碳纖維複合材料作為(wéi)一款高性能(néng)複合材(cái)料,其應用領域遍布航空航天、汽車、高端醫療(liáo)、民用以及工業等領域,相關的實驗(yàn)分析以及關鍵技術都尚在探索之中。目(mù)前碳(tàn)纖維複合材料的工業化(huà)應用中最大的問題就是成本問題(tí),也是目前急需解決(jué)的問題之一。

(圖示:碳纖維部(bù)件)
其中主要原因是這種材料(liào)成型的時間長(zhǎng)、消耗的能量大、生產的效率低、製造工(gōng)藝輔料貴。低成本的快速成型固化工藝成為降低(dī)成本的關鍵因素。蘇州挪(nuó)恩複材作(zuò)為長(zhǎng)三角地區專注碳纖維箱體結構、碳纖維機械臂等產品的專業廠家,下(xià)麵就來為大家對碳(tàn)纖維複合(hé)材料快速固化(huà)工藝做個簡(jiǎn)單(dān)介紹。
製作高品質的碳(tàn)纖維製品一般都是(shì)使用熱壓罐小批量製作,對於需要(yào)大批量生產的項目難以(yǐ)實現。為了提(tí)高效率降低成本,行業內專門開發除了適合(hé)工業批量生產的技術,如固化(huà)預浸料、注射成型(xíng)、快速模壓成型。
快速固化成(chéng)型是指(zhǐ)樹脂體係能夠在一定溫度下快速(sù)反應固化,一般固化時間<20min,采(cǎi)用快速固化複合材料技(jì)術是(shì)汽車行業降低(dī)成本和提高效率的共識(shí),世界(jiè)上大的幾家複合材料製造廠商都分別發(fā)展了各自的快速固化預浸料體係。
這些預浸料體係固化時間通常<20min,而室溫儲存期往(wǎng)往大於一個月.並且大部(bù)分體係都采用彈性固化製度,固(gù)化溫度一股在120-160℃之間.溫度越高固化速率越快,最快約2min可實現(xiàn)固化成型。
由於快速固化存在相應的技術難度.目前隻有少數(shù)幾(jǐ)個大型複(fù)合材料相關(guān)企(qǐ)業(yè)掌握了快速固化預浸料技(jì)術。目前汽車廠商在使用快速固化製(zhì)造複合材料製件時.大多采(cǎi)用模(mó)壓工藝、高壓(yā)RTM工藝(HP-RTM)等工藝(yì)。
GIM工藝是汽(qì)車複合材料零件快速成型開發的工(gōng)藝(yì)。將纖維編織物(wù)垂直放置於模具上,樹脂在真空下注(zhù)射,兩端模(mó)具(jù)和模固化。該成型工藝的主要(yào)特點是產品固化時間短(5-15min)、注射壓力低(<1MPa)、可做夾芯結構(芯材為閉孔(kǒng)泡沫(mò))。目前GIM成(chéng)型生產(chǎn)線己經在福特某車型的引擎蓋得到應用。
複合(hé)材料的低成本快速成型除了要依靠快速固化的樹脂之外,連續化的快速成型設備也是其發展的關鍵。在樹(shù)脂方麵(miàn),聚(jù)氨酷、環氧等具備快速固化性項的樹脂是當前的研究熱點,環(huán)氧樹脂適合於預浸料模壓(yā)及HP-RTM等多種工藝,聚氨(ān)酯是前主要還(hái)是應用於HP-RTM及GIM等工藝。除此之外,熱塑性樹脂預浸料模壓也是當前研究的取點方向之一,熱塑性樹(shù)脂具備成型速度快,可回收(shōu)利用等特性,但(dàn)需要解決的是纖維與樹脂(zhī)的界麵結合問題。(推薦閱讀:怎樣判(pàn)斷碳(tàn)纖維異形件質量的優劣)