碳纤维复合材料成型工艺

n手糊成型复制

　手糊成型是构建单一复合材料和少量产品具成本效益的方法之一。通过手工在模具中铺设纤维，再使用压辊等工具手工浸渍树脂。但这种劳动密集型生产方法在产品稳定性和纤维体积含量方面存在限制，且不适合批量生产。

　　真空灌注

　　　将纤维层铺设在模具中，并在纤维层上设置真空密封装置，将装置内抽成真空，树脂则通过产生的压力差注入到模具中。这种方面可实现纤维体积含量大于50%时，仍能获得较好的力学性能。该方法适合批量生产，但劳动密集度仍较高，且产品稳定性稍差。

模压成型

　　将纤维与树脂基体在模具中加压成型的方法，自动化程度高。一般采用织造或非织造布，通过加压浸渍树脂，再固化成型。其中，加压方式有热压（即使用加热金属工具压制）和冷压（即使用未加热的压制工具）两种类型。生产时将纤维半成品放入模具中，再注入树脂进行加压。温度一般控制在90-140℃，压力在5-25bar。

　　n拉挤成型连续制造技术

　　　相对于其他成型方式，挤拉成型可实现连续化生产，具有更高的生产效率。纤维束被拉过两侧敞开的模具，注入树脂，使纤维渗入模具内，然后固化成型。成型材料可根据需要切割成适当的长度。

　　挤压成型可实现较高的纤维含量和良好的表面，且纤维与树脂的浸润性比织物或非织造布与树脂的浸润性要好，浸渍成本低。此外，连续化生产更是有效缩短了生产周期，节约了成本，适合大规模生产。但该方法仅能生产二维截面部件，如管状、柱状、T型或I型部件，无法成型结构复杂的部件。因此，只要结构复合材料部件的几何形状允许使用拉挤成型，就可实现连续生产并显着节省经济成本。

　　缠绕成型

　　该方法是将纤维缠绕在旋转芯上，再涂覆树脂进行固化。该方法的特点是可成型大体积零部件，可使用纤维粗纱和树脂材料复合，具有较高的成本效益。但是，对于部件的形状和设计限制较多，只能包裹能够旋转的结构，例如管或旋转对称轮廓。同时，部件的表面光洁度较差，需要后续再加工。

　　质量控制

　　复合材料部件由于需要承受不同的载荷，对其质量要求较高，因此需要在生产的各步骤中进行连续的质量控制。同时，在部件的使用过程也需要定期进行质量监测，包括一些材料破坏性和非破坏性的测试

以上是碳纤维复合材料成型工艺。

碳纤维复合材料成型工艺