碳纖維預(yù)浸料的生產(chǎn)方法
制作碳纖維定制產(chǎn)品時,多用到碳纖維預(yù)浸料作為基礎(chǔ),可能很多人沒見過碳纖維預(yù)浸料長什么樣子。其實碳纖維預(yù)浸料就是一張薄薄的類似紙張一樣的東西。生產(chǎn)碳纖維預(yù)浸料的技術(shù)源于日本,讓我們了解一下它的生產(chǎn)方法。
碳纖維預(yù)浸料的生產(chǎn)方法概述
碳纖維預(yù)浸料是由碳纖維紗、環(huán)氧樹脂、離型紙等材料,進(jìn)過涂膜、熱壓、冷卻、覆膜、卷取等工藝而成的復(fù)合材料。形狀就是薄薄的一層,比紙張還要薄,想要用它來加工碳纖維板和碳纖維管的話,需要很多層鋪疊在一起,再進(jìn)過一系列的程序加工。
碳纖維預(yù)浸料生產(chǎn)方法的2種重要步驟
1、浸膠:浸膠是非常重要的一個步驟,將碳纖維絲束浸潤在樹脂基體中,只有充分浸潤之后,樹脂基體才能充分的包裹碳纖維原絲,形成穩(wěn)定的物理結(jié)構(gòu),保證碳纖維預(yù)浸料的性能穩(wěn)定。
為了保證浸膠的充分,膠液的濃度、膠液的粘度、浸漬的時間、張力和刮膠這幾個因素一定要控制好。膠液的溶度值得是膠液中樹脂的含量,它影響到溶液對樹脂的滲透能力,一般來說使用50%濃度的;膠液的粘度也會影響到滲透能力,同時,它還會對布的厚度有影響;浸漬的時間長度根據(jù)布是否能浸透來確定;張力和刮膠是在機(jī)器運作時所要控制的變量,根據(jù)布的規(guī)格和性能來決定。
2、烘干:浸膠完成后的碳纖維預(yù)浸料里面含有其它物質(zhì),所以要進(jìn)行烘干,讓多余的物質(zhì)揮發(fā)出去。烘干也是一門技術(shù)活兒,需要控制好時間和溫度,溫度過低或時間過短會造成產(chǎn)品氣孔過多,溫度過高或時間過長會影響預(yù)浸布的質(zhì)量。
3、裁切:裁剪則是將質(zhì)量不符合標(biāo)準(zhǔn)(例如有污垢、破損嚴(yán)重)的布料減去,保留形狀完好的部分,再進(jìn)行分割,分割成固定尺寸的大小。
碳纖維預(yù)浸料浸潤的2種常用方法
將碳纖維絲束浸潤在樹脂基體中時,需要選擇合適的樹脂基體和正確的進(jìn)入方法,才能得到想要的碳纖維預(yù)浸料。目前常用的熱固性樹脂如環(huán)氧樹脂等,經(jīng)過多年的研究和實驗,浸潤效果較好的有溶液法和熱熔法。
1、溶液法:將樹脂溶于一種低沸點的溶劑中,形成一種具有特定濃度的溶液,然后再將纖維束或者織物按規(guī)定速度浸漬樹脂溶液,用輔助工具控制樹脂的含量,然后通過干燥使低沸點的溶劑揮發(fā),最后收卷。
2、熱溶法:在一定的壓力和溫度下,把符合要求的樹脂膠膜和相應(yīng)的纖維或織物經(jīng)過熱溶浸膠進(jìn)行壓浸漬,所制用出來的材料即為熱熔預(yù)浸料。它的優(yōu)點是樹脂含量可控,可以生產(chǎn)出規(guī)定重量的預(yù)浸料,一般在實際生產(chǎn)中多采用此方法。
將碳纖維預(yù)浸料生產(chǎn)出來不是一件容易的時間,其中涉及到的技術(shù)、設(shè)備、人力、物力不可謂不多,否則全球這么多國家和企業(yè),也不會只有有限的一些具備碳纖維預(yù)浸料的生產(chǎn)能力。想要制備性能出眾的碳纖維預(yù)浸料就更難了,不僅需要嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度、先進(jìn)的技術(shù),甚至還需要一點點運氣。