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复合材料的成型方法报告

发布时间: 2021-03-15 10:38:44

A. 如何选择复合材料的成型方法

指的是碳纤维吗?
如果是,我来为你解答。如果产品足够大,可用风压成型专,即内埋风管充气成型。如果属产品比较小,可选用模压成型,模压成型可内埋pu或矽胶或不内埋,主要看实际需要。还有一种成型方式是采用芯轴成型,即把纱片卷在芯轴上成型,但前提是产品必须是真圆的。

B. 复合材料的制造方法有哪些,请至少举例说明4种。

一,模压
二,缠绕
三,挤拉
四,热压罐
五,RTM模塑传递成型
东莞市瑞蒙实业

C. 金属复合材料的生产方式、方法

1、国内外复合复合材料的生产方式主要有固—液相结合法、固相间结合法、叠板热轧法、扩散压接法、堆焊法、堆焊热轧法等。最常见的固相间结合法是爆炸焊接和热轧轧制。
爆炸焊接不锈复合钢板的方法在国内外的开发和应用均起步稍晚。60年代开发,70年代发展成熟,进入商业化生产。
2、轧制不锈复合钢复合钢板的方法早在20世纪30年代就引起了一些研究者的关注,轧制复合分为热轧复合和冷轧复合。这种复合法产量高,尺寸精度高,工艺及装备较为成熟,但往往要进行表面处理和退火强化处理,
例:
钛-钢复合板 GB 8547-87
本标准适用于耐蚀压力容器、贮槽及其他用途的钛-钢爆炸复合板或爆炸-轧制复合 1.1钛-钢复合板:用爆炸或爆炸-轧制方法使钛(复材)与普通钢(基材)达到冶金结合的金属复合板。
1.2基材、复材、复合板的总厚度、外弯曲、内弯曲等定义按GB6396-86《复合钢板性能试验方法》的规定。 2.1分类和代号复合板的分类和各类的代号应符合表1的规定。
表 1 生产种类 代号 用途分类 爆炸钛-钢复合板 0类
1类
2类 BO
B1
B2 O类:用于过渡接头,法兰等的高结合强度,且不允许不结合区存在的复合板
1类:将钛材作为强度设计的或特殊用途的复合板,如管板等
2类:将钛材作为耐蚀设计,而不考虑其强度的复合板,如简体等 爆炸-轧制
钛-钢复合板 1类
2类 BR1
BR2 注:爆炸钛-钢复合板以“爆”字汉语拼音字头“B”表示;爆炸-轧制钛-钢复合板以。“爆”和“热”字汉语拼音字头。 “BR”表示。
2.2适用材料复合板复材和基材应符合表2的规定,表中所列的复材与基材可以。自由结合。经供需双方协商也可提供其他复材或基材的复合板。
表 2 复 材 基 材 GB 3621-83《钛及钛合金板材》中的TA1、TA2
Ti-0.3 Mo-0.8 Ni
Ti-0.2Pd GB 709-88《热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差》
GB 711-88《优质碳素结构钢热轧厚钢板和宽钢带》
GB 712-88《船体用结构钢》
GB 713-86《锅炉用碳素钢和低合金钢钢板》
GB 3274-82《普通碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板技术条件》
GB 3531-83《低温压力容器用低合金钢厚钢板技术条件》
GB 6655-86《多层压力容器用低合金钢钢板》
GB 6654-86《压力容器用钢和低合金钢厚钢板》 2.3供货状态
复合板以爆炸(B)或爆炸-轧制(BR)状态交货。爆炸复合板一般以消除应力(M)状态供应,其热处理制度按本标准附录A的规定。
2.4规格、外形尺寸及允许偏差
2.4.1复合板的厚度、宽度(或直径)、长度的尺寸及其允许偏差应符合表3和表4的规定。经供需双方协商也可提供其他规格或尺寸允许偏差有特殊要求的复合板。
表 3 mm 复合板厚度 复合板厚度允许偏差 板宽度(或直径)及允许偏差 宽度<1100 宽度>1100~1600 宽度>1600~2200 8~18
19~28
29~46
47~64 ±0.8
±1.O
±1.2
±1.5 +15
O
+50
O
+50
0
+50
0 +15
O
+50
0
+50
0
+50
0 +30
O
+50
O
+50
0
+50
O 表 4 mm 复合板厚度 复合板长度及其允许偏差 长度<1100 长度>11OO~1600 长度>1600~2800 长度>2800~4500 8~18
19~64 +15
0
+50
0 +15
0
+50
0 +25
0
+50
O 协商
协商 2.4.2宽度大于1100mm或长度大于2200mm的复合板允许复材或基材拼焊。
2.4.3复合板复材的厚度一般为1.5~10mm爆炸复合板复材厚度的允许偏差不大于复材名义厚度的+10 -20%;爆炸一轧制复合板复材厚度的允许偏差不大于复材名义厚度的+20 -10%。
2.4.4复合板基材的厚度间隔按GB709-88的规定执行。
2.4.5复合板的不平度应符合表5的规定。需方有特殊要求时,可由供需双方协商确定。
表 5 复合板分类 O类、1类 2类 厚度<30mm 厚度>30mm 复合板不平度,mm/m <8 <6 <15 2.4.6复合板四角应切成直角,切斜应不大于其长度或宽度的允许偏差。厚度大于18mm或长度大于2800mm的复合板允许用其他切割方法切边。需方同意时,可不切边交货。
2.5标记示例
2.5.1复材厚度为6mm的TA2、基材厚度为30mm的A3钢、宽度为1000mm、长度为3000mm、消除应力状态的1类爆炸复合板标记为:
TA2/A3 B1 M 6/30×1000×3000 GB 8547-87
2.5.2复材厚度为2mm的TAl、基材厚度为10mm的A3钢、宽度为1100mm、长度为3500mm的2类爆炸-轧制复合板标记为:
TAl/A3 BR2 2/10×1100×3500 GB 8547-87 3.1化学成分
3.1.1基材的化学成分应符合相应标准的规定。
3.1.2复材TAl、TA2的化学成分应符合GB3620-83《钛及钛合金牌号和化学成分》的规定;Ti-0.3Mo-0.8Ni和Ti-0.2Pd的化学成分应符合表6的规定。
表 6 化学成分组 主要成分, % 杂质含量,%;不大于 Ti Mo Ni Pd Fe Si C N H O 其他元
索总和 Ti-0.2 Pd 基 O.12~0.25 O.30 O.10 0.10 0.03 O.015 O.25 0.3 Ti-0.3 Mo-O.8 Ni 基 O.2~O.4 O.6~O.9 O.30 0.10 0.08 O.03 0.015 0.25 0.3 注:其他元素含量出厂时不做检验。
3.2力学性能和工艺性能
复合板的力学性能和工艺性能应符合表7的规定。弯曲试验中试样弯曲至规定的角度后,在弯曲部分的外侧不允许产生裂纹,复合界面不允许分层。
表 7 拉伸试验 剪切试验 弯曲试验 抗拉强度σb
N/mm2 (kgf/mm2) 伸长率δ
%② 剪切强度τ,N/mm2(kgf/mm2) 弯曲角α
度 弯芯直径D
mm O类复合板 其他类复合板 >δB 大于基材或复材
标准中较低一方
的规定值 >196
(≥20) ≥138
(≥14) 内弯180。 ,外 弯由复材标准决定 内弯时按基材标
准规定不够2倍
时取2倍;
外弯时为复合板
厚度的3倍 注:①当用户要求时,供方可以做基材的拉伸试验,其抗拉强度应达到基材相应标准的要求。
②复合板的抗拉强度理论下限标准值δB按3.2.1计算。
③爆炸-轧制复合板的伸长率可以由供需双方协商确定。
3.2.1复合板的抗拉强度理论下限标准值δB按下列公式计算:
δB =(t1σ1+t2σ2) / (t1+t2)
式中:σ1-基材抗拉强度下限标准值,N/mm2(kgf/mm2 );
σ2-复材抗拉强度下限标准值,N/mm2(kgf/mm2);
t1——基材厚度,mm;
t2——复材厚度,mm。
3.3结合面积复合板的结合状态、结合面积应符合表8的规定。
表 8 0 类 1 类 2 类 面积结合
率为10096 面积结合率大于98%;单个不结合区的长度
不大于75mm,其面积不大于45cm2 面积结合率大于95%:单个不结合区的面积
不大于60cm2 3.4拼焊质量基材或复材的拼焊焊缝应满足以下条件:
a.复材焊缝和基材焊缝应经无损检验,其判定标准及焊缝要求由供需双方协商确定;
b.拼板最小板宽不小于300mm:
c.基材和复材对接焊缝距离不小于100mm。
3.5表面质量
3.5.1爆炸复合板以原始表面交货,长度小于3000mm的爆炸-轧制复合板以酸洗表面交货。需方对表面有特殊要求时,可由供需双方协商确定。
3.5.2复合板复材的表面不允许有裂纹、起皮、压折、金属或非金属夹杂物等宏观缺陷。允许有不超出复材厚度公差之半的划伤、凹坑、压痕等缺陷。
3.5.3允许顺加工方向清除复材表面的局部缺陷,但清理后复材的厚度不得小于其最小允许厚度。
3.5.4复材表面未贯穿到基材的较小缺陷允许焊接修补,修补后的表面应与复材表面齐平。 4.1化学成分仲裁分析方法
4.1.1复材化学成分的仲裁分析方法按4698.1~4698.16-84《钛及钛合金化学分析方法》进行。
4.1.2基材化学成分的仲裁分析方法按223.1~223.50《钢铁及合金化学分析方法》进行。
4.2力学性能和工艺性能检验方法复合板的剪切强度试验、弯曲试验、室温拉力试验按GB6396-86进行。
4.3结合面积检验方法复合板的结合状态和结合面积用超声波探伤法检验,探伤方法按本标准附录B进行。
4.4外形尺寸检查方法
4.4.1复合板的厚度在距顶角不小于100mm,距边部不小于20mm处测量。
4.4.2复合板的厚度可用千分尺、卡尺测量,也可用超声波测厚仪测量。用超声波测厚仪测量时,每张板材取任意10点的平均值。
4.4.3复合板复材的厚度按GB6396-86的规定进行测量。
4.5表面质量检查方法复合板的表面质量用肉眼进行检查。 5.1检查和验收
5.1.1产品应由供方技术检验部门进行检验,并保证产品质量符合本标准的要求。
5.1.2需方对收到的产品可进行复验,如复验结果与本标准规定不符时,应在收到产品之日起三个月内向供方提出,由供需双方协商解决。
5.2组批复合板应成批提交验收,每批应由同一牌号(复材/基材)、类别、复材熔炼炉号、规格、状态、加工工艺的产品组成。
5.3检验项目每批产品的检验项目应符合表9的规定。
表 9 检验项目 复合板种类 B0 B1 B2 BR1 BR2 拉伸试验 O △ △ 0 △ 剪切试验 O 0 0 0 0 内弯试验 O 0 △ △ △ 外弯试验 △ △ × △ × 超声波探伤 O O 0 O O 外形尺寸 O O 0 O O 表面质量 O O 0 O 0 注:表中符号说明:o表示必做的试验项目;△表示需由供需双方协商确定检验项目;×表示不必做的试验项目。
5.4取样位置与取样数量
5.4.1复材的化学成分以原铸锭的化学成分报出,基材的化学成分按原合格证报出。
5:4.2力学性能与工艺性能检验从每批产品中任取一张,按测试项目各取一个横向试样(剪切试样不做规定)。允许从同一生产周期、同一工艺的试板或余料中切取试样。
5.4.3复合板的结合面积应逐张进行检验,其检验项目应符合表10的规定。
表 10 0类和1类复合板 2类复合板 全面探伤 周边按50mm宽的范围内连续探伤,其余沿200mm距离的网格探伤 5.4.4复合板的外形尺寸和表面质量应逐张进行检查。复材厚度的测量允许每批取1张板材进行。
5.5重复试验
在力学性能和工艺性能检验中,如有1个试样的结果不合格时,则从原受验板材(如原受验板材尺寸不够时,可在同批产品中另取)或试板上取双倍试样进行该不合格项目的复验。复验后仍有1个试样的结果不合格时,则该批产品报废,或逐张对不合格项目进行复验。合格者重新组批交货。 复合板的热处理制度
(补充件)
复合板需进行消除应力退火时,其热处理制度按如下要求执行:
a.热处理温度:540±25℃;
b.保温时间:小于3h;
c.加热和冷却速度:80~200℃/h。 钛-钢复合板的超声波探伤方法
(补充件)
本方法是以钢或不锈钢为基材,以钛为复材,总厚度大于8mm,单层一次复合的爆炸及爆炸-轧制复合板的超声波探伤方法。
B.1 一般要求
B.1.1目的主要用于探测复合板的复材与基材之间的贴合程度。
B.1.2方法类别本标准规定采用纵波脉冲反射法(或多次脉冲反射法)进行超声波探伤。接触法或水浸法均可使用。
B.1.3对探伤人员的要求探伤操作人员应达到部级或与此相当的学会级三级以上无损检测人员水平;签发及解释检验报告人员应达到部级或与此相当的学会二级以上人员水平。
B.1.4探伤表面。
B.1.4.1复合板表面不得有影响探伤的氧化皮、油污及锈蚀等其他污物。
B.1.4.2探伤表面粗糙度Ra应不大于5μm。
B.1.4.3在规定的探伤灵敏度下,材料的噪声电平不大于5%。
B.2 探伤设备
B.2.1探伤仪器
B.2.1.1使用脉冲反射式超声波探伤仪。探伤仪器应符合ZBY230-84《A型脉冲反射式超声波探伤仪通用技术条件》中规定的技术性能指标。
B.2.1.2也可使用超声波测厚仪。
B.2.2探头
B.2.2.1使用晶体为圆形或矩形的直探头。也可使用双晶斜探头及测厚探头。
B.2.2.2晶体尺寸一般为φ10~30mm,矩形为宽(10~20)mm×长(15~30)mm,频率为2.5~10MHz。
B.2.3耦合剂接触法探伤时,可采用清洁的自来水作耦合剂,也可使用水玻璃、溶性油、丙三醇等。
B.2.4对比试块
B.2.4.1对比试块应采用与被探复合板的材料厚度、声学性能和表面状态相同或相似的复合板材料制成。
B.2.4.2对比试块A及试块B的形式及尺寸如图B1所示。
B.3 探伤
B.3.1探伤面的选择根据被探板材的表面状态、复材厚度、声阻抗及外观形状、决定从复材面或从基材面进行探测。
B.3.2探伤灵敏度
B.3.2.1探伤灵敏度根据被探板材的形状决定。
B.3.2.2利用对比试块调节探伤灵敏度。
B.3.2.3从复材面探测时,将探头置于对比试块A的完全结合部位,使来自复合板基材底面的一次反射波出现在荧光屏上,将其幅度调至荧光屏满刻度的80%。
B.3.2.4从基材面探测时,将探头置于对比试块B的缺陷中心部位,使缺陷反射波出现在荧光屏上,将其幅度调至荧光屏满刻度的80%。
B.3.2.5采用多次脉冲反射法时,将探头置于对比试块A的完全结合部位,或置于试块B的缺陷中心部位,使探伤仪荧光屏水平基线出现三次底面回波,或三次缺陷回波,将B1或F1的幅度调至荧光屏满刻度的80%。(B2 、B3 、F2 、F3 的幅度由材料厚度决定)。
注:B1 、B2 、B3 分别为完全结合部位第一次、第二次、第三次的反射波。F1、F2 、F3分别为缺陷部位第一次、第二次、第三次的反射波。
B.3.3非贴合区的确定。
B.3.3.1非贴合区的定义在探测过程中,若出现始脉冲信号增宽底脉冲消失或缺陷脉冲的增宽增高前移时,由该区域为非贴合区。
B.3.3.2非贴合区的判定当从复材面探测时,若来自基材底面的反射回波完全消失,并伴随有来自复材与基材交界面的重复反射信号时,则该部位可认为是非贴合区。
当从基材面探测时,若来自复材底面的反射回波完全消失,并伴随有来自基材与复材交界面的反射信号(即缺陷波)时,则该部位可认为是非贴合区。
B.3.3.3非贴合区的范围
B.3.3.3.1从复材面探测时,随着探头任意移动方位,底面反射波下降至50%时,就是非贴合区的范围。
非贴合区的宽度及长度如图B2所示。
测定探头移动的距离,晶片内侧长度,即为非贴合区的长度或宽度。
B.3.3.3.2从基材面探测时,按B型对比试块调整。非贴合区的范围用半波高度法确定。
测定探头的移动距离,晶片的中心间距就是非贴合区的宽度及长度。
B.3.4探伤灵敏度的校正
在探伤过程中,由于某种原因的影响,。底面回波或缺陷回波的高度与B.3.2.3、B.3.2.4、B.3.2.5的调试状态不同时,可校正探伤仪灵敏度,使底面回波或缺陷回波幅度达到荧光屏满幅度的80%。
B.3.5探伤速度
手动探测时,探头扫查速度不得超过100mm/s。
B.3.6缺陷的记录
B.3.6.1对于扫查中发现的底面回波低于50%(不包括因表面状态所造成的接触不良所引起的降低)的连续或不连续点进行记录,并以相应的几何图形在板面上表示,并计算其
面积。对于基材或复材因其内部缺陷所造成的底面回波的降低应不予考虑。
B.3.6.2非贴合区面积的计算采用近似计算。
B.3.6.3贴合率的计算公式
t= (S - SF) / S*100%…………………… (B.1)
式中:t——贴合率;
S——复合板总面积,cm2 ;
SF——非贴合区总面积,cm2 。
B.3.6.4非贴合率计算公式:
f = SF / S *100%……………………(B.2)
式中:f ——非贴合率;
Sf ——非贴合区总面积,cm2 。
S ——复合板总面积,cm2 ;
B.3.7当复材厚度小于2mm,可采用测厚探头或双晶斜探头从复材面进行探测。
B.3.7.1.当使用双晶斜探头探测时,若底面回波前移或消失、界面脉冲增宽时,则该区域为非贴合区。
B.3.7.2使用测厚探头探测时,复合板完全贴合部位及未贴合部位的厚度由测厚仪直接显示。
B.3.8探测报告
B.3.8.1对探伤情况作好详细记录,并填写探伤报告。
B.3.8.2探伤报告包括:
a.委托单位、委托日期、委托编号、合同号、材料名称、规格、状态、类别及探伤条件;
b.非贴合区的大小及位置;
c.未探测的区域:。
d.必须说明的各种情况;
e.探伤日期;
f.探伤人员签名。

D. 制备金属基复合材料有哪些成形方法

粉末冶金复合复法
粉末冶金制复合法基本原理与常规的粉末冶金法相同,包括烧结成形法、烧结制坯加塑法加工成形法等适合于分散强化型复合材料(颗粒强化或纤维强化型复合材料)的制备与成型.粉末冶金复合法的工艺主要优点是:基体金属或合金的成分可自由选择,基体金属与强化颗粒之间不易发生反应;可自由选择强化颗粒的种类、尺寸,还可多种颗粒强化;强化颗粒添加量的范围大;较容易实现颗粒均匀化.缺点是:工艺复杂,成本高;制品形状、尺寸受限制;微细强化颗粒的均匀分散困难;颗粒与基体的界面不如铸造复合材料等.

E. 复合材料的制备方法

羟基磷来灰石(HA)是骨组织自的主要无机成分,其生物相容性好,具有较高的生物活性,能够与骨组织形成化学键合,但其脆性和不易加工性也限制了其应用。聚己内酯(PCL)是一种具有良好的生物相容性和物理机械性能的可降解聚酯材料,但缺乏生物活性。而天然骨主要是由纳米HA和胶原质构成的,可看作在基体中含有纳米晶体的双相复合材料。因此,从仿生角度出发,模拟人体骨的结构,以有机高分子特别是可降解高分子材料为基体,以HA为增强相制备的复合材料可以综合二者的性能,扬长避短,优势互补,可望得到一种理想的骨修复材料。

F. 复合材料成型工艺有哪些

复合来材料的成型方法源已有20多种,欧能为你解答:
1. 手糊成型工艺--湿法铺层成型法;
2. 喷射成型工艺
3. 树脂传递模塑成型技术(RTM技术)
4. 袋压法(压力袋法)成型;
5. 热压罐成型技术
6. 液压釜法成型技术
7. 热膨胀模塑法成型技术
8. 夹层结构成型技术
9. 真空袋压成型
10. ZMC模压料注射技术
11. 模压成型工艺
12. 层合板生产技术
13. 卷制管成型技术
14. 模压料生产工艺
15. 纤维缠绕制品成型技术
16. 连续制板生产工艺
17. 浇铸成型技术
18. 拉挤成型工艺
19. 连续缠绕制管工艺
20. 编织复合材料制造技术;
21. 热塑性片状模塑料制造技术及冷模冲压成型工艺
22. 注射成型工艺
23. 挤出成型工艺
24. 离心浇铸制管成型工艺
25. 其它成型技术。

G. 树脂基复合材料的成型方法有哪些种类叙述各个成型方法的基本过程

手糊成型
拉挤成型
缠绕成型
模压成型
........

H. 功能复合材料性能与成型方法介绍

什么是功能复合材料呢?功能复合材料是一种有物理性能的材料,这种材料是可以导电的,大部分的功能复合材料是导体和半导体,可以运用与电压和电阻率。能复合材料属于多元体材料功能复合材料是有很多种功能的,而且是随着不同的功能制造出来的,不同的多功能复合材料有不同的发展。下面小编来为大家介绍一下功能复合材料的厂家推荐。




一、性能/复合材料

复合材料中以纤维增强材料应用最广、用量最大。其特点是比重小、比强度和比模量大。例如碳纤维与环氧树脂复合的材料,其比强度和比模量均比钢和铝合金大数倍,还具有优良的化学稳定性、减摩耐磨、自润滑、耐热、耐疲劳、耐蠕变、消声、电绝缘等性能。石墨纤维与树脂复合可得到热膨胀系数几乎等于零的材料。纤维增强材料的另一个特点是各向异性,因此可按制件不同部位的强度要求设计纤维的排列。以碳纤维和碳化硅纤维增强的铝基复合材料,在500℃时仍能保持足够的强度和模量。碳化硅纤维与钛复合,不但钛的耐热性提高,且耐磨损,可用作发动机风扇叶片。碳化硅纤维与陶瓷复合,使用温度可达1500℃,比超合金涡轮叶片的使用温度(1100℃)高得多。碳纤维增强碳、石墨纤维增强碳或石墨纤维增强石墨,构成耐烧蚀材料,已用于航天器、火箭导弹和原子能反应堆中。非金属基复合材料由于密度小,用于汽车和飞机可减轻重量、提高速度、节约能源。用碳纤维和玻璃纤维混合制成的复合材料片弹簧,其刚度和承载能力与重量大5倍多的钢片弹簧相当。




二、成型方法/复合材料

复合材料的成型方法按基体材料不同各异。树脂基复合材料的成型方法较多,有手糊成型、喷射成型、纤维缠绕成型、模压成型、拉挤成型、RTM成型、热压罐成型、隔膜成型、迁移成型、反应注射成型、软膜膨胀成型、冲压成型等。




金属基复合材料成型方法分为固相成型法和液相成型法。前者是在低于基体熔点温度下,通过施加压力实现成型,包括扩散焊接、粉末冶金、热轧、热拔、热等静压和爆炸焊接等。后者是将基体熔化后,充填到增强体材料中,包括传统铸造、真空吸铸、真空反压铸造、挤压铸造及喷铸等、陶瓷基复合材料的成型方法主要有固相烧结、化学气相浸渗成型、化学气相沉积成型等。




以上就是功能复合材料介绍。功能复合材料是一种由多种元素组成的材料,这种材料是复合型的,包括了几种或几种以上的物质。功能复合材料是可以屏蔽某些信号的,也可以防热吸热隔热。在我们生活中的功能复合材料有很多不同类型的功能复合材料有不同的用途。功能复合材料有很多厂家不同厂家的功能复合材料的价格不同,想要购买共有多少材料可以对比一下。

I. 碳纤维复合材料成型方法及工艺

复合材料加工工艺是在同一基础上根据不同材料的特性及应用目的而不断衍生发展的。碳纤维复合材料在发挥质轻、强度大的基础上,也会根据应用对象的差异而采用不同的成型工艺,从而尽可能地发挥出碳纤维所具有的特殊性能。下面小编针对适用于碳纤维复合材料的成型工艺及其应用以及碳纤维复合材料的成型方法。希望能够给大家带来帮助。

一、碳纤维复合材料的成型方法

1、模压法。这种方法是将早已预浸树脂的的碳纤维材料放入金属模具中,加压后使多余的胶液溢出来,然后高温固化成型,脱膜后成品就出来了,这种方法最适合用来制作汽车零件。

22、手糊压层法。将浸过胶后的碳纤维片剪形叠层,或是以便铺层一边刷上树脂,再热压成型。这个方法可以随便选择纤维的方向、大小和厚度,被广泛使用。注意的是铺层后的形状要小于模具的形状,这样纤维在模具内受压时就不会挠曲。

33、真空袋热压法。在模具山叠层,并覆上耐热薄膜,利用柔软的口袋向叠层施加压力,并在热压灌中固化。

44、缠绕成型法。将碳纤维单丝缠绕在碳纤维轴上,特别适用于制作圆柱体和空心器皿。

55、挤拉成型法。先将碳纤维完全浸润,通过挤拉除去树脂和空气,然后在炉子里固化成型。这种方法简单,适用于制备棒状、管状零件。


二、碳纤维复合材料成型工艺

1.手糊成型:

在模具工作面上涂敷脱模剂、胶衣,将剪裁好的碳纤维预浸布铺设到模具工作面上,刷涂或喷涂树脂体系胶液,达到需要的厚度后,成型固化、脱模。在制备技术高度发达的今天,手糊工艺仍以工艺简便、投资低廉、适用面广等优势在石油化工容器、贮槽、汽车壳体等许多领域广泛应用。其缺点是质地疏松、密度低,制品强度不高,而且主要依赖于人工,质量不稳定,生产效率很低。

2.喷射成型:

属于手糊工艺低压成型中的一类,使用短切纤维和树脂经过喷枪混合后,压缩空气喷洒在模具上,达到预定厚度后,再手工用橡胶锟按压,然后固化成型。为改进手糊成型而创造的一种半机械化成型工艺,在工作效率方面有一定程度的提高,用以制造汽车车身、船身、浴缸、储罐的过渡层。

3.层压成型:

将逐层铺叠的预浸料放置于上下平板模之间加压加温固化,这种工艺可以直接继承木胶合板的生产方法和设备,并根据树脂的流变性能,进行改进与完善。层压成型工艺主要用来生产各种规格、不同用途的复合材料板材。具有机械化和自动化程度高、产品质量稳定等特点,但是设备一次性投资大。


4.缠绕成型:

将经过树脂胶液浸渍的连续纤维或布带按一定规律缠绕到芯模上,然后固化、脱模成为复合材料制品的工艺。碳纤维缠绕成型可充分发挥其高比强度、高比模量以及低密度的特点,可用于制造圆柱体、球体及某些正曲率回转体或筒形碳纤维制品。

5.拉挤成型:

将浸渍树脂胶液的连续碳纤维丝束、带或布等,在牵引力的作用下,通过挤压模具成型、固化,连续不断地生产长度不限的型材。拉挤成型是复合材料成型工艺中的一种特殊工艺,其优点是生产过程可完全实现自动化控制,生产效率高。拉挤成型制品中纤维质量分数可高达80%,浸胶在张力下进行,能充分发挥增强材料的作用,产品强度高,其制成品纵、横向强度可任意调整,可以满足制品的不同力学性能要求。该工艺适合于生产各种截面形状的型材,如工字型、角型、槽型、异型截面管材以及上述截面构成的组合截面型材。

6.液态成型:

将液态单体合成为高分子聚合物,再从聚合物固化反应为复合材料的过程改为直接在模具中同时一次完成,既减少了工艺过程中的能量消耗,又缩短了模塑周期(只需约2分钟便可完成一件制品)。但这种工艺的应用,必须以精确的管道输送和计量以及温度压力自动控制为基础,属于高分子材料和近代高新科学技术的交叉范畴,目前的应用还不是很广。


7.真空热压罐:

将单层预浸料按预定方向铺叠成的复合材料坯料放在热压罐内,在一定温度和压力下完成固化过程。热压罐是一种能承受和调控一定温度、压力范围的专用压力容器。坯料被铺放在附有脱模剂的模具表面,然后依次用多孔防粘布(膜)、吸胶毡、透气毡覆盖,并密封于真空袋内,再放入热压罐中。加温固化前先将袋抽真空,除去空气和挥发物,然后按不同树脂的固化制度升温、加压、固化。固化制度的制定与执行是保证热压罐成型制件质量的关键。该种成型工艺适用于制造飞机舱门、整流罩、机载雷达罩,支架、机翼、尾翼等产品。

8.真空导入:

简称VIP,在模具上铺“干”碳纤维复合材料,然后铺真空袋,并抽出体系中的真空,在模具腔中形成一个负压,利用真空产生的压力把不饱和树脂通过预铺的管路压入纤维层中,让树脂浸润增强材料,最后充满整个模具,制品固化后,揭去真空袋材料,从模具上得到所需的制品。该工艺在1950年就出现了专利记录,但在近几年才得到发展。在真空环境下树脂浸润碳纤,制品中产生的气泡极少,制品的强度更高、质量更轻,产品质量比较稳定,而且降低了树脂的损耗,仅用一面模具就可以得到两面光滑平整的制品,能较好地控制产品厚度。一般应用于船艇工业中的方向舵、雷达屏蔽罩,风电能源中的叶片、机舱罩,汽车工业中的各类车顶、挡风板、车厢等。

总结:随着碳纤维复合材料应用的深入和发展,碳纤维复合材料的成型方式也在不断地以新的形式出现,但是碳纤维复合材料的诸种成型工艺并非按照更新淘汰的方式存在的,在实际应用中,往往是多种工艺并存,实现不同条件、不同情况下的最好效应。同时碳纤维重量比铝轻,强度却高于钢,又有耐腐蚀、耐高温、模量高等优点,被称为“新兴材料之王”。碳纤维的产品在很多领域都有应用。希望以上的这些知识能够帮到大家,祝大家生活愉快。

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