碳纖維一般與基材(樹脂等)組合后以復(fù)合材料的形態(tài)進(jìn)行使用。根據(jù)最終產(chǎn)品的形態(tài)和特性,采用各種各樣的成型方法(加工方法)。另外,以提高物性和外觀、縮短成型時間等為目標(biāo),成型方法日趨完善。下面介紹具有代表性的碳纖維成型方法:
1、拉拔成型
也稱為拉擠成型。這是將浸漬液態(tài)樹脂的碳纖維引入和穿過模具,對其加熱固化的連續(xù)成型法。適用于桿狀、管狀等具有一定截面形狀的成型品。
2、長絲纏繞成型
這是將浸漬液態(tài)樹脂的碳纖維絲束纏繞在心軸上之后,進(jìn)行加熱固化的成型法。有兩種方法,一種是一邊將碳纖維浸漬在樹脂槽(浴槽)中一邊進(jìn)行卷繞的方法,另一種是將預(yù)先浸漬在樹脂中的絲束材料進(jìn)行卷繞的方法。適用于管狀和罐狀成型品。
3、RTM樹脂傳遞模塑成型
這是在一對雌/雄的密封型模具中,配置碳纖維預(yù)成型件(將碳纖維預(yù)成型為產(chǎn)品形狀的產(chǎn)品、織物等),將液態(tài)樹脂壓入、浸漬、加熱固化的方法。僅使用陰模在真空壓力下固化的方法稱為VaRTM成型(真空輔助RTM)。RTM適用于中小型,VaRTM適用于大中型的成型品。
4、沖壓成型
這是將預(yù)浸料或SMC等浸漬樹脂的薄片層疊在模具上,一邊施加壓力一邊加熱固化的方法。三菱化學(xué)確立了基于高循環(huán)及預(yù)成型技術(shù)的PCM(預(yù)浸料模壓)成型法,也可以與SMC材料進(jìn)行混合成型。適用于大量生產(chǎn)品的成型方法。
5、熱壓罐(AC)成型
熱壓罐簡單地說就是壓力鍋。在成型模具上層疊預(yù)浸料,蓋上膨脹薄膜(用于制造真空狀態(tài)的薄膜)進(jìn)行減壓,在熱壓罐內(nèi)施加壓力加熱固化。該成型方法適合制造高品質(zhì)、高性能產(chǎn)品,但由于成型周期長,成本較高。
6、烘箱成型
與熱壓罐成型一樣,在成型模上層疊預(yù)浸料,蓋上膨脹薄膜進(jìn)行減壓,但在真空壓力下加熱固化。雖然在性能方面稍遜于熱壓罐成型,但運(yùn)行費(fèi)用低廉,是可用于較大型的成型品的成型法。
7、卷繞成型
這是在芯軸(鐵芯)上纏繞預(yù)浸料后,加熱固化進(jìn)行脫芯的成型方法。適用于管狀和輥狀中小型產(chǎn)品的制造。三菱化學(xué)公司的高爾夫球桿和軋輥主要用卷繞成型法生產(chǎn)。
8、注射成型
也稱為注塑成型,是將碳纖維增強(qiáng)尼龍和聚碳酸酯等熱塑性樹脂原料(粒料)進(jìn)行加熱熔融,并注射到模具腔(間隙)的成型方法。機(jī)械物性會有所下降,但這是一種適用于短周期、復(fù)雜形狀成型的成型方法。
(來源:互聯(lián)網(wǎng))
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