碳纤维预浸料有哪些铺层方式?
碳纤维制品的加工方式与金属塑料不同,需要先制备碳纤维预浸料,再对预浸料进行裁剪、铺层、固化等操作才能成型。碳纤维预浸料是由碳纤维和树脂基体组成而成的复合材料,目前市场中很多高性能碳纤维制品都是以此为基础的。碳纤维预浸料铺层是非常重要的加工步骤,那铺层有哪些方式?铺层时需要注意哪些事项呢?
碳纤维预浸料有哪些铺层方式?
碳纤维预浸料铺层阶段,是将预浸料变成产品雏形的过程。铺层的方式有好几种,其中手工铺层较为常用,而机械铺层更适合大批量生产或高性能生产,来看看下面的这些铺层的方式吧。
1、手工铺层:这是最基本和传统的叠层方法,用手切割预浸料并将其放在模具上,一次一层,然后使用热量和压力将这些层加固和固化。
2、自动铺带(ATL):这种方法使用机器将长而连续的预浸带铺设到模具上,胶带以受控方式施加,确保一致的层厚和对齐。
3、自动纤维放置(AFP):此方法使用机械臂将单根碳纤维放置到模具上,一次一根,纤维以特定图案放置,形成高度精确且可控的铺层。
4、树脂传递模塑(RTM):此方法涉及将干碳纤维放入模具中,然后在高压下将树脂注入模具中。树脂流过纤维,浸渍它们并形成复合材料部件。
5、真空袋装:这是一种将预浸料层放置在模具上并在其上放置真空袋的技术。然后从袋子中抽出空气,形成真空并将各层压缩在一起,施加热量以固化树脂并创建复合部件。
碳纤维预浸料铺层注意事项有哪些?
碳纤维制品的性能与原材料品级和加工方式都有着密不可分的关系,其中铺层就是加工流程中极为重要的一环。铺层如果达不到要求,很可能出现固化成型的制品中出现分层开裂的问题,严重影响碳纤维制品的性能。来看看碳纤维预浸料铺层需要注意哪些事项吧。
1、皱纹或气穴:如果预浸料铺设不平整或存在多余材料的区域,就会出现这些情况。这可能会导致最终产品出现薄弱点。应仔细注意预浸料的放置以及使用滚筒或刮刀去除任何皱纹或气穴。
2、分层:当复合材料的层彼此分离时,就会发生分层。如果预浸料未完全粘合或存在树脂过多的区域,就会发生这种情况。确保预浸料的适当固结和固化有助于防止分层。
3、厚度不均:层厚不均会导致最终产品的强度和性能不一致。使用切割机或自动铺带(ATL)有助于确保层厚一致。
4、过热:过热会导致树脂分解并降低最终产品的强度。应特别注意固化温度和时间,使用温度监控系统有助于防止过热。
5、水分污染:水分会影响最终产品的强度和耐用性。正确储存预浸料并在铺层过程中监测湿度有助于防止水分污染。
不管是人工铺层,还是机械自动铺层,上面的问题都是需要注意和避免的。碳纤维制品厂家需要通过缜密设计,加上丰富的生产经验,来规避这些问题的发生,最终加工成外形优秀、性能强悍的碳纤维产品。
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