碳纤维复合材料常见成型工艺分析

  碳纤维增强复合材料具有轻质、高强、优良的抗疲劳性能及减振性能等诸多优点,在汽车以及航空航天等领域的应用日益增多。碳纤维复合材料成型工艺众多,应用较广泛的工艺包括手糊成型、真空袋压成型、模压成型等。本文针对这三种成型方式做个简单分析。

  1.手糊成型

  手糊成型是在涂有脱模剂的模具上,依次铺放增强材料和树脂并用刷子或滚简手工操作,使树脂浸渍增强材料,如此反复操作,直到复合材料制品达到厚度要求。工艺过程为:材料剪裁一配制树脂胶液一模具准备、涂脱模剂- 铺放增强材料一涂刷树脂- 固化-脱模。工艺特点是操作方便,设备简单,成本低,但生产效率低,劳动强度大,质量与经验有关,且生产环境差。

  2.真空袋压成型

  模压成型是采用单面模具,模具上铺设纤维布和柔性真空袋,利用密封真空袋的负压对产品进行加压,并利用真空负压注入树脂,使树脂浸渍增强材料,然后固化成型。工艺过程为:模具准备-涂脱模剂-铺增强材料-铺脱模布-布置管路、胶条-铺真空袋密封-抽真空-树脂吸入-固化-脱模。工艺特点是成本低,材料利用率高,产品空隙率小,树脂浸透性好,但需增加成型辅助设备和辅助材料。

3.模压成型

  将预浸料放入模具内,通过管件内部气袋的压力使预浸料充满模腔,将模具进行加热,保温保压下使产品固化成型。工艺过程为:模具制作-铺放预浸料-气袋放入-模具闭合-进人加热设备-充气加压 、加热固化一脱模。工艺特点是可以实现构件的一体化成型,构件整体强度较好,表面性能好,但模具制作相对复杂,成本较高。

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