碳纖維復合材料生產(chǎn)工藝設計和產(chǎn)品用途

...wd......wd......wd...碳纖維材料的成型工藝方法及應用碳纖維材料成型主要有兩種，一種是熱固化成型，一種是熱塑型成型。熱固化成型是指將碳纖維按不同方向、不同層數(shù)鋪設出制品形狀,在一定壓力和溫度下固化成型.而復合材料成型工藝,較常見的有以下5種.裱糊成型工藝

它是用手工將預浸料裱糊在模具上,然后固化成型.此法最大的優(yōu)點是工藝裝備簡單,手工完成比擬復雜的操作,能加工出形狀復雜的零件,適用于小批量生產(chǎn);缺點是生產(chǎn)效率低,勞動條件差,勞動強度大.筆者采用該工藝試制出的碳纖維整體車架樣件,表觀質(zhì)量尚可,但尺寸精度較差,工藝穩(wěn)定性差.纖維纏繞成型工藝它是開發(fā)最早的連續(xù)成型工藝,即纖維通過樹脂膠槽浸上樹脂后按照一定的規(guī)律纏繞在轉(zhuǎn)動的芯模上,然后經(jīng)加熱使膠液固化成型.它的一個突出特點是能夠按照制品的受力情況,將纖維按一定規(guī)律排布,從而充分發(fā)揮纖維的強度,獲得輕質(zhì)高強的制品;在工藝上能實現(xiàn)連續(xù)化、機械化生產(chǎn),并且生產(chǎn)周期短,生產(chǎn)效率高,勞動強度小,適用于制造圓柱體、球體及某些正曲率回轉(zhuǎn)體或筒形制品.拉擠工藝它是開展速度較快的一種成型工藝,即纖維通過樹脂槽浸漬樹脂后進入加熱模具固化,制

成各種各樣不同形狀的型材.其優(yōu)點是能一次壓制出形狀復雜、尺寸準確的零件,生產(chǎn)率高,但工藝裝備復雜,不適于制備批量小、尺寸大的產(chǎn)品.樹脂傳遞模壓工藝(RTM)，RTM(resintransfermoulding)工藝是90年代最熱門的一種成型工藝,即先將增強材料做成預成型件放入封閉模具中,在真空和壓力的條件下,樹脂被注入模具而固化成型.其特點是:1)工藝過程簡單,防止了預浸料這一中間環(huán)節(jié);2)低壓注膠,節(jié)約了附加設備的費用;3)封閉式模具操作,作業(yè)環(huán)境清潔;4)易于實現(xiàn)自動化和計算機控制;5)制件外表質(zhì)量好.因此,RTM技術(shù)有很好的開展前景.編織成型工藝三維編織的過程是參加編織的所有纖維都沿同一方向排列,然后每根纖維束都沿自己的

方向偏移一個角度互相交織形成織物的過程.采用三維編織的復合材料具有整體性和力學的合理性兩大特點,其在剪切強度、抗沖擊損傷特性等性能方面均優(yōu)于傳統(tǒng)的層合復合材料,因此采用編織構(gòu)造的復合材料開展迅速，三維編織分圓機和方機兩種,用這兩種機器可以編織出許多復雜的編織物.但這些復雜形狀大多來源于兩種根本形狀——長方體和厚壁的圓管.熱塑性復合材料與熱固性材料相比，其具有以下優(yōu)點：

a.

韌性高，抗沖擊，經(jīng)久耐用

b.

成型工藝簡單，加工速度快，可提高工作效率幾倍到幾十倍

c.

容易修補，可屢次成型

d.

可以回收重復使用，有利于環(huán)保

e.

節(jié)省能耗40-60%

f.

預浸料無儲存壽命，節(jié)約儲存和運輸本錢預浸料成型工藝預浸料特性與優(yōu)點最大幅寬可達1600mm，也可分切成75mm、150mm、300mm的預浸帶；具有良好的韌性；生產(chǎn)過程可以二次涂膠，能滿足自動鋪帶對預浸料粘性和鋪覆性的特殊要求；適用于真空袋、模壓、軟模、熱壓罐等工藝成型；適于低、中、高溫固化預浸料單位面積纖維質(zhì)量范圍為50g-600g/㎡；預浸料樹脂控制準確單向預浸料樹脂含量30%-40%±2%織物預浸料樹脂含量40%-60%±3%\o"預浸料"預浸料\o"預浸料"??中溫預浸料\o"預浸料"??高溫預浸料\o"復合材料"復合材料\o"熱塑性復合材料"熱塑性復合材料\o"樹脂基體"樹脂基體

生產(chǎn)的各類復合材料，可推廣用于民用飛機、工業(yè)復合材料等領(lǐng)域：如汽車，軌道交通，醫(yī)療器械；也可用于體育休閑用品如自行車等起到減輕構(gòu)造總量，提高生產(chǎn)速度，降低制造本錢，改善勞動條件等。產(chǎn)品應用民用航空風力發(fā)電工業(yè)領(lǐng)域汽車配件軌道交通海上采油醫(yī)療器材體育休閑民用航空碳纖維復合材料已廣泛應用于民用大飛機，歐洲空中客車A380使用復合材料達25%左右，美國波音夢幻客機B787使用復合材料達50%。

民用大飛機、支線客機和民用公務機提供樹脂體系、高質(zhì)量的碳纖維預浸料及碳纖維復合材料制件。\o"風力發(fā)電"\o"工業(yè)領(lǐng)域"\o"工業(yè)領(lǐng)域"風力\o"工業(yè)領(lǐng)域"\o"醫(yī)療器材"碳纖維高強度、高模量、耐腐蝕、抗疲勞等性能，可以有效地提高葉片剛度，減輕葉片重量，增長葉片使用壽命，提高風能利用率。隨著大絲束碳纖維的廣泛應用，碳纖維價格的不斷降低，碳纖維在大型葉片中的應用已成為一種趨勢。未來風力發(fā)電葉片制造中，碳纖維代替局部玻璃纖維應用于葉片、且用量逐步增加是高性能碳纖維復合材料開展的必然結(jié)果。\o"體育休閑用品"工業(yè)碳纖維及其復合材料已在汽車翼子板、車頂板、底盤、行李箱板、門內(nèi)板、輪轂、引擎罩、避震彈簧、傳動軸構(gòu)造加強和耐熱件等得到廣泛應用。碳纖維及其復合材料由于它的優(yōu)異的力學性能，化學穩(wěn)定性，與人體的生物相容性，無毒無味，且X射線透過率高，損耗低，使之在醫(yī)療器械和生物材料方面