通常来讲,碳纤维很少单独使用,一般是通过与树脂等基体复合后以复合材料的形式进行使用。根据最终产品的形状和特性,会有各种各样的成型加工方法。
除此以外,为了改善物理性能和外观结构,并缩短成型时间等,碳纤维复合材料的成型方法也正在不断改进。在本文中,主要介绍了八种代表性的碳纤维成型方法。
01、拉挤成型
英文名称“Pultrusion”,作为一种连续成型方法,它是将浸渍有液态树脂的碳纤维引入和穿过模具,并通过模具进行热固化。它适用于杆状、管状等具有一定横截面形状的成型产品。
02、长丝缠绕成型
英文名称“Filament-windingMolding”,这是一种将浸渍有液态树脂的碳纤维丝束缠绕在芯轴上,然后加热固化的成型方法。
这种方法又可以分为两种版本:(i)一边将碳纤维浸渍在树脂槽(浴槽)中一边进行卷绕;(ii)将预先浸渍在树脂中的碳纤维丝束材料进行卷绕。它适用于加工管状和罐形成型产品。
03、RTM成型
英文名称“ResinTransferMolding”(简写RTM),在该方法中,将碳纤维预成型件(将碳纤维预成型为产品形状的产品、织物等)放置在一对阳模和阴模密封模具中,然后将液态树脂进行压充、浸渍和热固化。
仅使用阴模在真空压力下固化的方法被称为真空辅助RTM(vacuum-assistedRTM,VaRTM)。RTM适合中小型产品,而VaRTM适合中型和大型成型品。
04、冲压成型
英文名称“PressMolding”,这是一种将预浸料或SMC等浸渍树脂的片状材料层叠在模具上,并且一边施加压力、一边加热固化的方法。
日本三菱化学已经建立了基于高循环和预成型技术的预浸料压缩成型(prepreg