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碳(tan)(tan)纖(xian)(xian)維復(fu)合材料制(zhi)成(cheng)(cheng)的物品,需要利用成(cheng)(cheng)型(xing)工藝來進(jin)行加工,隨(sui)著碳(tan)(tan)纖(xian)(xian)維技術的發展(zhan),碳(tan)(tan)纖(xian)(xian)維成(cheng)(cheng)型(xing)工藝也在不斷進(jin)步,常用的碳(tan)(tan)纖(xian)(xian)維制(zhi)品成(cheng)(cheng)型(xing)工藝主要有:
1、噴射成型
屬(shu)于(yu)手糊(hu)工(gong)藝低壓成(cheng)型中的(de)一(yi)類,使用短切(qie)纖維和樹脂經過噴槍混合(he)后(hou),壓縮空氣噴灑在模具上(shang),達到預定(ding)厚度后(hou),再(zai)手工(gong)用橡膠錕按壓,然(ran)后(hou)固化成(cheng)型。這是一(yi)種(zhong)半(ban)機械(xie)化成(cheng)型工(gong)藝,在工(gong)作(zuo)效率(lv)方面有一(yi)定(ding)程(cheng)度的(de)提(ti)高,但(dan)依然(ran)滿足(zu)不了(le)大(da)批量生產。
2、纏繞成型
將(jiang)經過樹脂(zhi)膠液(ye)浸漬的(de)(de)連續纖(xian)(xian)維或布帶按一(yi)定規(gui)律纏繞(rao)到(dao)芯(xin)模上,然后固(gu)化、脫模成為復(fu)合(he)材(cai)料制品(pin)的(de)(de)工藝。碳(tan)纖(xian)(xian)維纏繞(rao)成型可充分發揮其高(gao)比(bi)強度、高(gao)比(bi)模量以及(ji)低密(mi)度的(de)(de)特點(dian),制品(pin)結構單一(yi),可用于制造(zao)圓柱體、球體及(ji)某些正曲(qu)率回(hui)轉體或筒形碳(tan)纖(xian)(xian)維制品(pin)。
3、液態成型
將液態單(dan)體合(he)成(cheng)為(wei)高分子聚(ju)合(he)物(wu),再從聚(ju)合(he)物(wu)固化(hua)反應為(wei)復合(he)材(cai)料的過(guo)程(cheng)改為(wei)直接(jie)在模(mo)具(ju)中同時一次完成(cheng),既減少(shao)了工藝(yi)過(guo)程(cheng)中的能(neng)量消耗,又縮短了模(mo)塑周期,但這種(zhong)工藝(yi)的應用,必須以(yi)精確的管(guan)道輸送(song)和計量以(yi)及溫(wen)度壓力自動控制(zhi)為(wei)基礎(chu),因此應用不是很廣。液態成(cheng)型主(zhu)要(yao)包括樹脂(zhi)轉移模(mo)塑成(cheng)形、樹脂(zhi)膜(mo)滲透成(cheng)型和真空輔助成(cheng)型三種(zhong)。
4、模壓成型
將(jiang)碳(tan)纖(xian)維預浸料置于(yu)上(shang)下模之間,合(he)(he)模將(jiang)模具置于(yu)液壓成(cheng)型(xing)臺上(shang),經過一定(ding)時間的(de)高(gao)溫高(gao)壓使樹脂固化后,取下碳(tan)纖(xian)維制(zhi)品(pin)。這種成(cheng)型(xing)技(ji)術具有高(gao)效、制(zhi)件(jian)質量好(hao)、尺寸精(jing)度(du)高(gao)、受環境影響小等優點,適用(yong)于(yu)批(pi)量化、強度(du)高(gao)的(de)復合(he)(he)材料制(zhi)件(jian)的(de)成(cheng)型(xing)。
5、注塑成型
這是一種新型技術,工藝流程(cheng)短,并(bing)且更好地保(bao)留了(le)纖維長(chang)度,達到節能(neng)高效生產的目的,主(zhu)要適(shi)用于汽車輕量化領域(yu)。
6、手糊成型-濕法鋪層成型
在模(mo)(mo)具工作面上涂(tu)敷(fu)脫模(mo)(mo)劑、膠衣(yi),將(jiang)剪裁(cai)好的碳纖(xian)維預(yu)浸(jin)布(bu)鋪設到(dao)模(mo)(mo)具工作面上,刷涂(tu)或噴涂(tu)樹脂體系膠液,達到(dao)需要的厚(hou)度后,成型固化(hua)、脫模(mo)(mo)。
7、真空熱壓罐成型
將(jiang)單層預浸料(liao)按預定(ding)方向(xiang)鋪疊成(cheng)的復合材料(liao)坯料(liao)放在(zai)熱壓罐內,在(zai)一定(ding)溫度和壓力下完(wan)成(cheng)固(gu)化過程。
8、真空導入成型
在模(mo)具上鋪(pu)“干(gan)”碳纖維(wei)復合材(cai)料,然后鋪(pu)真空(kong)袋,并抽出體(ti)系(xi)中的真空(kong),在模(mo)具腔中形成(cheng)一個(ge)負壓,利用(yong)真空(kong)產生的壓力把不飽和樹(shu)脂(zhi)通過預鋪(pu)的管(guan)路壓入纖維(wei)層中,讓樹(shu)脂(zhi)浸潤增強材(cai)料,最后充滿整(zheng)個(ge)模(mo)具,制(zhi)品固化后,揭去真空(kong)袋材(cai)料,從模(mo)具上得(de)到所需的制(zhi)品。
9、層壓成型
將逐層鋪疊的(de)預浸(jin)料放置于上下平板模之間加(jia)壓加(jia)溫固化,這種工藝可以直接繼(ji)承木膠(jiao)合板的(de)生(sheng)產方法和(he)設備,并根據樹脂的(de)流(liu)變性能,進行改(gai)進與完善,適用于制作碳(tan)纖維板。
10、拉擠成型
將浸漬樹脂(zhi)膠液的(de)連(lian)續碳纖維絲束、帶或布等,在牽引力的(de)作用(yong)下,通過擠壓模具成(cheng)型(xing)、固化,連(lian)續不斷地生產(chan)長(chang)度(du)不限的(de)型(xing)材。拉擠成(cheng)型(xing)是(shi)(shi)復合(he)材料成(cheng)型(xing)工藝(yi)中的(de)一種特(te)殊工藝(yi),其優點(dian)是(shi)(shi)生產(chan)過程(cheng)可完全(quan)實現(xian)自動(dong)化控制,生產(chan)效(xiao)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(pin)加(jia)工成型的(de)方(fang)法(fa)眾多,大致可分為濕法(fa)成型和干(gan)法(fa)成型兩種,兩種工藝(yi)生產(chan)(chan)的(de)產(chan)(chan)品(pin)性能(neng)上有明顯的(de)區(qu)別:
1、濕(shi)法(fa)工(gong)藝(yi)在加工(gong)過程中容(rong)易出(chu)現(xian)變(bian)形(xing)且截斷部位(wei)容(rong)易出(chu)現(xian)脫絲,樹脂和纖(xian)維的結合性(xing)較差,因與空(kong)氣接觸,容(rong)易出(chu)現(xian)氧化變(bian)色。干法(fa)預浸料(liao)工(gong)藝(yi)則不會(hui)出(chu)現(xian)上述情況(kuang),但是(shi)在紫外線照射下容(rong)易性(xing)能退化。
2、干法工藝做出的碳纖維制品硬度好,容(rong)(rong)易(yi)進(jin)行CNC加工(gong),但是生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)周期長不容(rong)(rong)易(yi)批量生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan),制作(zuo)(zuo)成(cheng)本(ben)高昂;濕法(fa)成(cheng)型制品成(cheng)本(ben)較低,生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)工(gong)藝相對簡單,工(gong)藝的(de)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)工(gong)作(zuo)(zuo)效(xiao)率較高。
在(zai)(zai)(zai)碳(tan)纖維(wei)的生(sheng)產(chan)制作(zuo)中,干法(fa)成型(xing)主(zhu)要(yao)(yao)在(zai)(zai)(zai)高(gao)精度(du),高(gao)品質要(yao)(yao)求的情況下使用(yong),濕(shi)法(fa)成型(xing)主(zhu)要(yao)(yao)在(zai)(zai)(zai)外(wai)觀件、批量(liang)生(sheng)產(chan)的時候(hou)使用(yong)。