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)(tan)纖(xian)維復(fu)合材料制成(cheng)(cheng)的(de)物品,需要利(li)用(yong)成(cheng)(cheng)型工藝來(lai)進行加工,隨著(zhu)碳(tan)(tan)(tan)纖(xian)維技術的(de)發展,碳(tan)(tan)(tan)纖(xian)維成(cheng)(cheng)型工藝也在不斷進步,常用(yong)的(de)碳(tan)(tan)(tan)纖(xian)維制品成(cheng)(cheng)型工藝主要有:
1、噴射成型
屬于手(shou)糊(hu)工(gong)(gong)藝低壓(ya)成(cheng)型(xing)中的一(yi)類,使用短切(qie)纖維和樹(shu)脂經(jing)過(guo)噴槍混合(he)后(hou),壓(ya)縮空氣噴灑在(zai)模具上,達到(dao)預定厚度后(hou),再手(shou)工(gong)(gong)用橡(xiang)膠錕按壓(ya),然(ran)后(hou)固化成(cheng)型(xing)。這(zhe)是一(yi)種半機械化成(cheng)型(xing)工(gong)(gong)藝,在(zai)工(gong)(gong)作效率(lv)方面有一(yi)定程度的提高,但依(yi)然(ran)滿足不了大批量生產。
2、纏繞成型
將經過樹脂膠液(ye)浸漬的(de)連續纖(xian)維或(huo)布帶(dai)按一定規律纏(chan)繞到(dao)芯模(mo)(mo)上,然后固化、脫模(mo)(mo)成為復合材料(liao)制品(pin)的(de)工(gong)藝。碳纖(xian)維纏(chan)繞成型(xing)可充分發揮其高(gao)比強度(du)、高(gao)比模(mo)(mo)量以及低密度(du)的(de)特點,制品(pin)結構(gou)單一,可用于(yu)制造(zao)圓柱體(ti)、球(qiu)體(ti)及某些(xie)正曲率(lv)回轉(zhuan)體(ti)或(huo)筒形碳纖(xian)維制品(pin)。
3、液態成型
將(jiang)液態單體合(he)(he)成(cheng)為高(gao)分(fen)子聚(ju)合(he)(he)物,再(zai)從聚(ju)合(he)(he)物固化反(fan)應(ying)為復合(he)(he)材料的過(guo)程(cheng)改為直(zhi)接在模(mo)具中同時一次完(wan)成(cheng),既減少了工藝(yi)過(guo)程(cheng)中的能量消耗(hao),又縮短了模(mo)塑周期(qi),但這種工藝(yi)的應(ying)用(yong),必(bi)須以(yi)精(jing)確的管道輸送和計量以(yi)及溫度壓力自(zi)動控制為基礎,因此(ci)應(ying)用(yong)不(bu)是很(hen)廣。液態成(cheng)型(xing)主要包括樹(shu)脂轉移(yi)模(mo)塑成(cheng)形、樹(shu)脂膜滲(shen)透成(cheng)型(xing)和真空輔(fu)助成(cheng)型(xing)三種。
4、模壓成型
將碳(tan)纖(xian)維預浸(jin)料(liao)置于(yu)上下(xia)模(mo)之間,合模(mo)將模(mo)具置于(yu)液(ye)壓成(cheng)型(xing)臺上,經(jing)過一定時(shi)間的(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)高(gao)(gao)(gao)壓使樹脂固化后(hou),取(qu)下(xia)碳(tan)纖(xian)維制(zhi)品。這種成(cheng)型(xing)技術具有高(gao)(gao)(gao)效、制(zhi)件質量好、尺寸精度高(gao)(gao)(gao)、受(shou)環境(jing)影響小(xiao)等優點,適(shi)用于(yu)批量化、強度高(gao)(gao)(gao)的(de)復合材料(liao)制(zhi)件的(de)成(cheng)型(xing)。
5、注塑成型
這(zhe)是(shi)一種(zhong)新型技(ji)術(shu),工藝流程短,并且更好地保留了纖維長度,達到節能高(gao)效(xiao)生產的目的,主要適用于汽車輕量化領域。
6、手糊成型-濕法鋪層成型
在模(mo)具工(gong)作面上(shang)涂(tu)(tu)敷脫(tuo)(tuo)模(mo)劑、膠衣,將剪裁(cai)好的碳纖(xian)維預浸布鋪設(she)到(dao)模(mo)具工(gong)作面上(shang),刷(shua)涂(tu)(tu)或噴(pen)涂(tu)(tu)樹脂體系膠液,達到(dao)需要的厚(hou)度后(hou),成型(xing)固(gu)化、脫(tuo)(tuo)模(mo)。
7、真空熱壓罐成型
將單(dan)層(ceng)預浸料(liao)(liao)按預定方(fang)向鋪(pu)疊(die)成(cheng)的復(fu)合材料(liao)(liao)坯(pi)料(liao)(liao)放(fang)在熱壓(ya)罐內,在一定溫度(du)和壓(ya)力(li)下完成(cheng)固化(hua)過程(cheng)。
8、真空導入成型
在(zai)模(mo)具上(shang)鋪(pu)“干”碳(tan)纖維復合材(cai)料(liao)(liao),然后鋪(pu)真空(kong)(kong)袋,并抽出(chu)體系中的(de)真空(kong)(kong),在(zai)模(mo)具腔中形(xing)成(cheng)一個(ge)負壓,利用(yong)真空(kong)(kong)產生的(de)壓力把不(bu)飽和樹脂(zhi)通過預(yu)鋪(pu)的(de)管路壓入纖維層(ceng)中,讓樹脂(zhi)浸潤增強材(cai)料(liao)(liao),最后充(chong)滿(man)整(zheng)個(ge)模(mo)具,制品(pin)固化后,揭去真空(kong)(kong)袋材(cai)料(liao)(liao),從模(mo)具上(shang)得到所需的(de)制品(pin)。
9、層壓成型
將逐層鋪疊(die)的(de)預(yu)浸料放置(zhi)于上下平(ping)板(ban)模之(zhi)間(jian)加(jia)壓加(jia)溫固(gu)化(hua),這種工藝可以直接繼(ji)承木膠合板(ban)的(de)生產方法(fa)和設備,并根據樹脂的(de)流(liu)變(bian)性能,進(jin)行改進(jin)與完善,適用(yong)于制(zhi)作碳纖維板(ban)。
10、拉擠成型
將(jiang)浸漬(zi)樹脂膠液的連續(xu)碳纖維(wei)絲束、帶(dai)或布等(deng),在牽引力(li)的作用下,通過(guo)擠(ji)(ji)壓模具成型(xing)、固化(hua),連續(xu)不斷地生(sheng)產(chan)長度不限的型(xing)材。拉擠(ji)(ji)成型(xing)是復合材料成型(xing)工(gong)藝中(zhong)的一種特殊工(gong)藝,其優(you)點是生(sheng)產(chan)過(guo)程可完全實現自動(dong)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(tan)纖維制品加(jia)工(gong)(gong)成型(xing)的(de)方法(fa)眾(zhong)多(duo),大致可分為濕法(fa)成型(xing)和干法(fa)成型(xing)兩種(zhong),兩種(zhong)工(gong)(gong)藝生產(chan)的(de)產(chan)品性能上(shang)有明顯的(de)區(qu)別:
1、濕法工藝在加工過程中(zhong)容易(yi)(yi)出現變(bian)形(xing)且截斷部位(wei)容易(yi)(yi)出現脫絲,樹脂和纖(xian)維的結合性較(jiao)差,因與(yu)空氣接觸,容易(yi)(yi)出現氧化變(bian)色。干法預浸料(liao)工藝則(ze)不(bu)會出現上(shang)述(shu)情況,但(dan)是在紫外線照(zhao)射下容易(yi)(yi)性能退化。
2、干法工藝做出的碳纖維制品硬(ying)度好,容(rong)易進(jin)行CNC加工,但是生(sheng)(sheng)產(chan)周期(qi)長不(bu)容(rong)易批量生(sheng)(sheng)產(chan),制作成(cheng)本高昂;濕法成(cheng)型制品成(cheng)本較(jiao)低,生(sheng)(sheng)產(chan)工藝(yi)相對(dui)簡單,工藝(yi)的生(sheng)(sheng)產(chan)工作效率較(jiao)高。
在碳(tan)纖維的(de)生產(chan)制(zhi)作中,干法成(cheng)型主(zhu)要(yao)在高精(jing)度,高品質(zhi)要(yao)求的(de)情況下使用,濕法成(cheng)型主(zhu)要(yao)在外觀件、批量生產(chan)的(de)時候(hou)使用。