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碳纖維制品,就是指以碳纖維預浸布為原材料,通過不同的加工方法,加工成為能夠滿足使用要求的材料制品。
碳纖維擁有極高的材質特性,因此碳纖維制品的強度大,硬度高,遠超過同體積同重量的金屬材質。因此,碳纖維制品在高科技工業(yè)領域有著廣泛的應用。
碳纖維的特性有
一、碳纖維的重量等于同體積鋼材的四分之一
二、碳纖維制品的強度等于相同體積鋁材的十倍
在之前還有一種說法是,碳纖維制品與同等質量的金屬材料相比,碳纖維的強度等于金屬強度的12陪。
碳纖維制品的加工方法:纏繞、卷制、模壓、真空成型、充氣成型等。目前民用碳纖維制品采用比較多的方法是卷制、模壓、真空成型、充氣成型。
我們江蘇優(yōu)培德復合材料有限公司致力于碳纖維、芳綸纖維、玻璃纖維和玄武巖纖維等復合材料汽車及工業(yè)領域的高性能零件開發(fā)、試制及生產(chǎn),配備有復合材料不同生產(chǎn)工藝如模壓、RTM、真空導入、手糊等,根據(jù)不同的產(chǎn)品需求及量綱要求提供整體解決方案。
我們公司的手糊成型工藝,場地清潔、干燥、通風良好,空氣溫度應保持在15~35℃之間,后加工整修段,設有抽風除塵和噴水裝置。
樹脂傳遞模塑成型簡稱RTM(Resin Transfer Molding)。RTM起始于50年代,是手糊成型工藝改進的一種閉模成型技術,可以生產(chǎn)出兩面光的制品,本公司擁有這一項技術。RTM成型技術的特點有①可以制造兩面光的制品;②成型效率高,適合于中等規(guī)模的玻璃鋼產(chǎn)品生產(chǎn)(20000件/年以內);③RTM為閉模操作,不污染環(huán)境,不損害工人健康;④增強材料可以任意方向鋪放,容易實現(xiàn)按制品受力狀況例題鋪放增強材料;⑤原材料及能源消耗少;成型工藝 RTM全部生產(chǎn)過程分11道工序,各工序的操作人員及工具、設備位置固定,模具由小車運送,依次經(jīng)過每一道工序,實現(xiàn)流水作業(yè)。
模壓成型工藝是復合材料生產(chǎn)中最古老而又富有無限活力的一種成型方法。它是將一定量的預混料或預浸料加入金屬對模內,經(jīng)加熱、加壓固化成型的方法。模壓成型工藝的主要優(yōu)點:①生產(chǎn)效率高,便于實現(xiàn)專業(yè)化和自動化生產(chǎn);②產(chǎn)品尺寸精度高,重復性好;③表面光潔,無需二次修飾;④能一次成型結構復雜的制品;但是模具制造復雜,投資較大,加上受壓機限制,最適合于批量生產(chǎn)中小型復合材料制品。隨著金屬加工技術、壓機制造水平及合成樹脂工藝性能的不斷改進和發(fā)展,壓機噸位和臺面尺寸不斷增大,模壓料的成型溫度和壓力也相對降低,使得模壓成型制品的尺寸逐步向大型化發(fā)展,目前已能生產(chǎn)大型汽車部件、浴盆、整體衛(wèi)生間組件等,這些組件本公司都能制作完成。
真空導入工藝,簡稱VIP,在模具上鋪增強材料(玻璃纖維,碳纖維,夾心材料等,有別于真空袋工藝),然后鋪真空袋,并抽出體系中的空氣,在模具型腔中形成一個負壓,利用真空產(chǎn)生的壓力把不飽和樹脂通過預鋪的管路壓入纖維層中,讓樹脂浸潤增強材料最后充滿整個模具,制品固化后,揭去真空袋材料,從模具上得到所需的制品。VIP采用單面模具(就象通常的手糊和噴射模具)建立一個閉合系統(tǒng)??諏氲膬?yōu)勢:A、更高質量制品:在真空環(huán)境下樹脂浸潤玻纖,與傳統(tǒng)制造工藝相比,制品中的氣泡極少。體系中不留有多余的樹脂,玻纖含量很高,可達到時70%,甚至更高。所得制品重量更輕,強度更高。批與批之間也非常穩(wěn)定。B、更少樹脂損耗:用VIP 工藝,樹脂的用量可以準確預算,對于手糊或噴射工藝來說,會因操作人員的多變性而難于控制。VIP 可以使得樹脂的損耗達到最少,更重要的是,這樣可以節(jié)約成本。C、樹脂分布均勻:對于一個制品來說,不同部分的真空產(chǎn)生的壓力是一致的,因此樹脂對玻纖的浸潤速度和含量趨于一致。這個對于重量要求穩(wěn)定的FRP 制件來是很關鍵的。D、過程揮發(fā)更少:生產(chǎn)過程中沒有刷子或輥子之類,不會造成樹脂的潑灑或滴落現(xiàn)象發(fā)現(xiàn),更不會有大量的氣味出現(xiàn)。所以它能提供一個干凈、安全和友好的工作環(huán)境, 保護操作者的身心健康。E、使用單面模具:僅用一面模具就可以得到兩面光滑平整的制品,可以較好的控制產(chǎn)品的厚度。但是VIP 所需的一次性耗材很大一部分需要進口,提高材料成本,但這部分可以減少樹脂用量上得到平衡。另外對操作人員的技能要求更高。每一過程都仔細按步驟做好才能進入下一步的操作,否則會造成不能逆轉的損失。
任何一種工藝都不可能是十全十美的,都有各自的優(yōu)缺點,但是本公司會根據(jù)各種產(chǎn)品的要求選擇最適合的工藝進行加工制造,達到互利共贏。