碳纖維制品在模壓工藝下的產(chǎn)品質(zhì)量有哪些影響
在碳纖維制品成型中,有很多的工藝,比如卷制、擠壓等,那在很多機(jī)械零部件上面被運(yùn)用更多的其實(shí)是模壓,那模壓工藝的碳纖維復(fù)合材料在成型中,在一定溫度下,使得預(yù)浸料能夠在模具內(nèi)逐漸固化,然后再取出碳纖維復(fù)合材料制品,那模壓工藝下的碳纖維制品產(chǎn)品性能我們是如何保證呢?無錫智上新材料的小編就來給大家好好說說。
在碳纖維模壓成型過程中,我們會(huì)考慮到預(yù)浸料、熱壓機(jī)、工作模具、工作環(huán)境、現(xiàn)場溫度、相對濕度等,其中最為重要的是預(yù)浸料裝模后在模腔內(nèi)固化成制品的過程,它是壓力、溫度和保溫時(shí)間綜合作用的結(jié)果。在此著重分析壓力、溫度、時(shí)間、揮發(fā)物等因素對模壓成型過程的影響。
1、模壓時(shí)間
模壓時(shí)間與預(yù)浸料的類型、揮發(fā)物含量、制品形狀、厚度、工裝模具結(jié)構(gòu)、模壓溫度、壓力等因素有關(guān)。模壓時(shí)間的長短對制品性能影響甚大,模壓時(shí)間太短,固化不完全,制品物理和力學(xué)性能低,表面粗糙度差、制品易出現(xiàn)變形。模壓時(shí)間增加可降低制品收縮率和變形,但應(yīng)注意模壓時(shí)間過長,樹脂交聯(lián)過度,制品內(nèi)應(yīng)力會(huì)增加,因此選擇適當(dāng)?shù)哪簳r(shí)間。
2、揮發(fā)物
模壓過程中,揮發(fā)物含量對預(yù)浸料的流動(dòng)性影響很大。揮發(fā)物含量大,模壓時(shí)間預(yù)浸料流動(dòng)性大,過高的揮發(fā)物含量使預(yù)浸料流動(dòng)性過大引起樹脂基體流失、制品產(chǎn)生氣泡、表面粗糙度下降等現(xiàn)象,但揮發(fā)物含量過低又會(huì)使預(yù)浸料流動(dòng)性降低,造成復(fù)合材料制品成型困難。
3、模壓壓力
壓力可以加速預(yù)浸料在模腔內(nèi)流動(dòng),增加密度,克服樹脂基體縮聚反應(yīng)時(shí)放出的低分子物產(chǎn)生的壓力,避免出現(xiàn)腫脹、脫層等現(xiàn)象,同時(shí)模壓壓力也可使工裝模具閉合,制品具有固定尺寸和防止冷卻時(shí)發(fā)生變形等作用。
模壓壓力的大小取決于預(yù)浸料的種類、制品形狀及預(yù)浸料狀態(tài)。如果預(yù)浸料的流動(dòng)性愈小,固化速度愈快,壓縮率愈大,所需的壓力也愈大;反之所需的壓力也就愈小。在模壓制品成型過程中,溫度和壓力是相互關(guān)聯(lián)的。提高模具溫度,可增加預(yù)浸料流動(dòng)性,如在模壓開始到流動(dòng)性最大這段時(shí)間降低成型壓力也可達(dá)到預(yù)期目的。
4、溫度
模壓成型過程中預(yù)浸料的流動(dòng)、充模、固化反應(yīng)速度都與溫度有著密切關(guān)系,而且溫度在模壓成型過程中又起著主要作用,它影響著樹脂基體交聯(lián)程度,因而也影響復(fù)合材料制品最終性能。
實(shí)踐表也明,升高模溫可以加速固化速度,縮短固化時(shí)間,但過高溫度會(huì)使預(yù)浸料由于固化速度太快使其流動(dòng)性迅速降低而引起充模不滿,特別是大型薄壁、形狀復(fù)雜的復(fù)合材料制品,溫度過高時(shí)制品外層固化比內(nèi)層固化快的多,致使內(nèi)層揮發(fā)物難以排除,從而使制品物理和力學(xué)性能降低,還會(huì)使制品產(chǎn)生缺陷和變形。當(dāng)固化溫度過低時(shí),固化溫度慢,會(huì)出現(xiàn)固化度低等現(xiàn)象。
以上這四點(diǎn)就是關(guān)于碳纖維復(fù)合材料模壓工藝下特別需要注意的四點(diǎn),那在完整的工序下,碳纖維復(fù)合材料制品的力學(xué)性能表現(xiàn)更強(qiáng),這也是為什么碳纖維能夠在多領(lǐng)域被應(yīng)用的重要原因,在無錫智上新材料公司這里,針對碳纖維制品復(fù)合材料我們擁有更多的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),對于碳纖維制品的性能穩(wěn)定和可靠性更有保證,絕對是碳纖維生產(chǎn)廠家的首選。