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CFRT工藝:纖維增強(qiáng)復(fù)合材料成型技術(shù)有哪些

作者:青島海鐵 發(fā)布時(shí)間:2023-02-27 次瀏覽

先進(jìn)樹脂基復(fù)合材料的成型方法按照纖維形態(tài)分為短切纖維增強(qiáng)樹脂成型、連續(xù)纖維增強(qiáng)樹脂成型和纖維制品增強(qiáng)樹脂成型。早期先進(jìn)樹脂基復(fù)合材料成型方法主要為手糊成型和熱壓

先進(jìn)樹脂基復(fù)合材料的成型方法按照纖維形態(tài)分為短切纖維增強(qiáng)樹脂成型、連續(xù)纖維增強(qiáng)樹脂成型和纖維制品增強(qiáng)樹脂成型。早期先進(jìn)樹脂基復(fù)合材料成型方法主要為手糊成型和熱壓罐成型,后來發(fā)展為拉擠成型、模壓成型、纏繞成型、RTM成型和自動(dòng)鋪放成型等,成型工藝逐漸趨于數(shù)字化、自動(dòng)化和高效化。

增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料與纖維增強(qiáng)熱固性復(fù)合材料相比,成型難度主要在于熱塑性樹脂的粘度大。纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料成型技術(shù),主要包括熱壓罐成型工藝、拉擠成型工藝、模壓成型工藝、纏繞成型工藝、樹脂基傳遞模塑成型工藝和自動(dòng)鋪放成型工藝等。

(1)熱壓罐成型工藝。

將毛壞結(jié)構(gòu)用真空袋密封在模具上之后放入熱壓罐中,然后利用熱壓罐中的高溫壓縮空氣對(duì)毛壞進(jìn)行加熱加壓、固化成型。熱壓罐成型的工藝流程主要包括預(yù)浸料制備、裁剪、鋪貼和固化。熱壓罐成型工藝的優(yōu)點(diǎn)是工藝操作和設(shè)備簡(jiǎn)單,穩(wěn)定性高,適用范圍廣,主要用于成型構(gòu)件:缺點(diǎn)是人工成本大,生產(chǎn)效率低,勞動(dòng)強(qiáng)度高,消耗資源多。

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(2)拉擠成型工藝。

先將樹脂和添加劑等混合后放入料槽中,然后增強(qiáng)材料經(jīng)過料槽時(shí)將其粘附帶出,最后將增強(qiáng)材料和混合物一起在加熱模具中固化成型。該工藝可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制,生產(chǎn)效率高,成型穩(wěn)定,適用于生產(chǎn)各種型材。而且拉擠成型制品的拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度由于該成型工藝單向拉伸的特點(diǎn),相較于其他成型工藝下的制品更高。這種現(xiàn)象是因?yàn)閱蜗虻牟牧侠瓟D導(dǎo)致纖維取向。

(3)模壓成型工藝。主要材料為預(yù)浸料,主要流程是在金屬模具中完成的,在成型過程中需要施加一定的溫度和壓力,然后一定時(shí)間后成型。該工藝的優(yōu)點(diǎn)主要是成型穩(wěn)定,重復(fù)性好,精度高,生產(chǎn)效率高,用來制備結(jié)構(gòu)復(fù)雜的制件,可實(shí)現(xiàn)工業(yè)化、自動(dòng)化和數(shù)字化生產(chǎn)控制,并且可以防止成型過程中分子取向;缺點(diǎn)是生產(chǎn)成本高,模具制備復(fù)雜,受模具影響只適用于生產(chǎn)中小型。

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