现在国内的热塑性碳纤维复合材料成型工艺主要是由热固性树脂基复合材料和金属成型技术移植而来。按照设备的不同可以分为纤维缠绕成型、真空袋成型、模压成型、热压罐成型、双膜成型等等方法,其中纤维成型缠绕型、真空袋成型、模压成型、双膜成型是目前用的较多的热塑性碳纤维复合材料成型方法。
1、纤维缠绕成型
纤维缠绕成型工艺是指浸过树脂的连续纤维按照一定的规律缠绕在芯模上,继而经过固化、脱模而得的碳纤维复合材料制品。根据纤维缠绕成型时树脂基体的物理化学状态不同,也可分为干法缠绕、半干法缠绕和湿法缠绕三种。干法缠绕工艺的特点是生产效率比较高,制作环境卫生环境好,但是相应的干法缠绕设备较贵,投资较大;半干法缠绕是利用纤维浸胶后至缠绕芯模的途中,多加了一套烘干设备,省却了预浸胶的工序;湿法缠绕则是将纤维浸胶后直接缠绕在芯模上,在成本方面比干法缠绕可以降低约35%,纤维排列平行度也会更好,但是操作环境差、树脂浪费也是湿法缠绕的明显缺点。
2、真空袋成型
真空袋成型是将预浸料铺放在模具中,利用真空袋和密封胶将真空袋抽至真空状态,将模具加热,预浸料即可在高温和大气压的作用下成型。
3、模压成型
将预浸料裁剪至合适的大小铺设在模具中升温加热,等温度升至可成型温度后,再在压机台面上加压,待温度降温后就可脱模取出。此时需要注意压机表面要拥有较高的平行度和平整度,否则很容易导致产品发生翘曲。
4、双膜成型
双膜成型是将裁剪后的预浸料放置于两层可变形的金属膜或树脂膜之间,在膜的四周做好密封,成型的过程中需要将温度调至成型温度并施加一定的成型压力冷却定型,需要注意的是,在双膜成型的过程中需要处于密封环境中进行。
碳纤维原丝纺丝的3种方式 拿PAN基碳纤维来说明,通常使用的纺丝方式有熔融法、干法和湿法。由于聚聚合物的分解温度与熔融温度接近,所以熔融法并不适用。干法方式是早先使用PAN原丝纺丝方式,该纺丝方式可以获得致密的原丝,但生产能力较差,不适用批量使用,因此未得到大范围的推广应用。 目前碳纤维原丝纺丝的方式为湿法纺丝,不仅从生产能力角度,也从设备设计角度来说,更加符合需求。 湿法如何进行碳纤维的纺丝 湿法纺丝工艺,是聚合物在凝固过程发生在液相中的一种纺丝方式,同行湿法纺丝又可细分为湿喷湿纺和干喷湿纺。其中喷丝板浸入凝固浴中,纺丝原液通过喷丝板进入凝固浴的为湿喷湿纺;喷丝板不与凝固浴直接接触,纺丝原液从喷丝板喷出后首先经过一定距离的空气段,然后进入凝固浴中凝固,这种方法称为干喷湿纺。 经过对比发现,干喷湿纺较湿喷湿纺,纺丝过程中的牵伸倍率提升明显,整体纺丝速度得到大幅提升,同时更加调控纤维的结构形成过程以及其物理机械性能。虽然干喷湿纺的效果更高,但湿喷湿纺的方式也具备其自身的优势,因此以上2种方式目前各有应用。说到碳纤维,很多人都还是比较了解的它是属于-种新型材料的 ,但是对于碳纤维的运用很多人还是不太清楚,这种新型材料,它
环保,高强度,耐高温等优点,所以在现在社会中运用其实还是很广的。
比如我们现在生活的钓鱼竿、烟灰缸、、钱夹、墨镜等都均可用碳纤维材质做成,此外碳纤维的应用领域正在不断拓宽。在
航空航天领域,越来越多的商务飞机和飞机的主要或次要结构件模型将应用碳纤维复合材料生产。除了航空航天以外,随着全球风
电市场的逐步壮大,风电叶片也E经成为碳纤维主要的应用领域之一。 球碳纤维市场正以每年平均两位数的速度快速增长, 未来5年全
球碳纤维市场将以每年13%的速度继续增长,可见碳纤维材料的重要性!
碳纤维,大家都经常听说起,即熟悉又陌生它是-种材料,既有碳材料硬的固有特性,又有纺织纤维柔的加工特性,被称为材料。
作为增强材料的碳纤维和基体材料的树脂组成了碳纤维复合材料。
碳纤维用在汽车框架,座椅,机舱盖,传动轴,后视镜等车身上,汽车用碳纤维有几大优势
轻量化:目前很火的电动汽车,由于受限于电池技术续航里程短成为制约其发展的瓶颈,就只能从车身结构和材料替换.上解决。碳纤维复合材料重量比钢轻1/2,比铝轻1/3,直接的影响是续航里程长,更加的节能。
舒适性:碳纤维的柔软拉伸性能,对整车的噪音振动控制有很好的提升,会大幅提升汽车的舒适性。
可靠性:碳纤维具有更高的疲劳强度,碰撞吸能性好,在减轻车辆重量的同时还能保住强度和安全性,降低了轻量化后带来的安全风险系数。
提高寿命:汽车上一些配件要求耐腐蚀,要经过高温,低寒,烟雾的考验,普通金属件不能保证不同环境下的使用寿命。碳纤维不存在腐蚀和生锈问题,就增强了汽车部件的使用寿命。