復合材料的成型加工工藝

『壹』 復合材料的機械加工特點有什麼簡單介紹

一、玻璃纖維復合材料
玻璃鋼是玻璃纖維增強熱固性樹脂基復合材料的俗稱，屬難切削材料。玻璃鋼有酚醛樹脂基、環氧樹脂基、不飽和聚酯樹脂基等。玻璃纖維填料的主要成分是SiO2，堅硬耐磨，強度高，耐熱，比木粉作填料的塑料可切性差。
樹脂基體不同，可切削性也不相同。環氧樹脂基比酚醛樹脂基難切削。試驗證明，切削玻璃鋼的刀具材料以高速鋼磨損最嚴重，P類及M類硬質合金磨損也大，以K類磨損最小。K類中又以含鈷量最少的K10最耐磨損，而用金剛石或立方氮化硼刀具切削加工玻璃鋼，可大大提高生產效率。選擇刀具幾何參數時，對玻璃纖維含量高的玻璃鋼板材、模壓材料和纏繞材料，使r0=20~25°；對纖維纏繞材料，使r0＝20~30°。
由於玻璃鋼回彈性較大，後角要選大值，使a0＝8~14°；副偏角小些，可降低表面粗糙度，精車時為6~8°。加工易脫層、起毛的卷管和纖維纏繞玻璃鋼，應採用6~15°刃傾角。切削時v＝40~100m/min，f＝0.1~0.5mm/r，aP＝0.5~3.5mm，精車時aP＝0.05~0.2mm。
二、熱塑性樹脂基復合材料
熱塑性樹脂基復合材料機械加工的基本加工特點是：
1)加工時加冷卻劑，以避免過熱，過熱會使工件熔化；
2)採用高速切削；
3)切削刀具要有足夠容量的排屑槽；
4)採用小的背吃刀量和小的進給量；
5)車刀應磨成一定的傾角，以盡量減少刀具切削力和推力；
6)熱塑性復合材料鑽孔應用麻花鑽；
7)應採用碳化鎢或金剛砂刀具，或用特殊的塑料用高速鋼刀具；
8)工件必須適當支承(背部墊實)，以避免切削壓力造成的分層；
9)精密機械加工時，要考慮塑性記憶和加工車間的室溫；
10)刀頭和刀具要鋒利，鈍刀具會增加工件上的切削力。
三、金屬基復合材料
金屬基復合材料(MMC)的最大特點是成型性能好，一次成型後已基本能滿足使用要求。但是隨著復合材料應用領域的擴大，特別是MMC在工業及宇航領域中的應用，對這種材料的加工和精加工日趨重要。例如美國製造的大型SiC/Al板材，需採用噴水切割並用標准鋼連接件固定在金屬基復合材料樑上，戰術導彈上用的體積百分比為25%SiC顆粒增強2124鋁基復合材料的擠壓毛坯必須採用金剛石刀具加工後才能應用，這樣就相應產生了水切割、鑽孔、車削等二次加工工藝。
傳統的切割、車削、銑削、磨削等工藝一般都可用於MMC，但是刀具磨損較嚴重，往往隨著增強材料體積分數和尺寸的增大而加劇。且大顆粒或纖維抵抗脫落的能力較強，因而刀具所受應力較強。因此，對於一些單纖維增強的MMC，往往必須用有金剛石尖或鑲嵌有金剛石的刀具。對於短纖維或粒子復合材料，有時也採用碳化鎢或高速鋼工具。增強體的強度對刀具的磨損也有影響。一般增強體的強度越高，切削加工就越困難。研究發現，碳化硅晶須增強的鋁基復合材料要比其它鋁基復合材料難加工。對於多數MMC，使用銳利的刀具，合適的切削速度，大量的冷卻/潤滑劑和較大的進刀量，可以得到很好的效果。一般來說，金剛石刀具要比硬質合金及陶瓷刀具好，可更適用於高速車削。反過來，如果使用碳化物刀具，若車削速度低，則刀具壽命長。線鋸也可用來割MMC，但一般速度較慢，只能切直線。
由於復合材料與傳統材料有著不同的特點，所以復合材料的切削加工與金屬材料有著本質的區別，因此不能將從加工傳統材料中獲得的經驗和知識直接應用於復合材料的加工，必須通過新途徑對其加工性能進行研究。

『貳』 碳纖維復合材料成型方法及工藝

復合材料加工工藝是在同一基礎上根據不同材料的特性及應用目的而不斷衍生發展的。碳纖維復合材料在發揮質輕、強度大的基礎上，也會根據應用對象的差異而採用不同的成型工藝，從而盡可能地發揮出碳纖維所具有的特殊性能。下面小編針對適用於碳纖維復合材料的成型工藝及其應用以及碳纖維復合材料的成型方法。希望能夠給大家帶來幫助。

一、碳纖維復合材料的成型方法

1、模壓法。這種方法是將早已預浸樹脂的的碳纖維材料放入金屬模具中，加壓後使多餘的膠液溢出來，然後高溫固化成型，脫膜後成品就出來了，這種方法最適合用來製作汽車零件。

22、手糊壓層法。將浸過膠後的碳纖維片剪形疊層，或是以便鋪層一邊刷上樹脂，再熱壓成型。這個方法可以隨便選擇纖維的方向、大小和厚度，被廣泛使用。注意的是鋪層後的形狀要小於模具的形狀，這樣纖維在模具內受壓時就不會撓曲。

33、真空袋熱壓法。在模具山疊層，並覆上耐熱薄膜，利用柔軟的口袋向疊層施加壓力，並在熱壓灌中固化。

44、纏繞成型法。將碳纖維單絲纏繞在碳纖維軸上，特別適用於製作圓柱體和空心器皿。

55、擠拉成型法。先將碳纖維完全浸潤，通過擠拉除去樹脂和空氣，然後在爐子里固化成型。這種方法簡單，適用於制備棒狀、管狀零件。

二、碳纖維復合材料成型工藝

1.手糊成型：

在模具工作面上塗敷脫模劑、膠衣，將剪裁好的碳纖維預浸布鋪設到模具工作面上，刷塗或噴塗樹脂體系膠液，達到需要的厚度後，成型固化、脫模。在制備技術高度發達的今天，手糊工藝仍以工藝簡便、投資低廉、適用面廣等優勢在石油化工容器、貯槽、汽車殼體等許多領域廣泛應用。其缺點是質地疏鬆、密度低，製品強度不高，而且主要依賴於人工，質量不穩定，生產效率很低。

2.噴射成型：

屬於手糊工藝低壓成型中的一類，使用短切纖維和樹脂經過噴槍混合後，壓縮空氣噴灑在模具上，達到預定厚度後，再手工用橡膠錕按壓，然後固化成型。為改進手糊成型而創造的一種半機械化成型工藝，在工作效率方面有一定程度的提高，用以製造汽車車身、船身、浴缸、儲罐的過渡層。

3.層壓成型：

將逐層鋪疊的預浸料放置於上下平板模之間加壓加溫固化，這種工藝可以直接繼承木膠合板的生產方法和設備，並根據樹脂的流變性能，進行改進與完善。層壓成型工藝主要用來生產各種規格、不同用途的復合材料板材。具有機械化和自動化程度高、產品質量穩定等特點，但是設備一次性投資大。

4.纏繞成型：

將經過樹脂膠液浸漬的連續纖維或布帶按一定規律纏繞到芯模上，然後固化、脫模成為復合材料製品的工藝。碳纖維纏繞成型可充分發揮其高比強度、高比模量以及低密度的特點，可用於製造圓柱體、球體及某些正曲率回轉體或筒形碳纖維製品。

5.拉擠成型：

將浸漬樹脂膠液的連續碳纖維絲束、帶或布等，在牽引力的作用下，通過擠壓模具成型、固化，連續不斷地生產長度不限的型材。拉擠成型是復合材料成型工藝中的一種特殊工藝，其優點是生產過程可完全實現自動化控制，生產效率高。拉擠成型製品中纖維質量分數可高達80%，浸膠在張力下進行，能充分發揮增強材料的作用，產品強度高，其製成品縱、橫向強度可任意調整，可以滿足製品的不同力學性能要求。該工藝適合於生產各種截面形狀的型材，如工字型、角型、槽型、異型截面管材以及上述截面構成的組合截面型材。

6.液態成型：

將液態單體合成為高分子聚合物，再從聚合物固化反應為復合材料的過程改為直接在模具中同時一次完成，既減少了工藝過程中的能量消耗，又縮短了模塑周期(只需約2分鍾便可完成一件製品)。但這種工藝的應用，必須以精確的管道輸送和計量以及溫度壓力自動控制為基礎，屬於高分子材料和近代高新科學技術的交叉范疇，目前的應用還不是很廣。

7.真空熱壓罐：

將單層預浸料按預定方向鋪疊成的復合材料坯料放在熱壓罐內，在一定溫度和壓力下完成固化過程。熱壓罐是一種能承受和調控一定溫度、壓力范圍的專用壓力容器。坯料被鋪放在附有脫模劑的模具表面，然後依次用多孔防粘布(膜)、吸膠氈、透氣氈覆蓋，並密封於真空袋內，再放入熱壓罐中。加溫固化前先將袋抽真空，除去空氣和揮發物，然後按不同樹脂的固化制度升溫、加壓、固化。固化制度的制定與執行是保證熱壓罐成型製件質量的關鍵。該種成型工藝適用於製造飛機艙門、整流罩、機載雷達罩，支架、機翼、尾翼等產品。

8.真空導入：

簡稱VIP，在模具上鋪「干」碳纖維復合材料，然後鋪真空袋，並抽出體系中的真空，在模具腔中形成一個負壓，利用真空產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，最後充滿整個模具，製品固化後，揭去真空袋材料，從模具上得到所需的製品。該工藝在1950年就出現了專利記錄，但在近幾年才得到發展。在真空環境下樹脂浸潤碳纖，製品中產生的氣泡極少，製品的強度更高、質量更輕，產品質量比較穩定，而且降低了樹脂的損耗，僅用一面模具就可以得到兩面光滑平整的製品，能較好地控制產品厚度。一般應用於船艇工業中的方向舵、雷達屏蔽罩，風電能源中的葉片、機艙罩，汽車工業中的各類車頂、擋風板、車廂等。

總結：隨著碳纖維復合材料應用的深入和發展，碳纖維復合材料的成型方式也在不斷地以新的形式出現，但是碳纖維復合材料的諸種成型工藝並非按照更新淘汰的方式存在的，在實際應用中，往往是多種工藝並存，實現不同條件、不同情況下的最好效應。同時碳纖維重量比鋁輕，強度卻高於鋼，又有耐腐蝕、耐高溫、模量高等優點，被稱為「新興材料之王」。碳纖維的產品在很多領域都有應用。希望以上的這些知識能夠幫到大家，祝大家生活愉快。

『叄』 復合材料的制備方法

羥基磷來灰石(HA)是骨組織自的主要無機成分，其生物相容性好，具有較高的生物活性，能夠與骨組織形成化學鍵合，但其脆性和不易加工性也限制了其應用。聚己內酯(PCL)是一種具有良好的生物相容性和物理機械性能的可降解聚酯材料，但缺乏生物活性。而天然骨主要是由納米HA和膠原質構成的，可看作在基體中含有納米晶體的雙相復合材料。因此，從仿生角度出發，模擬人體骨的結構，以有機高分子特別是可降解高分子材料為基體，以HA為增強相制備的復合材料可以綜合二者的性能，揚長避短，優勢互補，可望得到一種理想的骨修復材料。

『肆』 復合材料的常規機械加工方法

(一)
鋸切
玻璃纖維增強熱固性基體層壓板，採用手鋸或圓鋸切割。
熱塑性復合材料採用帶鋸和圓鋸等常用工具時要加冷卻劑。石墨／環氧復合材料最好用鑲有硬質合金的刀具切割。鋸切時控制鋸子力度對保證鋸面質量至關重要。雖然鋸切溫度也是一種要控制的因素，但一般影響不大，因鋸切時碰到的最高溫度一般不會超過環氧樹脂的軟化溫度(182℃)。
金屬基復合材料可用鑲有金剛石的線鋸鋸切，不過其切割速度較慢，而且只能作直線鋸切。採用金剛石砂輪對陶瓷基復合材料進行常規鋸切，可有兩種速度：一種是250r/min，另一種是4000r/min。這種鋸切會使切割面的陶瓷基復合材料有相當大的損壞。不過在較高鋸切速度時，損壞雖大，但斷面較為均勻。
(二)
鑽孔和仿形銑
在復合材料上鑽孔或作仿形銑時，一般採用干法。大多數熱固性復合材料層合板經鑽孔和仿形銑後會產生收縮，因此精加工時要考慮一定的餘量，即鑽頭或仿形銑刀尺寸要略大於孔徑尺寸，並用碳化鎢或金剛石鑽頭或仿形銑刀。鑽孔時最好用墊板墊好，以免邊緣分層和外層撕裂。另外鑽頭必須保持鋒利，必須採用快速除去鑽屑和使工件溫升最小的工藝。
熱塑性復合材料鑽孔時，更要避免過熱和鑽屑的堆積，為此鑽頭應有特定螺旋角，有寬而光滑的退屑槽，鑽頭錐尖要用特殊材料製造。一般鑽頭刃磨後的螺旋角約為10-15°，後角為9－20°，鑽頭錐角為60－120°。採用的鑽速不僅與被鑽材料有關，而且還與鑽孔大小和鑽孔深度有關。一般手電筒鑽轉速為900r/min時效果最佳，而固定式風鑽則在轉速為2100r/min和進給量為1.3mm/s時效果最佳。
(三)
銑削、切割、車削和磨削
聚合物基復合材料用常規普通車床或台式車床就可方便地進行車削、鏜削和切割。目前加工刀具常用高速鋼、碳化鎢和金剛石刀頭。採用砂磨或磨削可加工出高精度的聚合物基復合材料零部件。最常用的是粒度為30-240的砂帶或鼓式砂輪機。大多數市售商用磨料均可使用，但最好採用合成樹脂粘接的碳化硅磨料。熱塑性聚合物基復合材料用常規機械打磨時，要加冷卻劑，以防磨料阻塞。磨削有兩種機械可用，一種是濕法砂帶磨床，另一種是干法或濕法研磨盤。使用碳化硅或氧化鋁砂輪研磨時不要用流動冷卻劑，以防工件變軟。
復合材料層合板採用一般工藝就能在標准機床上銑削。黃銅銑刀、高速鋼銑刀、碳化鎢銑刀和金剛石銑刀均可使用。銑刀後角必須磨成7-12°，銑削刃要鋒利。高速鋼銑刀的銑削速度建議採用180-300
m/min，進刀量採用0.05-0.13
mm/r，採用風冷。
熱塑性復合材料可以用金屬加工車床和銑床加工。高速鋼刀具只要保持鋒利，就能有效使用。當然採用碳化鎢或金剛石刀具效果更好。
金屬基復合材料一般用切割、車削、銑削和磨削就可加工。對大多數金屬基復合材料而言，獲得優良機加工產品的前提是刀具要鋒利、切削速度要適當、要供給充足冷卻液或潤滑劑和進給速度要快。

『伍』 復合材料預浸料的製造方法主要有哪幾種

預浸料成型工藝主要有真空袋工藝、熱壓罐工藝、模壓工藝、搓管工藝、拉擠成型版工藝、輥壓成型權工藝、纏繞成型工藝、壓力袋工藝等。其中真空袋工藝主要用在船舶工業鐵道系統內裝飾，熱壓罐工藝主要用在高質量復合材料，模壓工藝主要用在平板、體育用品、雪撬、工業品，搓管工藝主要用在釣魚桿、滑雪桿、高爾夫球桿、管件，壓力袋工藝主要用在桅桿、天線桿、各種管件。

『陸』 高分子成型加工都有哪些方法復合材料成型加工又有哪些

這個嘛，給你一個最全的。
高分子材料可分為：塑料、橡膠、纖維、塗料（粘合劑）內
塑料成型：擠容出成型、注塑成型、注射成型、壓延及壓製成型、塑性成形、特殊成型（澆注成型，又可分為：靜態澆注、離心澆注、流涎澆注、滾塑成型、搪塑及醮浸成型……；粉末模壓燒結成型：模壓制坯、坯件燒結、燒結冷卻；泡沫塑料成型；塗覆成型：直接塗覆、間接塗覆；固態成型；焊接成型others)
纖維成型：普通：干法紡絲、濕法~、熔體~；特殊：干濕法、凝膠、液晶、膜裂、靜電、反應、相分離、分散液、無噴頭（請自覺加紡絲二字）
橡膠：擠出、壓延、注射、（加成型）……………………
復合材料：噴射成型、袋壓成型、離心成型、壓製成型、軟膜成型、注射成型、熱壓罐成型、樹脂傳遞模塑成型。
阿門，相信我吧，今天考這個。背的我死去活來………………
出自高分子材料成型工藝學。終於考完了。

『柒』 復合材料成型技術有哪些

鋪貼成型，纏繞成型，編織成型，模壓成型

『捌』 復合材料成型工藝有哪些

復合來材料的成型方法源已有20多種，歐能為你解答：
1. 手糊成型工藝--濕法鋪層成型法；
2. 噴射成型工藝
3. 樹脂傳遞模塑成型技術（RTM技術）
4. 袋壓法（壓力袋法）成型；
5. 熱壓罐成型技術
6. 液壓釜法成型技術
7. 熱膨脹模塑法成型技術
8. 夾層結構成型技術
9. 真空袋壓成型
10. ZMC模壓料注射技術
11. 模壓成型工藝
12. 層合板生產技術
13. 卷制管成型技術
14. 模壓料生產工藝
15. 纖維纏繞製品成型技術
16. 連續制板生產工藝
17. 澆鑄成型技術
18. 拉擠成型工藝
19. 連續纏繞制管工藝
20. 編織復合材料製造技術；
21. 熱塑性片狀模塑料製造技術及冷模沖壓成型工藝
22. 注射成型工藝
23. 擠出成型工藝
24. 離心澆鑄制管成型工藝
25. 其它成型技術。