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)維(wei)(wei)復合(he)材料(liao)制成(cheng)的(de)物品,需要(yao)利用成(cheng)型工藝來進行(xing)加(jia)工,隨著(zhu)碳(tan)(tan)纖(xian)維(wei)(wei)技術的(de)發展,碳(tan)(tan)纖(xian)維(wei)(wei)成(cheng)型工藝也在不斷(duan)進步(bu),常用的(de)碳(tan)(tan)纖(xian)維(wei)(wei)制品成(cheng)型工藝主要(yao)有:
1、噴射成型
屬于(yu)手糊工(gong)藝(yi)(yi)低壓成(cheng)型(xing)中的(de)一類,使用短切纖(xian)維(wei)和樹脂經過噴(pen)槍混合后,壓縮空氣噴(pen)灑在模具(ju)上,達到預(yu)定厚度后,再手工(gong)用橡(xiang)膠錕按(an)壓,然(ran)后固化成(cheng)型(xing)。這是一種半機械化成(cheng)型(xing)工(gong)藝(yi)(yi),在工(gong)作效率(lv)方面有(you)一定程度的(de)提高(gao),但依(yi)然(ran)滿足不(bu)了大批量生產(chan)。
2、纏繞成型
將經過樹脂膠液浸(jin)漬(zi)的(de)連續纖維(wei)或布帶(dai)按一(yi)定規律纏繞到(dao)芯模上,然后固化、脫模成為復(fu)合材料制(zhi)品(pin)的(de)工藝。碳纖維(wei)纏繞成型可充(chong)分發揮其高比(bi)強度、高比(bi)模量以及低(di)密度的(de)特點(dian),制(zhi)品(pin)結構單(dan)一(yi),可用(yong)于制(zhi)造圓(yuan)柱體(ti)(ti)、球體(ti)(ti)及某(mou)些正曲(qu)率回(hui)轉體(ti)(ti)或筒形碳纖維(wei)制(zhi)品(pin)。
3、液態成型
將液態(tai)單(dan)體合成(cheng)為(wei)(wei)高(gao)分子聚合物,再從(cong)聚合物固化反應為(wei)(wei)復合材料的(de)(de)過程改為(wei)(wei)直(zhi)接(jie)在(zai)模具(ju)中(zhong)同時一次(ci)完成(cheng),既減少了(le)工藝過程中(zhong)的(de)(de)能量消耗,又(you)縮短了(le)模塑(su)周(zhou)期,但這種工藝的(de)(de)應用,必須以精確的(de)(de)管道(dao)輸送和(he)計量以及溫度壓力(li)自動控制為(wei)(wei)基礎,因(yin)此(ci)應用不是(shi)很廣。液態(tai)成(cheng)型(xing)主要包括樹(shu)脂(zhi)轉(zhuan)移模塑(su)成(cheng)形、樹(shu)脂(zhi)膜(mo)滲透成(cheng)型(xing)和(he)真空輔(fu)助成(cheng)型(xing)三種。
4、模壓成型
將碳纖維預浸料置于(yu)上下(xia)模之間,合(he)模將模具置于(yu)液(ye)壓成型臺上,經(jing)過一(yi)定時間的高溫高壓使樹脂固化(hua)后,取下(xia)碳纖維制(zhi)品。這(zhe)種成型技術具有高效、制(zhi)件(jian)質量好、尺(chi)寸精度高、受(shou)環境影響(xiang)小(xiao)等優點,適用于(yu)批量化(hua)、強度高的復合(he)材料制(zhi)件(jian)的成型。
5、注塑成型
這是一種新型技術,工藝(yi)流程短,并且更好地(di)保留(liu)了纖維長度,達到(dao)節能高效生產的目的,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)(gong)作面上涂敷脫模(mo)劑、膠(jiao)衣,將(jiang)剪(jian)裁好的(de)碳纖維預浸(jin)布(bu)鋪設到模(mo)具工(gong)(gong)作面上,刷涂或(huo)噴涂樹脂體(ti)系(xi)膠(jiao)液,達到需(xu)要的(de)厚度后,成型(xing)固(gu)化、脫模(mo)。
7、真空熱壓罐成型
將單層(ceng)預(yu)浸料按預(yu)定(ding)(ding)方向鋪(pu)疊成(cheng)(cheng)的復合材料坯料放在熱壓罐(guan)內,在一定(ding)(ding)溫度和壓力下完成(cheng)(cheng)固(gu)化過(guo)程。
8、真空導入成型
在(zai)模(mo)具(ju)(ju)上(shang)鋪“干”碳纖(xian)維復合(he)材(cai)料(liao),然后鋪真空(kong)袋(dai),并抽出(chu)體系(xi)中的真空(kong),在(zai)模(mo)具(ju)(ju)腔中形成一個負壓(ya),利用真空(kong)產生的壓(ya)力把不飽和樹脂通過預鋪的管路壓(ya)入(ru)纖(xian)維層中,讓樹脂浸潤增(zeng)強材(cai)料(liao),最后充滿整個模(mo)具(ju)(ju),制(zhi)品固(gu)化后,揭去真空(kong)袋(dai)材(cai)料(liao),從模(mo)具(ju)(ju)上(shang)得(de)到(dao)所需(xu)的制(zhi)品。
9、層壓成型
將(jiang)逐(zhu)層鋪疊(die)的(de)預(yu)浸(jin)料放置于(yu)上下平板(ban)模(mo)之間加壓加溫(wen)固化,這種工藝可以直接繼承木膠(jiao)合板(ban)的(de)生產方法和設(she)備,并根據(ju)樹脂(zhi)的(de)流變(bian)性能(neng),進行改進與完善(shan),適用于(yu)制(zhi)作碳(tan)纖維板(ban)。
10、拉擠成型
將浸漬樹脂膠液的連續碳纖維絲束、帶或(huo)布等,在牽引(yin)力(li)的作用(yong)下,通(tong)過擠(ji)壓模具成型、固(gu)化,連續不(bu)斷地生產長(chang)度不(bu)限的型材。拉擠(ji)成型是復合(he)材料成型工藝中的一種特殊工藝,其優點是生產過程(cheng)可(ke)完全實(shi)現自動化控制,生產效率高(gao)。
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(xing)(xing)(xing)的方(fang)法(fa)眾多,大致可分為濕法(fa)成型(xing)(xing)(xing)和(he)干法(fa)成型(xing)(xing)(xing)兩種(zhong),兩種(zhong)工藝生(sheng)產的產品性能上有明顯的區別:
1、濕法工藝在加工過程中容易(yi)出現(xian)(xian)變(bian)形(xing)且(qie)截(jie)斷部(bu)位容易(yi)出現(xian)(xian)脫絲,樹脂和纖維的結合性較差,因與(yu)空氣接觸,容易(yi)出現(xian)(xian)氧化(hua)變(bian)色。干法預浸料工藝則(ze)不會出現(xian)(xian)上述情況,但是在紫外線照射下容易(yi)性能退(tui)化(hua)。
2、干法工藝做出的碳纖維制品硬度好,容易進行(xing)CNC加工,但是(shi)生(sheng)產(chan)周(zhou)期長不(bu)容易批(pi)量(liang)生(sheng)產(chan),制作(zuo)(zuo)成本高昂(ang);濕法(fa)成型制品成本較(jiao)低,生(sheng)產(chan)工藝(yi)相對簡(jian)單,工藝(yi)的生(sheng)產(chan)工作(zuo)(zuo)效率較(jiao)高。
在(zai)碳(tan)纖維的(de)生產制作中(zhong),干法(fa)成(cheng)型主要在(zai)高精度,高品(pin)質要求的(de)情況下(xia)使(shi)用,濕(shi)法(fa)成(cheng)型主要在(zai)外觀(guan)件、批(pi)量生產的(de)時候使(shi)用。