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碳纤维复合材料的成型工艺

2023-03-06 11:15:49

1.手糊成型

我们首先在模具工作面上涂抹脱模剂和胶衣,然后将剪裁好的碳纤维预浸布铺设在模具工作面上。接下来,我们会刷涂或喷涂树脂体系胶液,直到达到所需的厚度。最后,我们进行成型固化,并进行脱模。在制备技术高度发达的今天,手糊工艺仍以工艺简便、投资低廉、适用面广等优势在石油化工容器、贮槽、汽车壳体等许多领域广泛应用。该材料的不足在于其材质松散、密度较低,制品强度不够,并且生产过程主要依靠人工操作,品质缺乏稳定性而且生产效率十分低下。

2.喷射成型

手糊工艺低压成型是一种工艺方法,它使用短切纤维和树脂经过喷枪混合后,通过压缩空气喷洒在模具上,形成所需的预定厚度。然后,使用橡胶锟手工按压,并进行固化,最终完成成型。这种半机械化成型工艺是为了改进手工涂覆成型而设计的,可以在一定程度上提高工作效率,用于制造汽车车身、船舶船身、浴缸和储罐的过渡层。

3.层压成型:

采用逐层铺叠的预浸料,将其置于上下平板模之间,进行加压和加温固化。这种工艺可以直接借鉴木胶合板的生产方法和设备,并根据树脂的流变性能进行改良和优化。层压成型工艺广泛应用于制造各种规格和多样用途的复合材料板材。这种设备具有高度机械化和自动化程度,能够稳定地生产高质量的产品,但是购置设备需要投入一大笔资金。

4.缠绕成型:

该工艺使得连续纤维或布带经过浸渍树脂胶液后,按照特定的方式缠绕在芯模上,经过固化和脱模过程,最终制成复合材料制品。碳纤维可以通过缠绕成型充分发挥其高比强度、高比模量和低密度的特点,从而用于制造圆柱体、球体以及某些具有正曲率回转面或筒形的碳纤维制品。

5.拉挤成型

本工艺使用挤压模具来将浸渍树脂胶液的连续碳纤维丝束、带或布等进行成型。在固化过程中,可以通过施加拉力的方式,连续而不间断地生产出各种长度的型材。拉挤成型是一种独特的复合材料成型工艺,其主要特点在于实现了生产过程的全自动化控制,从而提升了生产效率。在拉挤成型制品中,纤维质量分数可以达到80%。在施加张力的情况下,进行胶浸,可以充分发挥增强材料的作用,从而使产品具有较高的强度。除此之外,制成品的纵向和横向强度可以根据需求随意调整,以满足不同制品的力学性能要求。这种工艺适用于生产各种截面形状的型材,例如工字型、角型、槽型、异型截面管材以及由上述截面构成的组合截面型材。


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