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(xian)維(wei)復合材料制成(cheng)的(de)(de)物品(pin),需要(yao)利用(yong)成(cheng)型(xing)工藝來(lai)進(jin)行加工,隨著碳纖(xian)維(wei)技(ji)術(shu)的(de)(de)發展,碳纖(xian)維(wei)成(cheng)型(xing)工藝也在不斷進(jin)步(bu),常用(yong)的(de)(de)碳纖(xian)維(wei)制品(pin)成(cheng)型(xing)工藝主要(yao)有:
1、噴射成型
屬(shu)于手(shou)糊工藝低壓(ya)成(cheng)型(xing)(xing)中的(de)一類,使用(yong)短切纖維(wei)和樹脂經過(guo)噴槍混合后(hou),壓(ya)縮空(kong)氣噴灑在模(mo)具上,達到預(yu)定厚度后(hou),再手(shou)工用(yong)橡膠錕按壓(ya),然后(hou)固化(hua)成(cheng)型(xing)(xing)。這是一種半機械化(hua)成(cheng)型(xing)(xing)工藝,在工作效(xiao)率方(fang)面有一定程度的(de)提高,但(dan)依然滿足(zu)不了大批量生產。
2、纏繞成型
將經過樹脂(zhi)膠液浸漬(zi)的連續纖(xian)維或布帶(dai)按(an)一(yi)定(ding)規律纏(chan)繞(rao)(rao)到芯模上,然后固化、脫模成(cheng)為復合材(cai)料制品的工藝。碳(tan)纖(xian)維纏(chan)繞(rao)(rao)成(cheng)型可充分發(fa)揮其高比強(qiang)度、高比模量以及低密度的特點,制品結(jie)構單一(yi),可用于制造圓(yuan)柱體(ti)(ti)、球體(ti)(ti)及某(mou)些正曲(qu)率回轉(zhuan)體(ti)(ti)或筒形碳(tan)纖(xian)維制品。
3、液態成型
將液態單體合成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)(wei)高分子聚(ju)合物,再從聚(ju)合物固(gu)化反應為(wei)(wei)復(fu)合材(cai)料的(de)(de)過(guo)程(cheng)改(gai)為(wei)(wei)直(zhi)接在(zai)模(mo)(mo)具中同時一次完成(cheng)(cheng)(cheng),既減少了工藝(yi)(yi)過(guo)程(cheng)中的(de)(de)能量(liang)消耗,又縮短了模(mo)(mo)塑周(zhou)期(qi),但這種(zhong)工藝(yi)(yi)的(de)(de)應用,必須以精確(que)的(de)(de)管道(dao)輸送和(he)計量(liang)以及溫(wen)度(du)壓力自動控制為(wei)(wei)基礎,因此應用不(bu)是很廣。液態成(cheng)(cheng)(cheng)型主要包括樹(shu)脂轉移模(mo)(mo)塑成(cheng)(cheng)(cheng)形、樹(shu)脂膜滲透成(cheng)(cheng)(cheng)型和(he)真空(kong)輔助(zhu)成(cheng)(cheng)(cheng)型三種(zhong)。
4、模壓成型
將(jiang)碳纖維預浸料(liao)置于(yu)上下(xia)模之間,合模將(jiang)模具置于(yu)液壓成(cheng)型臺上,經過一定時(shi)間的高(gao)溫高(gao)壓使樹脂固化后,取下(xia)碳纖維制(zhi)品。這(zhe)種成(cheng)型技術(shu)具有(you)高(gao)效(xiao)、制(zhi)件(jian)質量(liang)好、尺寸精度(du)高(gao)、受環境影響小等優點,適用于(yu)批(pi)量(liang)化、強度(du)高(gao)的復合材料(liao)制(zhi)件(jian)的成(cheng)型。
5、注塑成型
這(zhe)是一種新型(xing)技術,工藝(yi)流程短,并且(qie)更(geng)好地保留了纖(xian)維長度,達到節能高效生產的(de)目的(de),主(zhu)要適用于汽(qi)車輕量化領(ling)域。
6、手糊成型-濕法鋪層成型
在(zai)模(mo)(mo)具工(gong)作面(mian)上(shang)涂(tu)敷脫模(mo)(mo)劑、膠衣,將剪裁好的碳纖維預(yu)浸(jin)布鋪設到模(mo)(mo)具工(gong)作面(mian)上(shang),刷涂(tu)或噴涂(tu)樹脂體系膠液,達到需(xu)要的厚度后,成型固(gu)化、脫模(mo)(mo)。
7、真空熱壓罐成型
將單層預浸料按預定方向(xiang)鋪疊(die)成的復合材料坯料放在熱壓(ya)罐(guan)內,在一定溫度和壓(ya)力下完成固化(hua)過程。
8、真空導入成型
在模具上(shang)鋪“干”碳纖維(wei)復合材(cai)(cai)料(liao),然后鋪真(zhen)空(kong)(kong)袋(dai),并抽(chou)出(chu)體(ti)系中(zhong)的(de)真(zhen)空(kong)(kong),在模具腔中(zhong)形成一個(ge)負(fu)壓,利用真(zhen)空(kong)(kong)產(chan)生的(de)壓力把不(bu)飽(bao)和樹脂(zhi)通過預鋪的(de)管(guan)路壓入纖維(wei)層(ceng)中(zhong),讓樹脂(zhi)浸潤增強材(cai)(cai)料(liao),最(zui)后充(chong)滿整(zheng)個(ge)模具,制品固化后,揭去真(zhen)空(kong)(kong)袋(dai)材(cai)(cai)料(liao),從模具上(shang)得到(dao)所需的(de)制品。
9、層壓成型
將逐層鋪疊的預浸(jin)料放(fang)置于上下平板(ban)模(mo)之間(jian)加壓加溫固化,這種工(gong)藝可以直(zhi)接(jie)繼(ji)承木(mu)膠合板(ban)的生產(chan)方(fang)法和設備,并根據樹脂的流(liu)變性(xing)能,進行改進與完(wan)善,適用于制(zhi)作碳纖維板(ban)。
10、拉擠成型
將浸(jin)漬樹脂膠液的(de)連續碳(tan)纖維絲束(shu)、帶或布等(deng),在牽引力的(de)作用下,通(tong)過(guo)擠壓(ya)模具成(cheng)型(xing)(xing)、固化(hua),連續不斷地生(sheng)產長度不限的(de)型(xing)(xing)材。拉擠成(cheng)型(xing)(xing)是(shi)復合材料成(cheng)型(xing)(xing)工藝(yi)中(zhong)的(de)一種特(te)殊(shu)工藝(yi),其優點是(shi)生(sheng)產過(guo)程可完全實現(xian)自動(dong)化(hua)控制(zhi),生(sheng)產效(xiao)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(wei)制品加(jia)工成型的(de)方法(fa)眾多(duo),大(da)致可分(fen)為(wei)濕法(fa)成型和干法(fa)成型兩(liang)種(zhong),兩(liang)種(zhong)工藝生產的(de)產品性能上有明顯的(de)區別:
1、濕法工(gong)藝在加(jia)工(gong)過程中容(rong)易(yi)出(chu)(chu)現(xian)變形且截斷部(bu)位容(rong)易(yi)出(chu)(chu)現(xian)脫絲,樹脂和纖維(wei)的結(jie)合性(xing)較(jiao)差(cha),因(yin)與空氣(qi)接觸,容(rong)易(yi)出(chu)(chu)現(xian)氧化變色。干法預(yu)浸(jin)料工(gong)藝則不會出(chu)(chu)現(xian)上述(shu)情況,但(dan)是在紫外線(xian)照射下容(rong)易(yi)性(xing)能退化。
2、干法工藝做出的碳纖維制品硬度好(hao),容易進行CNC加工,但是生(sheng)產(chan)周期(qi)長不容易批量生(sheng)產(chan),制作成本高昂;濕法成型(xing)制品成本較低,生(sheng)產(chan)工藝相對簡單(dan),工藝的(de)生(sheng)產(chan)工作效率(lv)較高。
在碳纖(xian)維的(de)生(sheng)(sheng)產制作中,干法成(cheng)型主要(yao)在高精度,高品質要(yao)求的(de)情況下使用,濕法成(cheng)型主要(yao)在外觀件、批量生(sheng)(sheng)產的(de)時(shi)候使用。