碳纤维/复合材料的8种成型方法
2022-11-10
来源：三菱化学官网
碳纤维一般与母材（树脂等）组合后以复合材料的形态进行使用。碳纤维/复合材料性能优异，具有比强度高、比重小、比模量高、耐超高温、抗疲劳及耐腐蚀性能优异等特点，是轻量化的关键材料，在航空航天、风电叶片、体育休闲、压力容器、汽车等领域广泛应用。
碳纤维/复合材料根据最终产品的形态和特性，可以采用各种各样的成型方法（加工方法）。同时，为提高最终产品物性和外观、缩短成型时间等，碳纤维/复合材料成型方法日趋完善。下面，我们来看一下具有代表性的成型方法。也称为拉挤成型。这是将浸渍液态树脂的碳纤维引入和穿过模具，对其加热固化的连续成型法。适用于杆状、管状等具有一定截面形状的成型品。
这是将浸渍液态树脂的碳纤维丝束缠绕在心轴上之后，进行加热固化的成型法。有两种方法，一种是一边将碳纤维浸渍在树脂槽(浴槽)中一边进行卷绕的方法，另一种是将预先浸渍在树脂中的丝束材料进行卷绕的方法。适用于管状和罐状成型品。这是在一对雌/雄的密封型模具中，配置碳纤维预成型件（将碳纤维预成型为产品形状的产品、织物等），将液态树脂压入、浸渍、加热固化的方法。仅使用阴模在真空压力下固化的方法称为VaRTM成型(真空辅助RTM)。RTM适用于中小型，VaRTM适用于大中型的成型品。这是将预浸料或SMC等浸渍树脂的薄片层叠在模具上，一边施加压力一边加热固化的方法。三菱化学确立了基于高循环及预成型技术的PCM（预浸料模压）成型法，也可以与SMC材料进行混合成型。适用于大量生产品的成型方法。热压罐简单地说就是压力锅。在成型模具上层叠预浸料，盖上膨胀薄膜（用于制造真空状态的薄膜）进行减压，在热压罐内施加压力加热固化。该成型方法适合制造高品质、高性能产品，但由于成型周期长，成本较高。与热压罐成型一样，在成型模上层叠预浸料，盖上膨胀薄膜进行减压，但在真空压力下加热固化。虽然在性能方面稍逊于热压罐成型，但运行费用低廉，是可用于较大型的成型品的成型法。
这是在芯轴（铁芯）上缠绕预浸料后，加热固化进行脱芯的成型方法。适用于管状和辊状中小型产品的制造。
也称为注塑成型，是将碳纤维增强尼龙和聚碳酸酯等热塑性树脂原料(粒料)进行加热熔融，并注射到模具腔（间隙）的成型方法。机械物性会有所下降，但这是一种适用于短周期、复杂形状成型的成型方法。
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