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纖維復合材料制(zhi)成的(de)物品,需要利用(yong)成型(xing)工藝來進(jin)(jin)行(xing)加工,隨著碳纖維技術的(de)發展,碳纖維成型(xing)工藝也(ye)在不斷進(jin)(jin)步,常用(yong)的(de)碳纖維制(zhi)品成型(xing)工藝主要有:
1、噴射成型
屬于(yu)手(shou)糊工藝低壓成型中(zhong)的(de)一(yi)(yi)類,使用(yong)短切纖維和樹(shu)脂經過噴槍(qiang)混(hun)合(he)后(hou),壓縮空氣(qi)噴灑在模具上(shang),達(da)到預定厚度(du)后(hou),再手(shou)工用(yong)橡膠錕(kun)按壓,然(ran)后(hou)固化成型。這是一(yi)(yi)種半機械化成型工藝,在工作效(xiao)率(lv)方面有一(yi)(yi)定程度(du)的(de)提高,但依然(ran)滿足(zu)不了大批量生產。
2、纏繞成型
將經過樹脂(zhi)膠(jiao)液浸漬的連續纖維或布帶按一定規律纏(chan)繞(rao)到芯模上(shang),然(ran)后固化(hua)、脫模成為復合(he)材料(liao)制(zhi)(zhi)品(pin)的工藝。碳纖維纏(chan)繞(rao)成型(xing)可充分發揮其高(gao)(gao)比強度、高(gao)(gao)比模量(liang)以(yi)及低(di)密度的特(te)點,制(zhi)(zhi)品(pin)結構單一,可用(yong)于制(zhi)(zhi)造圓柱體、球體及某些正曲率回轉體或筒形碳纖維制(zhi)(zhi)品(pin)。
3、液態成型
將液(ye)態單體合(he)(he)成(cheng)為高分子(zi)聚(ju)合(he)(he)物,再(zai)從聚(ju)合(he)(he)物固化反(fan)應為復合(he)(he)材料的過程改為直接在模(mo)具中同時一次完成(cheng),既減少了(le)工藝(yi)過程中的能量(liang)消耗,又縮短了(le)模(mo)塑周期(qi),但這種工藝(yi)的應用(yong),必須以(yi)精確的管道輸送和計量(liang)以(yi)及溫(wen)度壓力自動(dong)控(kong)制為基(ji)礎,因(yin)此應用(yong)不是很廣。液(ye)態成(cheng)型(xing)主要(yao)包括(kuo)樹脂轉(zhuan)移模(mo)塑成(cheng)形、樹脂膜滲透成(cheng)型(xing)和真空(kong)輔助成(cheng)型(xing)三種。
4、模壓成型
將碳纖(xian)維預浸料置于(yu)(yu)上(shang)下(xia)模之(zhi)間,合(he)模將模具置于(yu)(yu)液(ye)壓(ya)成型(xing)臺上(shang),經過一(yi)定時間的高溫高壓(ya)使(shi)樹脂固化后,取下(xia)碳纖(xian)維制品(pin)。這(zhe)種成型(xing)技術具有高效、制件質量(liang)好、尺寸精度高、受環境影響小等優點,適(shi)用于(yu)(yu)批(pi)量(liang)化、強(qiang)度高的復合(he)材料制件的成型(xing)。
5、注塑成型
這(zhe)是一種新型技術,工藝流程短,并且更好地保留了(le)纖維長度,達(da)到節能高效生(sheng)產的(de)目的(de),主要適用(yong)于汽車輕量化領域。
6、手糊成型-濕法鋪層成型
在模(mo)具工作面(mian)上涂敷脫(tuo)模(mo)劑(ji)、膠衣,將剪裁好的碳(tan)纖(xian)維預浸布鋪設到模(mo)具工作面(mian)上,刷涂或噴涂樹脂(zhi)體系膠液,達到需要的厚度后,成型固化、脫(tuo)模(mo)。
7、真空熱壓罐成型
將單層(ceng)預浸料按(an)預定方(fang)向鋪疊成(cheng)的復合材料坯(pi)料放在熱壓(ya)罐內,在一定溫度和壓(ya)力(li)下(xia)完(wan)成(cheng)固化過程。
8、真空導入成型
在模具上鋪(pu)“干”碳纖(xian)維(wei)復(fu)合材(cai)料,然后鋪(pu)真空(kong)(kong)袋,并抽出體系中(zhong)的真空(kong)(kong),在模具腔(qiang)中(zhong)形(xing)成一個負壓(ya),利用真空(kong)(kong)產生的壓(ya)力把不飽和樹脂通過預鋪(pu)的管路壓(ya)入纖(xian)維(wei)層(ceng)中(zhong),讓樹脂浸潤增強(qiang)材(cai)料,最后充滿整個模具,制(zhi)品(pin)固化后,揭(jie)去真空(kong)(kong)袋材(cai)料,從模具上得到所需的制(zhi)品(pin)。
9、層壓成型
將逐層鋪疊的(de)預(yu)浸料放置于上(shang)下平(ping)板模之間加(jia)壓加(jia)溫(wen)固化,這種工藝可以直接(jie)繼承木(mu)膠(jiao)合板的(de)生產方法(fa)和設(she)備,并根據樹(shu)脂(zhi)的(de)流(liu)變(bian)性能,進行改進與(yu)完(wan)善(shan),適用于制作碳纖維板。
10、拉擠成型
將浸漬(zi)樹脂膠(jiao)液的(de)連續(xu)碳纖維絲(si)束(shu)、帶或布等,在牽(qian)引力的(de)作用下(xia),通過擠壓模(mo)具成(cheng)型、固化(hua),連續(xu)不(bu)(bu)斷地生(sheng)產(chan)長度不(bu)(bu)限的(de)型材。拉擠成(cheng)型是復合材料成(cheng)型工藝(yi)(yi)中的(de)一種特殊工藝(yi)(yi),其優點是生(sheng)產(chan)過程可完全實(shi)現自動化(hua)控制(zhi),生(sheng)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(zhi)品加工成型(xing)(xing)的方法眾多,大(da)致(zhi)可分為濕(shi)法成型(xing)(xing)和干法成型(xing)(xing)兩種,兩種工藝生產的產品性能上有明顯的區別:
1、濕法工藝(yi)在加工過(guo)程中容(rong)易出現(xian)變形且截斷部(bu)位容(rong)易出現(xian)脫(tuo)絲,樹脂和(he)纖維(wei)的結合性較差,因與空氣接觸,容(rong)易出現(xian)氧(yang)化(hua)變色。干法預浸(jin)料(liao)工藝(yi)則不會出現(xian)上(shang)述情況,但是(shi)在紫外(wai)線照射下(xia)容(rong)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(jin)行CNC加工,但是生產周(zhou)期長不(bu)容易批量(liang)生產,制作(zuo)成(cheng)本(ben)高昂(ang);濕法成(cheng)型制品(pin)成(cheng)本(ben)較低,生產工藝相對簡(jian)單,工藝的生產工作(zuo)效率(lv)較高。
在碳纖維的生產(chan)制作中(zhong),干(gan)法成(cheng)(cheng)型主(zhu)要(yao)在高精度,高品質(zhi)要(yao)求的情(qing)況下(xia)使(shi)用,濕法成(cheng)(cheng)型主(zhu)要(yao)在外觀(guan)件、批(pi)量生產(chan)的時候使(shi)用。