碳纖維制品的加工方式與金屬塑料不同,需要先制備碳纖維預(yù)浸料,再對(duì)預(yù)浸料進(jìn)行裁剪、鋪層、固化等操作才能成型。碳纖維預(yù)浸料是由碳纖維和樹脂基體組成而成的復(fù)合材料,目前市場(chǎng)中很多高性能碳纖維制品都是以此為基礎(chǔ)的。碳纖維預(yù)浸料鋪層是非常重要的加工步驟,那鋪層有哪些方式?鋪層時(shí)需要注意哪些事項(xiàng)呢?
 
碳纖維預(yù)浸料有哪些鋪層方式?
 
    碳纖維預(yù)浸料有哪些鋪層方式?
 
    碳纖維預(yù)浸料鋪層階段,是將預(yù)浸料變成產(chǎn)品雛形的過程。鋪層的方式有好幾種,其中手工鋪層較為常用,而機(jī)械鋪層更適合大批量生產(chǎn)或高性能生產(chǎn),來看看下面的這些鋪層的方式吧。
 
    1、手工鋪層:這是最基本和傳統(tǒng)的疊層方法,用手切割預(yù)浸料并將其放在模具上,一次一層,然后使用熱量和壓力將這些層加固和固化。
 
    2、自動(dòng)鋪帶(ATL):這種方法使用機(jī)器將長而連續(xù)的預(yù)浸帶鋪設(shè)到模具上,膠帶以受控方式施加,確保一致的層厚和對(duì)齊。
 
    3、自動(dòng)纖維放置(AFP):此方法使用機(jī)械臂將單根碳纖維放置到模具上,一次一根,纖維以特定圖案放置,形成高度精確且可控的鋪層。
 
    4、樹脂傳遞模塑(RTM):此方法涉及將干碳纖維放入模具中,然后在高壓下將樹脂注入模具中。樹脂流過纖維,浸漬它們并形成復(fù)合材料部件。
 
    5、真空袋裝:這是一種將預(yù)浸料層放置在模具上并在其上放置真空袋的技術(shù)。然后從袋子中抽出空氣,形成真空并將各層壓縮在一起,施加熱量以固化樹脂并創(chuàng)建復(fù)合部件。
 
 
    碳纖維預(yù)浸料鋪層注意事項(xiàng)有哪些?
 
    碳纖維制品的性能與原材料品級(jí)和加工方式都有著密不可分的關(guān)系,其中鋪層就是加工流程中極為重要的一環(huán)。鋪層如果達(dá)不到要求,很可能出現(xiàn)固化成型的制品中出現(xiàn)分層開裂的問題,嚴(yán)重影響碳纖維制品的性能。來看看碳纖維預(yù)浸料鋪層需要注意哪些事項(xiàng)吧。
 
    1、皺紋或氣穴:如果預(yù)浸料鋪設(shè)不平整或存在多余材料的區(qū)域,就會(huì)出現(xiàn)這些情況。這可能會(huì)導(dǎo)致最終產(chǎn)品出現(xiàn)薄弱點(diǎn)。應(yīng)仔細(xì)注意預(yù)浸料的放置以及使用滾筒或刮刀去除任何皺紋或氣穴。
 
    2、分層:當(dāng)復(fù)合材料的層彼此分離時(shí),就會(huì)發(fā)生分層。如果預(yù)浸料未完全粘合或存在樹脂過多的區(qū)域,就會(huì)發(fā)生這種情況。確保預(yù)浸料的適當(dāng)固結(jié)和固化有助于防止分層。
 
    3、厚度不均:層厚不均會(huì)導(dǎo)致最終產(chǎn)品的強(qiáng)度和性能不一致。使用切割機(jī)或自動(dòng)鋪帶(ATL)有助于確保層厚一致。
 
    4、過熱:過熱會(huì)導(dǎo)致樹脂分解并降低最終產(chǎn)品的強(qiáng)度。應(yīng)特別注意固化溫度和時(shí)間,使用溫度監(jiān)控系統(tǒng)有助于防止過熱。
 
    5、水分污染:水分會(huì)影響最終產(chǎn)品的強(qiáng)度和耐用性。正確儲(chǔ)存預(yù)浸料并在鋪層過程中監(jiān)測(cè)濕度有助于防止水分污染。
 
    不管是人工鋪層,還是機(jī)械自動(dòng)鋪層,上面的問題都是需要注意和避免的。碳纖維制品廠家需要通過縝密設(shè)計(jì),加上豐富的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),來規(guī)避這些問題的發(fā)生,最終加工成外形優(yōu)秀、性能強(qiáng)悍的碳纖維產(chǎn)品。
 
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