碳纖維管加工原來是這么回事！
碳纖維管是性能出色且自重極輕的復合管材，可能很多人認為它就是一種高性能的塑料管，其實不然。碳纖維管與塑料管的制作材料還是有區(qū)別的，另外加工方式也完全不同，性能上也是天差地別。那碳纖維管是怎么加工出來的呢？讓碳纖維管生產(chǎn)廠家給你做一個較為全面的介紹吧。
碳纖維管加工方式有哪些？
碳纖維管的形狀并不一定是規(guī)則的圓形或方形，而且管材的性能區(qū)間也并不一樣，因此需要根據(jù)實際需求來選擇對應的加工方式。來看看有哪些經(jīng)常用到的碳纖維管加工方式吧。
1、纏繞工藝：采用浸漬好樹脂的連續(xù)攤位，按照一定規(guī)律纏繞到新模式，然后再進行固化成碳纖維制品的過程，這種工藝的特點是生產(chǎn)一些對稱性的碳纖維管。纏繞工藝可以分為濕法型和干法型，其中濕法型成本相對低一些，使用的也多一些。
2、拉擠工藝：將增強纖維從紗架引出，經(jīng)過集束輥進入樹脂槽體中浸膠，再經(jīng)過成型模，排除多余的樹脂，再壓實排除氣泡，然后碳纖維增強體和樹脂在成型模中固化成型，再經(jīng)過牽引裝置拉出自己想要的長度。
3、卷制工藝：將碳纖維預浸料按照合理的角度和厚度進行鋪層，然后利用卷管機卷制在芯模上，隨后送入熱壓爐中熱壓成型，最后利用脫模機脫出成型的碳纖維管。該方式是生產(chǎn)圓形碳纖維管的方式之一，目前智上新材料就是使用的該種工藝，生產(chǎn)出來的碳纖維管的綜合性能也比較出色。
4、模壓工藝：很多異性碳纖維管無法利用卷制工藝生產(chǎn)，就用到模壓工藝了。模壓工藝與卷制工藝對比，區(qū)別最大的其實就是模具了。像碳纖維方管、變徑管、多通管，需要定制對應的模具才能生產(chǎn)。同樣將鋪層好的碳纖維預浸料放置在模具中，然后利用氣囊或內模充分壓實，放入熱壓機中固化成型，最后脫模后就得到了所需的異性碳纖維管了。
碳纖維管加工流程是怎樣的？
不同方式加工的碳纖維管的具體流程是不同的，這一點相信大家都能理解。我們以模壓工藝為例，看看一根符合需求的碳纖維管是怎么做出來的。
1、管型設計：制作碳纖維管的第一步是根據(jù)需求進行設計，是圓形、方形，還是其他形狀，是否彎曲，是否多通，是否帶加強筋，孔徑是否平均等等，這些都是需要在設計階段進行確定的。
2、預浸料裁剪：將碳纖維預浸料裁剪成所需的大小，其中圓管和方管較為容易，如果是結構復雜的碳纖維管，裁剪預浸料時就需要更長的時間和更細致的操作了。
3、模具鋪層：將裁剪好的預浸料按照合理的方式鋪層在模具的對應位置，單一角度的預浸料的層數(shù)一般不超過4層，這樣可以保證碳纖維管的性能更加穩(wěn)定。鋪層是一道耗時耗力的工序，對工人的技術和經(jīng)驗要求很高，是決定碳纖維管性能的核心步驟。另外還要提醒一下，在鋪層前，需要在模具上事先涂抹脫模劑，防止粘連。
4、固化成型：鋪層完畢，將模具嚴絲合縫的覆蓋好，再將模具放入熱壓設備中，設定好壓力和溫度，讓碳纖維預浸料在模具中逐步固化成型。這個階段同樣非常重要，在固化的幾個小時內，溫度和壓力的控制需要非常精確，才能保證碳纖維管的成型不受影響。
5、后續(xù)加工：將碳纖維管從模具中取出厚還不能直接使用，還需要進行加工處理，比如切割、打磨、水洗、噴漆、拋光等，這些工序耗時比較長，同時對技術要求也不低。
碳纖維管加工周期通常為多久？
碳纖維管的加工步驟還是挺多的，上面提到的只是大概分成這5個大步驟，實際加工起來可能不下20道工序。每道工序都有需要注意的細節(jié)，尤其在碳纖維預浸料鋪層時需要特別注意，鋪層不到位，碳纖維管留有層間間隙，會直接影響使用性能。
通常加工一根符合需求的碳纖維管的生產(chǎn)周期，大致在5-7天左右，可能大家會覺得時間比較長。實際生產(chǎn)中，光是模具的制作就需要2-3天時間，模具是基礎，基礎打不好，后續(xù)所有的努力都是白費。后續(xù)還有打樣，接著才是成平的批量生產(chǎn)，對于有瑕疵的碳纖維管還要進行二次返工，不合格的部分還要補上，因此整體加工時間需要5-7天左右。
碳纖維管加工會用到哪些設備？
碳纖維管加工并不是一件容易的事情，可能在一些視頻中可能整個流程看似很輕松就能完成，但是在廠家的大型車間里，真正上手來做可能就完全不同了。首先得要知道車間里停放的設備和工具該如何使用。來看看碳纖維管加工時會用到哪些設備和工具吧。
1、切割設備：CNC機床系統(tǒng)通常用于將碳纖維管表面的各種加工，機床的操作難度并不算高，但是其中編程的部分可就不一樣了。
2、模具：用于碳纖維管加工的模具通常由金屬鑄成，模具是碳纖維管的基礎，雖然不用廠家自己來制作，但是設計這個方面確實需要下很多功夫，另外碳纖維預浸料想要完美的鋪層在模具上，同樣需要耗費大量的心思和時間。
3、熱壓設備：碳纖維管固化過程通常需要精妙的溫度和壓力控制，以確保樹脂硬化后可以達到想要的造型，控制它們可并不輕松。
5、其他工具：碳纖維管從模具中取出后，它的表面處理需要用到多種不同的設備來完成，拋光機、油漆噴槍、砂紙、銼刀等等，熟練運用它們還需要足夠的經(jīng)驗。
碳纖維管加工存在哪些困難？
碳纖維管加工并不是一件容易的事情，這個觀點我們一直在強調。處理合理的利用設備和工具外，其實更多困難還在如何把控碳纖維管的性能穩(wěn)定性，畢竟企業(yè)采購的是符合使用需求的碳纖維管。在整個加工過程中，有很多大大小小的環(huán)節(jié)需要足夠的技術和經(jīng)驗才能克服困難。
1、材料特性：碳纖維是一種非常堅固且重量輕的材料，但它也很脆，在某些條件下容易開裂或斷裂。這使得使用起來具有挑戰(zhàn)性，需要小心處理和加工。
2、制造公差：碳纖維管需要按照精確的公差制造，以確保它們符合要求的規(guī)格。制造過程中的任何錯誤或偏差都可能導致成品超出公差，從而影響其性能。
3、固化過程：固化過程是碳纖維管制造過程中的關鍵步驟。必須小心控制溫度、壓力和固化時間，以確保樹脂正確硬化并且成品具有所需的剛度和強度。
4、設計挑戰(zhàn)：碳纖維管可以設計成各種形狀和尺寸，但有些設計制造起來比其他設計更具挑戰(zhàn)性。例如，復雜的形狀可能需要多個模具和額外的加工步驟，這會增加制造時間和成本。
5、成本控制：碳纖維是一種高性能材料，制造成本很高。碳纖維管加工所需的設備和材料也可能很昂貴，與其他材料相比，這是一種更昂貴的制造工藝。
看完上面的這些內容介紹，大家可能才會明白，原來碳纖維管加工起來真的沒有想象的那么簡單。它并不能像鋼管一樣冷拔或熱擴，需要預浸料一層層鋪放（國內多采用手工鋪放），加上碳纖維原材料本身價格較高，這些共同決定了目前碳纖維管居高不下的現(xiàn)狀。
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