碳纖維制品因?yàn)橘|(zhì)量輕、強(qiáng)度高在很多輕量化需求的產(chǎn)品中有了非常好的市場(chǎng)應(yīng)用,成功取締了金屬制品,那碳纖維制品的生產(chǎn)廠家也有不少,大部分廠家生產(chǎn)碳纖維制品的加工成型方法主要還是采用模壓、卷制、真空以及熱壓罐成型,那本文就跟著威盛新材來(lái)看看這四種成型工藝。
(碳纖維門板)
之所以大部分的碳纖維制品廠家采用這四種成型工藝的原因,還是為了生產(chǎn)起來(lái)更方便,直接通過(guò)碳纖維復(fù)合材料預(yù)浸料進(jìn)行鋪層完成后,再經(jīng)過(guò)不同的工藝也就是成型的條件不同下完成碳纖維制品的生產(chǎn),那這里我們就來(lái)看看模壓、卷制、真空以及熱壓罐成型。
模壓工藝:
將碳纖維預(yù)浸料置于上下模之間,合模將模具置于液壓成型臺(tái)上,經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的高溫高壓使樹(shù)脂固化后,即可獲得碳纖維零件胚體,采用模壓成型工藝能夠使復(fù)合材料中碳纖維含量較高,未被樹(shù)脂浸潤(rùn)的碳纖維非常少,制品表面光滑、平整、強(qiáng)度保持率較高。
碳纖維模壓產(chǎn)品溫度控制一般分為5個(gè)階段。第一個(gè)階段首先需要將模具在一定的時(shí)間內(nèi)升溫到一定溫度使得模具內(nèi)的碳纖維布內(nèi)的樹(shù)脂融化。第二階段將模具溫度控制在一定溫度內(nèi)使得樹(shù)脂在模具內(nèi)充分流通。第三階段需要將模具溫度升溫到一個(gè)叫高的溫度,使得預(yù)浸料也就是碳纖維預(yù)浸布中的催化劑反應(yīng)。第四個(gè)階段依然是一個(gè)高溫保溫的階段,在這個(gè)過(guò)程中樹(shù)脂與碳纖維預(yù)浸布中的催化劑充分反應(yīng)。第五個(gè)階段是一個(gè)冷卻成型的過(guò)程,也就是碳纖維產(chǎn)品一個(gè)初步成型。在模壓成型的五個(gè)階段對(duì)于模具溫度的控制必須要精準(zhǔn),且按照一定的升溫冷卻速度來(lái)進(jìn)行,升溫與降溫的速度過(guò)快或者過(guò)慢均會(huì)影響碳纖維制品的最終品質(zhì)。
卷制工藝:
在制作碳纖維管之前需要將準(zhǔn)備工作做好,根據(jù)所需管材的規(guī)格以及要求裁好所需預(yù)浸料以及選好合適的內(nèi)芯模具,將模具擦拭干凈,接著在模具上涂上一層脫模劑,方便之后的脫模。這些做完之后就可以進(jìn)行卷管了,先將預(yù)浸料的兩端粘貼到模具上,然后利用卷管機(jī)的熱壓原理將預(yù)浸料均勻的卷制到內(nèi)芯模具上,一層一層的卷制,當(dāng)所有預(yù)浸料都卷制完畢后,再在最外層碳纖維預(yù)浸料的表面上裹上一層薄膜(OPP),接著送入高溫固化爐中,在一定時(shí)間的高溫環(huán)境下固化成型。之后再把裹上的OPP撕掉,就得到了碳纖維管的毛坯。
一般對(duì)于碳纖維管的毛坯還要進(jìn)行一些后加工處理才能夠得到最后的碳纖維管,一般我們需要對(duì)管材進(jìn)行噴漆處理,使得管材表面更加光整平滑。然后要切去兩端不平整的部分,保證管材的尺寸。
真空工藝:
1、裁剪。按照規(guī)定的尺寸對(duì)碳纖維預(yù)浸料進(jìn)行裁剪,裁剪時(shí)特別要注意纖維的方向,偏差不能大于1°。
2、鋪放輔助料。在模具上涂覆脫模劑或脫模布,以便于產(chǎn)品成型以后可光滑完整地從模具上取下。
3、鋪層。嚴(yán)格按照規(guī)定的方向、角度進(jìn)行鋪層,每一層要用橡膠棒或者刮板將碳纖維預(yù)浸料展開(kāi)刮平,去除層間空氣。如需進(jìn)行預(yù)浸料拼接,必須沿著纖維的方向,并將各層的拼接縫錯(cuò)開(kāi)。
4、抽真空預(yù)壓實(shí)。預(yù)抽厚度根據(jù)不同產(chǎn)品的具體要求而定,徹底排出碳纖維預(yù)浸料之間的空氣。
5、打袋密封固化。這個(gè)步驟最重要的是不能漏氣,而密封膠膠接處是很容易漏氣的。
熱壓罐工藝:
熱壓罐是固化樹(shù)脂基復(fù)合材料制品的裝置,具有加熱、保溫、冷卻、加壓、抽真空5項(xiàng)功能,其步驟簡(jiǎn)單來(lái)看就是,首先鋪疊毛坯件,然后將毛坯件置于真空袋中,接著進(jìn)行撿漏,然后將整體置于熱壓罐中,開(kāi)升溫程序、加壓、保溫保壓、降溫、降壓停機(jī),最后將制品移出熱壓罐。
采用熱壓罐成型工藝使用氣體加壓,壓力通過(guò)真空袋作用到制品表面,各點(diǎn)法向壓力相等,制件能夠在相同壓力下固化成型,同時(shí)還具有溫度均勻的優(yōu)點(diǎn),各處溫度溫差小。壓力和溫度的均勻,使成型產(chǎn)品質(zhì)量一致、穩(wěn)定、可靠,孔隙率低。
以上就是有關(guān)于碳纖維制品常用的四種加工成型方法,那在無(wú)錫威盛這里這四種工藝都有,也都有與之相對(duì)應(yīng)的設(shè)備完成制品成型,也在之前的分享中有對(duì)于不同工藝的解讀,本文就做一個(gè)匯總。推薦閱讀:碳纖維板生產(chǎn)過(guò)程詳解