熱塑性碳纖維復(fù)合材料成型工藝對(duì)比
隨著碳纖維材料與聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮酮(PEKK)、聚苯硫醚(PPS)和熱塑性聚酰亞胺(TPI)等為代表的高性能熱塑性樹(shù)脂的結(jié)合,這種新型復(fù)合材料的出現(xiàn)為高端工業(yè)機(jī)械、軌道交通及醫(yī)療設(shè)備等產(chǎn)業(yè)升級(jí)提供了富有競(jìng)爭(zhēng)力的材料方案。隨著產(chǎn)品涉及面的不斷擴(kuò)大和工藝水平的提升,碳纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料將逐步打破以環(huán)氧及雙馬等為代表的傳統(tǒng)熱固性樹(shù)脂基碳纖維復(fù)合材料的壟斷地位,成為高強(qiáng)度、輕量化先進(jìn)復(fù)合材料中的“后起之秀”。
熱塑性碳纖維零部件
熱塑性碳纖維零部件的成型技術(shù)對(duì)比:
熱塑性樹(shù)脂基碳纖維復(fù)合材料的成型與熱固性樹(shù)脂基碳纖維復(fù)合材料成型工藝相似。根據(jù)碳纖維增強(qiáng)的形式不同和產(chǎn)品的實(shí)際需求,可以選擇相應(yīng)的工藝方法,不同的工藝方法優(yōu)缺點(diǎn)不同。
手糊成型很少受到制品形狀及大小的制約,模具費(fèi)用也較低,適用于品種多、生產(chǎn)量小的大型制品,但不適用于批量化生產(chǎn)。
注塑成型是將材料熔融后通過(guò)一定壓力下將其注入到金屬模腔中進(jìn)行固化,這種工藝成本低,無(wú)需后續(xù)加工,可連續(xù)性批量化生產(chǎn),但僅適用于短碳纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料制品,不適用于連續(xù)碳纖維增強(qiáng)熱塑性制品。
注塑成型的熱塑性碳纖維零部件
纖維纏繞成型和拉擠成型都適用于型材生產(chǎn),設(shè)備簡(jiǎn)單、技術(shù)容易掌握,原材料利用率和生產(chǎn)效率都很高,但是其應(yīng)用局限性也很突出,纖維纏繞成型只能生產(chǎn)單型腔簡(jiǎn)單截面型材,拉擠成型技術(shù)無(wú)法生產(chǎn)變截面型材。
樹(shù)脂傳遞成型RTM是一種樹(shù)脂在閉合模具中流動(dòng)、浸潤(rùn)增強(qiáng)材料并固化成型的工藝技術(shù),可生產(chǎn)高性能、尺寸較大、高綜合度、批量中等的產(chǎn)品,但只限于低粘度樹(shù)脂,不適用于粘度大的高性能樹(shù)脂基體。
模壓成型屬于高壓成型方式,其需要高強(qiáng)度、高精度、耐高溫的金屬模具, 成品尺寸精度高,可一次性成型結(jié)構(gòu)復(fù)雜的制品,尤其適用于性能要求較高的結(jié)構(gòu)件。我們無(wú)錫智上新材就是采用這種工藝制作連續(xù)性碳纖維增強(qiáng)熱塑性零部件,既能保證產(chǎn)品性能,又能實(shí)現(xiàn)快速的批量化生產(chǎn)。(下圖就是我公司生產(chǎn)的連續(xù)碳纖維增強(qiáng)peek骨科醫(yī)療設(shè)備零部件)
連續(xù)碳纖維增強(qiáng)PEEK骨科醫(yī)療部件
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