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碳纖維復合材料(Material)的制作工藝有非常多種,目前工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用最多的成型工藝十一樹脂(Resin)傳遞模塑工藝。這種工藝的主要方式方法是在模具中鋪放好碳纖維材料和預成型件,之后用工具把復合樹脂導入到閉合的模具腔內(nèi),讓碳纖維和樹脂充分結(jié)合,待樹脂固化成型后取出,打包處理(chǔ lǐ)得到產(chǎn)品。這種碳纖維復合材料的生產(chǎn)方式相比其他都很多優(yōu)勢(解釋:能壓倒對方的有利形勢),但是自身也存在著技術(shù)障礙,下面新材來簡單介紹一下碳纖維樹脂傳遞模塑工藝的優(yōu)缺點。
碳纖維樹脂傳遞(transmission)模塑工藝(RTM)是產(chǎn)品穩(wěn)定性(The stability of)、生產(chǎn)工作效率(efficiency)、生產(chǎn)成本等多方因素(factor)下的最優(yōu)選擇。碳纖維配件一種含碳量在95%以上的高強度、高模量纖維的新型纖維材料。它是由片狀石墨微晶等有機纖維沿纖維軸向方向堆砌而成,經(jīng)碳化及石墨化處理而得到的微晶石墨材料。這種工藝可以一次成型大型復雜的結(jié)構(gòu)件,工藝的可設(shè)計性強,產(chǎn)品工藝精度(精確度)容易控制,產(chǎn)品品質(zhì)容易把控,生產(chǎn)的效率比較高,容易實現(xiàn)自動化批量生產(chǎn)。目前大部分車企碳纖維部件的生產(chǎn)工藝多采用此法。
本文來自123 RTM技術(shù)優(yōu)點有非常多,但是目前情況(Condition)下還有許多技術(shù)缺陷需要解決。碳纖維配件“外柔內(nèi)剛”,質(zhì)量比金屬鋁輕,但強度卻高于鋼鐵,并且具有耐腐蝕、高模量的特性,在國防軍工和民用方面都是重要材料。它不僅具有碳材料的固有本征特性,又兼?zhèn)浼徔椑w維的柔軟可加工性,是新一代增強纖維。在生產(chǎn)工程中,模具(稱號:工業(yè)之母)設(shè)計及樹脂流動不好的話很容易導致(cause)
碳纖維制品出現(xiàn)氣孔、干斑等表面瑕疵(指摘毛病)。所以在產(chǎn)品(Product)生產(chǎn)的時候需要注意(attention)對成型工藝進行優(yōu)化(optimalize),降低次品率。碳纖維制品成型的時候如果殘留氣泡,會明顯降低整體性能,如:當層合板孔隙率增加到5%時,層合板的面內(nèi)剪切強度(strength)將下降超過20%。出現(xiàn)氣孔的原因有很多,所以工藝把控難度比較高。
123456 目前為了解決碳(C)纖維樹脂(Resin)傳遞(transmission)模塑工藝氣孔問題(Emerson)有著非常多方案,如改變樹脂注入口和通氣孔部位的壓力來控制(control)樹脂的流動方向;根據(jù)不同尺度下平紋布預制體中滯留(釋義:停留不動)氣泡的大小與位置數(shù)據(jù)來采用基于毛細管數(shù)和雷諾數(shù)的廣義范式函數(shù)預側(cè)微孔隙率;用非均勻流動模型來預側(cè)孔隙的產(chǎn)生,分析樹脂流動方向與織物主方向不一致和纖維受剪時孔隙的大小與形成規(guī)律(rhythmical)等。碳纖維生產(chǎn)具有許多優(yōu)良性能,碳纖維的軸向強度和模量高,密度低、比性能高,無蠕變,非氧化環(huán)境下耐超高溫,耐疲勞性好,比熱及導電性介于非金屬和金屬之間,熱膨脹系數(shù)小且具有各向異性,耐腐蝕性好,X射線透過性好。良好的導電導熱性能、電磁屏蔽性好等。
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