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            碳纖維模具在汽車制造上的廣泛應用

            Join Date: 2021-03-15

            碳纖維與其他傳統(tǒng)材料相比具有明顯的優(yōu)勢,例如比模量、比強度高,制造出的構(gòu)件力學性能好,可設(shè)計性強安全性高,還可以零部件一體化,并且發(fā)展出多種加工成型工藝,在汽車領(lǐng)域有著廣泛的應用。本篇文章介紹的就是制作碳纖維模具的碳纖維復合材料在汽車領(lǐng)域采用的成型工藝,以及碳纖維復合材料在汽車領(lǐng)域相較于傳統(tǒng)材料的優(yōu)勢,如果你對此感興趣,那就繼續(xù)看下去吧。

             

            汽車領(lǐng)域碳纖維復合材料成型工藝

            PCM成型

            模壓成型是將沖壓后的碳纖維半成品預先放入模具,然后加熱加壓使其成型固化的成型方式。近年來,預浸料因具有精確的纖維、樹脂配比而被越來越廣泛的應用。而PCM成型工藝作為一種理想的CFRP罐外熱壓工藝,不僅能夠大幅縮短成型周期、提高生產(chǎn)效率,具有制品尺寸精度高、表面光潔度好、生產(chǎn)成本相對較低、容易實現(xiàn)復雜結(jié)構(gòu)件的一次成型等特點,同時,由于制品內(nèi)纖維取向性好,因此制品的強度、剛度相對較高,已成為車用CFRP的重要成型工藝。

            高壓RTM成型

            高壓RTM(high pressure rtm,HP-RTM)是通過增大注射壓力提升注射速度的有效方法。采用該工藝注射壓力能夠達到幾千兆帕,保證了較高的合模速度和壓制速度,大大縮短部件成型時間,提高了工藝效能。同時,增大壓力能夠促使樹脂快速充滿模腔,提高纖維樹脂浸潤度,減少樹脂注射次數(shù),促進空氣排出,降低成品孔隙率,從而實現(xiàn)卓越的表面性能。如同時選擇注入低黏度樹脂體系或低黏度反應性混合物料體系,注射速度能夠進一步提高;通過高壓計量技術(shù)對反應物料進行精確計量,也能夠縮短注射時間。

            另外,由于CFRP制品結(jié)構(gòu)和性能可設(shè)計性強,當HP-RTM應用于大型復雜結(jié)構(gòu)部件的制造時優(yōu)勢更加明顯,不僅可以在 5min 以內(nèi)實現(xiàn)部件的一體化成型,而且能夠大幅減少零部件和緊固件數(shù)量,簡化連接和裝配,極大減少了生產(chǎn)過程的能源消耗,降低了碳纖維模具的生產(chǎn)成本。

            其他成型工藝

            RTM成型工藝對模具制造精度要求高、模具制作周期長且價格較高,而預浸料的材料加工、運輸成本較高,模具的成本也不低,因此這2種成型工藝前期投人較大。因此,其他的復合材料成型工藝,如片狀模塑料(Sheet Molding Compound SMC)模壓成型工藝、長碳纖維增強熱塑性材料(Long carbon Fiber Reinforced Thennolplastics,CF-LFT)注塑成型工藝也得到了較為廣泛的應用。

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