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關于碳纖維制品的加工方法

來源:江蘇優培德復合材料有限公司 發布時間:2017-08-14 09:37:35 瀏覽人次:2431

碳纖維制品,就是指以碳纖維預浸布為原材料,通過不同的加工方法,加工成為能夠滿足使用要求的材料制品。

碳纖維擁有極高的材質特性,因此碳纖維制品的強度大,硬度高,遠超過同體積同重量的金屬材質。因此,碳纖維制品在高科技工業領域有著廣泛的應用。

碳纖維的特性有

一、碳纖維的重量等于同體積鋼材的四分之一

二、碳纖維制品的強度等于相同體積鋁材的十倍

在之前還有一種說法是,碳纖維制品與同等質量的金屬材料相比,碳纖維的強度等于金屬強度的12陪。

碳纖維制品的加工方法:纏繞、卷制、模壓、真空成型、充氣成型等。目前民用碳纖維制品采用比較多的方法是卷制、模壓、真空成型、充氣成型。

我們江蘇優培德復合材料有限公司致力于碳纖維、芳綸纖維、玻璃纖維和玄武巖纖維等復合材料汽車及工業領域的高性能零件開發、試制及生產,配備有復合材料不同生產工藝如模壓、RTM、真空導入、手糊等,根據不同的產品需求及量綱要求提供整體解決方案。

我們公司的手糊成型工藝,場地清潔、干燥、通風良好,空氣溫度應保持在15~35℃之間,后加工整修段,設有抽風除塵和噴水裝置。

樹脂傳遞模塑成型簡稱RTM(Resin Transfer Molding)。RTM起始于50年代,是手糊成型工藝改進的一種閉模成型技術,可以生產出兩面光的制品,本公司擁有這一項技術。RTM成型技術的特點有①可以制造兩面光的制品;②成型效率高,適合于中等規模的玻璃鋼產品生產(20000件/年以內);③RTM為閉模操作,不污染環境,不損害工人健康;④增強材料可以任意方向鋪放,容易實現按制品受力狀況例題鋪放增強材料;⑤原材料及能源消耗少;成型工藝 RTM全部生產過程分11道工序,各工序的操作人員及工具、設備位置固定,模具由小車運送,依次經過每一道工序,實現流水作業。

模壓成型工藝是復合材料生產中最古老而又富有無限活力的一種成型方法。它是將一定量的預混料或預浸料加入金屬對模內,經加熱、加壓固化成型的方法。模壓成型工藝的主要優點:①生產效率高,便于實現專業化和自動化生產;②產品尺寸精度高,重復性好;③表面光潔,無需二次修飾;④能一次成型結構復雜的制品;但是模具制造復雜,投資較大,加上受壓機限制,最適合于批量生產中小型復合材料制品。隨著金屬加工技術、壓機制造水平及合成樹脂工藝性能的不斷改進和發展,壓機噸位和臺面尺寸不斷增大,模壓料的成型溫度和壓力也相對降低,使得模壓成型制品的尺寸逐步向大型化發展,目前已能生產大型汽車部件、浴盆、整體衛生間組件等,這些組件本公司都能制作完成。

真空導入工藝,簡稱VIP,在模具上鋪增強材料(玻璃纖維,碳纖維,夾心材料等,有別于真空袋工藝),然后鋪真空袋,并抽出體系中的空氣,在模具型腔中形成一個負壓,利用真空產生的壓力把不飽和樹脂通過預鋪的管路壓入纖維層中,讓樹脂浸潤增強材料最后充滿整個模具,制品固化后,揭去真空袋材料,從模具上得到所需的制品。VIP采用單面模具(就象通常的手糊和噴射模具)建立一個閉合系統。空導入的優勢:A、更高質量制品:在真空環境下樹脂浸潤玻纖,與傳統制造工藝相比,制品中的氣泡極少。體系中不留有多余的樹脂,玻纖含量很高,可達到時70%,甚至更高。所得制品重量更輕,強度更高。批與批之間也非常穩定。B、更少樹脂損耗:用VIP 工藝,樹脂的用量可以準確預算,對于手糊或噴射工藝來說,會因操作人員的多變性而難于控制。VIP 可以使得樹脂的損耗達到最少,更重要的是,這樣可以節約成本。C、樹脂分布均勻:對于一個制品來說,不同部分的真空產生的壓力是一致的,因此樹脂對玻纖的浸潤速度和含量趨于一致。這個對于重量要求穩定的FRP 制件來是很關鍵的。D、過程揮發更少:生產過程中沒有刷子或輥子之類,不會造成樹脂的潑灑或滴落現象發現,更不會有大量的氣味出現。所以它能提供一個干凈、安全和友好的工作環境, 保護操作者的身心健康。E、使用單面模具:僅用一面模具就可以得到兩面光滑平整的制品,可以較好的控制產品的厚度。但是VIP 所需的一次性耗材很大一部分需要進口,提高材料成本,但這部分可以減少樹脂用量上得到平衡。另外對操作人員的技能要求更高。每一過程都仔細按步驟做好才能進入下一步的操作,否則會造成不能逆轉的損失。

任何一種工藝都不可能是十全十美的,都有各自的優缺點,但是本公司會根據各種產品的要求選擇最適合的工藝進行加工制造,達到互利共贏。

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