碳纖維預浸料固化成型的5個階段

    碳纖維復合材料制品的成型工藝有好幾種，其中熱壓罐固化成型時使用較多的一種。碳纖維復合材料由碳纖維預浸料鋪疊而成，智上新材料帶你看看碳纖維預浸料在熱壓罐中固化成型的5個階段吧。

 

 

    碳纖維預浸料熱壓罐固化成型分5步

 

    1、升溫階段：首先要選擇合適的溫度速度，尤其對于體型較大的碳纖維碳纖維制品來說，緩慢升溫，可以使得整個構件的受熱更加均勻，2℃/min是較為常用的升溫速率。該階段主要為中空壓力，可視情況施加一定壓力。

 

    2、吸膠階段：當溫度上升到一定的范圍，需要停留在這個溫度內一段時間，吸膠階段其實就是中間保溫階段，保溫階段的溫度視樹脂基體的不同而發(fā)生改變。吸膠階段里，樹脂基體開始熔化，碳纖維充分浸漬，去除揮發(fā)物，樹脂逐漸固化至凝膠較短。該階段內的成型壓力適合在全壓的1/3~1/2，將多余樹脂溢出，保證構件中樹脂含量滿足實際需求。

 

    3、持續(xù)升溫階段：樹脂體積呈現凝膠狀態(tài)后，需要再次提高溫度，該階段內的溫度提升同樣需要保持合理的速率。目前像環(huán)氧樹脂等熱固性樹脂的固化反應為放熱反應，如果升溫速率過快，短時間內大量熱量釋放而出，會燒壞碳纖維構件，這種情況工業(yè)上稱之為“爆聚”，是碳纖維企業(yè)必須避免的生產失誤。

 

    4、保溫熱壓階段：持續(xù)升溫階段之后是保溫熱壓階段，這是樹脂進一步固化最為重要的階段。該階段內，溫度保持在合理的范圍內，并且保持全壓，目的為了讓樹脂在固化的同時，碳纖維預浸料層間充分壓實。加壓開始到熱壓結束，是熱壓成型的重要環(huán)節(jié)，熱壓結束后還需要保持一段時間恒溫。保溫熱壓階段時碳纖維預浸料制成成品最為重要的環(huán)節(jié)，對于溫度、壓力和時間的要求很高，是碳纖維企業(yè)的核心秘訣。

 

    5、冷卻階段：在經過一定保壓情況后，需要采取自然冷卻或強制冷卻到一定的溫度，再卸壓。冷卻過程同樣不能過快，否則冷卻時間太短，構件邊緣容易出現翹曲、開裂的問題。

 

    碳纖維預浸料經過5個階段的加工處理，終于固化成了想要模樣，后續(xù)還要經過粗磨、噴漆、水洗、精磨等步驟，才能真正滿足客戶的需求。碳纖維材料的特性，決定了加工方式和加工難度，同樣這也是碳纖維從業(yè)人員試圖找到更好加工方式的根源。