在制造工藝的選擇上基于產(chǎn)品類別及客戶對品質(zhì)、成本的要求這三點(diǎn)因素。

碳纖維預(yù)浸料因其優(yōu)異的性能而被廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車、體育器材、建筑等領(lǐng)域。在航空航天領(lǐng)域,碳纖維預(yù)浸料被用于制造飛機(jī)、衛(wèi)星等高性能結(jié)構(gòu)件,以減輕重量、提高性能。在汽車領(lǐng)域,碳纖維預(yù)浸料被用于制造輕量化車身、底盤等部件,以提高汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性和行駛穩(wěn)定性。在體育器材領(lǐng)域,碳纖維預(yù)浸料被用于制造高檔自行車、高爾夫球桿、釣竿等器材,以提高器材的強(qiáng)度和耐用性。在建筑領(lǐng)域,碳纖維預(yù)浸料被用于制造橋梁、建筑外墻等結(jié)構(gòu)件,以提高建筑的安全性和耐久性。
隨著科技的不斷發(fā)展,碳纖維預(yù)浸料在未來將會(huì)有更加廣闊的應(yīng)用前景。首先,隨著碳纖維制備技術(shù)的不斷提高,碳纖維的性能將會(huì)得到進(jìn)一步提升,從而推動(dòng)碳纖維預(yù)浸料性能的提升。其次,隨著新型樹脂基體的研究和開發(fā),碳纖維預(yù)浸料的綜合性能將會(huì)得到進(jìn)一步優(yōu)化。此外,碳纖維預(yù)浸料的加工成型技術(shù)也將會(huì)不斷改進(jìn)和創(chuàng)新,為碳纖維預(yù)浸料的應(yīng)用提供更多可能性。
預(yù)浸料工藝問答
1.1 預(yù)浸料如何鋪貼成部件?
在碳纖維預(yù)浸料鋪貼成件過程中首先需要工裝設(shè)計(jì),通過設(shè)計(jì)一種簡單、穩(wěn)定的工裝意味著在固化過程中能夠?qū)Σ考┘泳鶆驂毫?,工裝設(shè)計(jì)主要考慮因素如下:在碳纖維預(yù)浸料鋪貼成件過程中首先需要工裝設(shè)計(jì),通過設(shè)計(jì)一種簡單、穩(wěn)定的工裝意味著在固化過程中能夠?qū)Σ考┘泳鶆驂毫Γぱb設(shè)計(jì)主要考慮因素如下:


1.2 預(yù)浸料工藝技術(shù)有哪些?
預(yù)浸料常用的成型工藝主要包括真空袋工藝、熱壓罐工藝、模壓工藝、卷管工藝、拉擠成型工藝、纏繞成型工藝、壓力袋工藝等。
真空袋工藝:通過將產(chǎn)品密封在模具和真空袋之間,通過抽真空對產(chǎn)品加壓、加熱,從而獲得性能優(yōu)異產(chǎn)品,其優(yōu)點(diǎn)在于壓力均勻、有助于減少氣泡產(chǎn)生。真空袋工藝的主要步驟包括鋪貼預(yù)浸料后打帶、密封,然后抽真空將空氣抽走。抽真空時(shí),產(chǎn)生壓力達(dá)到1個(gè)大氣壓,從而起到對鋪層進(jìn)行壓實(shí)的作用,然后將其送入固化爐內(nèi)進(jìn)行固化,或者采用自加熱模具固化。

真空袋工藝的主要步驟
熱壓罐工藝:熱壓罐是一種壓力容器,通過控制不同真空、壓力、升溫速率和固化溫度等參數(shù)為復(fù)合材料提供固化條件;該成型技術(shù)與真空袋工藝相類似,它通過將預(yù)浸料放置真空袋置于熱壓罐中,將真空泵打開抽至真空,再經(jīng)過一定時(shí)間的真空加熱使其固化;該成型工藝穩(wěn)定可靠,使用范圍十分廣泛,適用于制造軍用機(jī)載雷達(dá)罩、整流罩、飛機(jī)艙門、機(jī)翼等產(chǎn)品。

模壓工藝:將一定量的預(yù)浸料加入金屬對模內(nèi),經(jīng)加熱、加壓固化成型的方法。其主要優(yōu)點(diǎn)在于生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品尺寸精度高、重復(fù)性好,但模具制造復(fù)雜、成本較高。
卷管工藝:采用卷管機(jī)上的熱輥,使預(yù)浸料軟化,隨后在一定張力下,在輥的旋轉(zhuǎn)操作過程中,利用輥和心軸之間的摩擦,將預(yù)浸料連續(xù)卷到管芯上,然后通過冷輥冷卻定型,從卷繞機(jī)取出,在固化爐中固化。卷管工藝主要用于加工管狀結(jié)構(gòu)件。

1.3 什么是預(yù)浸料夾層結(jié)構(gòu)?
夾層結(jié)構(gòu)是由薄的高強(qiáng)度預(yù)浸料蒙皮黏合在較厚的蜂窩、泡沫或輕木芯上構(gòu)成。具有自粘特性的預(yù)浸料不需要額外的膠膜,因此可以更低的成本生產(chǎn)輕型的夾層結(jié)構(gòu)。


該結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)包括:重量輕、剛度高、經(jīng)久耐用、設(shè)計(jì)自由,生產(chǎn)成本低。
1.4 夾層結(jié)構(gòu)是如何制造的?
可以使用熱壓罐、模壓或真空袋成型來制造夾層結(jié)構(gòu),在熱壓罐或模壓情況下,通過可以一次性鋪貼并固化夾層結(jié)構(gòu),但是對于大型部件的真空袋固化而言,可能需要兩個(gè)或以上的階段進(jìn)行鋪貼和固化,這樣可以提高部件的質(zhì)量,避免孔隙和蜂窩印痕,避免過度壓力導(dǎo)致的蜂窩滑移,乃至蜂窩破裂。
