(he)干法成(cheng)型兩種,兩種工(gong)藝生產(chan)的(de)(de)產(chan)品性(xing)能上有明顯的(de)(de)區別:
1、濕法(fa)工藝(yi)在加工過程中容(rong)易出現變形(xing)且截斷部位容(rong)易出現脫(tuo)絲,樹(shu)脂和纖維的結合性較(jiao)差,因與空(kong)氣接觸(chu),容(rong)易出現氧化變色。干法(fa)預浸料工藝(yi)則不會出現上(shang)述情況(kuang),但是在紫(zi)外線照射下容(rong)易性能退(tui)化。
2、干法工藝做出的碳纖維制品硬度好,容(rong)易進行(xing)CNC加工(gong)(gong),但是生(sheng)產周期長不(bu)容(rong)易批量生(sheng)產,制作(zuo)(zuo)成本(ben)(ben)高(gao)昂;濕法成型制品(pin)成本(ben)(ben)較低,生(sheng)產工(gong)(gong)藝(yi)相對簡單,工(gong)(gong)藝(yi)的生(sheng)產工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)效率較高(gao)。
在碳纖維(wei)的(de)(de)生產制作中(zhong),干法成型主要(yao)在高精(jing)度,高品質要(yao)求的(de)(de)情況下使(shi)用(yong),濕法成型主要(yao)在外觀件(jian)、批量(liang)生產的(de)(de)時候使(shi)用(yong)。