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)纖維復合材料制成的物品,需要(yao)利用(yong)成型(xing)(xing)工藝來進行加工,隨著碳(tan)(tan)纖維技術(shu)的發展,碳(tan)(tan)纖維成型(xing)(xing)工藝也在不斷進步,常用(yong)的碳(tan)(tan)纖維制品成型(xing)(xing)工藝主要(yao)有:
1、噴射成型
屬于手(shou)糊工(gong)藝低(di)壓成(cheng)型中的(de)一(yi)(yi)類,使用短切纖維和樹脂經過噴槍(qiang)混合后,壓縮空氣(qi)噴灑(sa)在模具上(shang),達到預定(ding)厚度(du)后,再手(shou)工(gong)用橡膠錕按(an)壓,然后固(gu)化(hua)成(cheng)型。這是一(yi)(yi)種半(ban)機械(xie)化(hua)成(cheng)型工(gong)藝,在工(gong)作效率方面有一(yi)(yi)定(ding)程度(du)的(de)提高(gao),但依然滿足不了大批量生產。
2、纏繞成型
將經(jing)過(guo)樹脂膠液(ye)浸漬(zi)的連續纖維(wei)或布帶按(an)一定規律纏繞到芯模(mo)(mo)上,然(ran)后固化、脫模(mo)(mo)成為復合材料制(zhi)品的工藝(yi)。碳纖維(wei)纏繞成型可(ke)充分發(fa)揮其高比(bi)強度(du)、高比(bi)模(mo)(mo)量(liang)以及低密(mi)度(du)的特(te)點(dian),制(zhi)品結構單一,可(ke)用于(yu)制(zhi)造圓柱體、球體及某些正曲率回(hui)轉體或筒形碳纖維(wei)制(zhi)品。
3、液態成型
將液(ye)態單體合(he)成(cheng)(cheng)為(wei)高分(fen)子聚合(he)物,再從聚合(he)物固(gu)化反應(ying)為(wei)復合(he)材料的過(guo)程(cheng)改為(wei)直接在模(mo)(mo)具(ju)中同時一次完成(cheng)(cheng),既減少了(le)工藝過(guo)程(cheng)中的能量消耗(hao),又(you)縮短(duan)了(le)模(mo)(mo)塑(su)周(zhou)期(qi),但這種工藝的應(ying)用,必須以精確的管道輸(shu)送和(he)計量以及溫度壓(ya)力自動控(kong)制為(wei)基礎,因(yin)此應(ying)用不是很廣。液(ye)態成(cheng)(cheng)型(xing)主要包括(kuo)樹脂轉移模(mo)(mo)塑(su)成(cheng)(cheng)形、樹脂膜滲透(tou)成(cheng)(cheng)型(xing)和(he)真空(kong)輔助成(cheng)(cheng)型(xing)三種。
4、模壓成型
將碳纖維預浸料(liao)置于上下模之間(jian),合模將模具置于液壓(ya)成型(xing)臺上,經(jing)過一定時(shi)間(jian)的高(gao)(gao)溫高(gao)(gao)壓(ya)使(shi)樹脂(zhi)固化后,取(qu)下碳纖維制品。這種(zhong)成型(xing)技術具有高(gao)(gao)效(xiao)、制件質(zhi)量好、尺寸精度(du)高(gao)(gao)、受環境影響小等優點,適用于批量化、強度(du)高(gao)(gao)的復合材料(liao)制件的成型(xing)。
5、注塑成型
這是一種新型技(ji)術,工藝(yi)流程短,并(bing)且更好地保留了(le)纖維長度,達(da)到節能高效(xiao)生產的目的,主要適用于汽車輕量(liang)化領域(yu)。
6、手糊成型-濕法鋪層成型
在模具(ju)工作面(mian)上(shang)涂敷(fu)脫(tuo)模劑(ji)、膠衣(yi),將(jiang)剪裁好的碳(tan)纖維(wei)預浸布鋪設到(dao)模具(ju)工作面(mian)上(shang),刷涂或噴涂樹脂體(ti)系膠液,達(da)到(dao)需要的厚度后,成(cheng)型固化、脫(tuo)模。
7、真空熱壓罐成型
將單層預(yu)浸料(liao)按預(yu)定方(fang)向鋪疊成(cheng)的復合材料(liao)坯料(liao)放在熱(re)壓罐內,在一定溫(wen)度和壓力下(xia)完成(cheng)固化(hua)過程。
8、真空導入成型
在模(mo)具上鋪(pu)“干”碳纖維復合材料(liao),然(ran)后(hou)鋪(pu)真(zhen)(zhen)空(kong)袋,并(bing)抽出體(ti)系中(zhong)的真(zhen)(zhen)空(kong),在模(mo)具腔中(zhong)形成(cheng)一個負壓(ya),利用(yong)真(zhen)(zhen)空(kong)產生的壓(ya)力把(ba)不(bu)飽和樹脂(zhi)通(tong)過(guo)預鋪(pu)的管路(lu)壓(ya)入纖維層(ceng)中(zhong),讓樹脂(zhi)浸(jin)潤增強(qiang)材料(liao),最后(hou)充滿(man)整個模(mo)具,制品固化后(hou),揭去真(zhen)(zhen)空(kong)袋材料(liao),從模(mo)具上得到所需的制品。
9、層壓成型
將逐(zhu)層鋪疊的(de)(de)預(yu)浸料放置(zhi)于上下平板模(mo)之間加壓加溫固化(hua),這(zhe)種工藝可以直接繼承木膠合板的(de)(de)生產方法和設備,并根據樹脂的(de)(de)流變(bian)性(xing)能,進行改進與完(wan)善(shan),適(shi)用(yong)于制(zhi)作碳纖維板。
10、拉擠成型
將浸漬(zi)樹脂膠(jiao)液的連續(xu)碳纖維絲束、帶或布等,在(zai)牽引力的作用下(xia),通過擠(ji)壓模具成型(xing)(xing)、固化,連續(xu)不斷地(di)生(sheng)(sheng)產長(chang)度不限的型(xing)(xing)材(cai)。拉擠(ji)成型(xing)(xing)是復合材(cai)料(liao)成型(xing)(xing)工藝中的一種特(te)殊工藝,其優點是生(sheng)(sheng)產過程(cheng)可完全實(shi)現自動(dong)化控(kong)制,生(sheng)(sheng)產效率高。
二、碳纖維濕法成型和干法成型的區別是什么
碳纖維制品加工成型的方法眾(zhong)多(duo),大致可分(fen)為濕法成型和干法成型兩種,兩種工藝生產的產品性能上(shang)有(you)明顯的區別:
1、濕法工藝在加(jia)工過程中容易出(chu)現(xian)變(bian)形且(qie)截斷(duan)部位容易出(chu)現(xian)脫絲(si),樹脂和纖維的結合性(xing)較差(cha),因與空(kong)氣接觸,容易出(chu)現(xian)氧(yang)化變(bian)色。干法預浸料(liao)工藝則不(bu)會出(chu)現(xian)上述情況,但是在紫外(wai)線照射下容易性(xing)能退化。
2、干法工藝做出的碳纖維制品硬度(du)好,容易(yi)進行CNC加工,但是生(sheng)產周期長(chang)不容易(yi)批量生(sheng)產,制作(zuo)成(cheng)本高(gao)昂;濕(shi)法成(cheng)型制品成(cheng)本較低,生(sheng)產工藝相對簡單,工藝的生(sheng)產工作(zuo)效率(lv)較高(gao)。
在(zai)碳纖維的(de)生產制作(zuo)中,干法成型主(zhu)要(yao)在(zai)高(gao)精度(du),高(gao)品(pin)質要(yao)求的(de)情(qing)況下使用,濕法成型主(zhu)要(yao)在(zai)外觀件、批(pi)量生產的(de)時候使用。