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碳纤维复合材料的主要成型工艺及典型应用

碳纤维复合材料的主要成型工艺及典型应用

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  • 发布时间:2022-09-20
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【概要描述】碳纤维复合材料是一种含碳量超过90%的无机高性能纤维。它是一种具有优良机械性能的新材料。在加工体育器材时,通过合理的设计可整体成型,节省大量组合框架和装配框架,降低生产成本。

碳纤维复合材料的主要成型工艺及典型应用

【概要描述】碳纤维复合材料是一种含碳量超过90%的无机高性能纤维。它是一种具有优良机械性能的新材料。在加工体育器材时,通过合理的设计可整体成型,节省大量组合框架和装配框架,降低生产成本。

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碳纤维复合材料是一种含碳量超过90%的无机高性能纤维。它是一种具有优良机械性能的新材料。在加工体育器材时,通过合理的设计可整体成型,节省大量组合框架和装配框架,降低生产成本。

目前,体育器材用碳纤维复合材料的成型方法很多,主要有缠绕成型、压缩成型、RTM成型、拉挤成型等技术

缠绕技术

在专用卷绕机上,将预浸料均匀、规则地卷绕在一个旋转的芯轴上,最后将芯轴固化并移除来获得产品。缠绕成型法适用于制造简单的旋转体,如圆柱体、球体和某些正曲率旋转体或圆柱形产品,也可用于制造非旋转体零件。

其显著特点是,纤维可以根据产品的受力按一定的规律排列,从而充分发挥纤维的强度,获得轻质高强度的产品;在技术上,可实现连续化、机械化生产,生产周期短,生产效率高,劳动强度低;缺点是产品固化后需要去除芯模,不适合制造凹曲面产品。高尔夫球杆和钓鱼杆可以用这种方法制作。

压缩成型技术

压缩成型工艺是一种在封闭的模腔中通过加热和压力固化复合材料制品的方法。成型模具由阴模和阳模两部分组成,增强材料一般为短切纤维毡、连续纤维毡和织物。该方法生产效率高,产品尺寸准确,表面光滑,特别适用于制造大量精度和重复性要求高的产品。

结构复杂的产品可以一次成型,无需进行有损产品性能的辅助加工(如车削、铣削、刨削、磨削、钻孔等),产品的外观和尺寸是可重复的。缺点是:模具设计制造复杂,初始投资高,易受设备限制。

RTM成型技术

RTM(Resin Transfer Molding,简称RTM)是一种常用的复合材料成型技术。该技术是将纤维或预制件铺设到一个封闭的模腔中,在压力下向模腔注入树脂液体,渗透纤维或预制件,然后固化并脱模成型产品。

RTM技术的优点是能够制造高质量、高精度、低孔隙率和高纤维含量的复杂复合材料组件,并且可以在不使用胶衣树脂的情况下获得光滑的双面;产品设计到生产时间短,生产效率高;RTM模具和产品可以用CAD进行设计,易于制作模具,材料选择范围广泛;

RTM成型的构件和管件易于实现局部补强或局部加厚构件的制造,具有芯材的复合材料可一次成型;RTM成型过程中挥发较少,有利于保护工人和生产环境。RTM技术目前普遍用于自行车和划艇外壳部件的批量生产。

拉挤技术

拉挤成型是指将纤维束或带状织物浸渍、挤压、加热和固化,并在外力作用下切割成一定长度,制造具有特定横截面形状和长度的线性产品的一种方法。将浸渍后的连续纤维通过具有一定截面形状的成型模,在模腔中固化成型,或在模腔中形成凝胶,并在模制品中加热固化。

拉挤成型工艺简单,效率高;采用拉挤法制备产品时,增强纤维沿轴向平行排列,可有效利用其强度;纤维毡增强材料可用于制备各向同性产品;使用编织带可以提高产品的侧向强度。

拉挤成型产品具有强度高、重量轻、易装饰、表面质量好等特点。这些特性适用于多种类型的运动设备和相关应用,如钓鱼杆、弓、杆、滑雪杆等。

瑞奇推荐

碳纤维复合材料的成型方法很多,主要有缠绕成型、压缩成型、RTM成型、拉挤成型等技术。针对碳纤维缠绕成型、拉挤工艺等技术的性能需求,瑞奇化工对环氧树脂固化剂进行定向研发。现向大家推荐以下口碑产品:

环氧固化剂R-3002

R-3002 系脂肪胺改性固化剂。它具有可使用时间长、粘度低,渗透力强等优点。固化物的韧性、机械性能优良、低毒。

R-3002外观呈无色-透明液体,色度(Gardner)指数小于等于1,在25℃的实验环境中,配合环氧当量180-190的双酚A型树脂,可使用时间(100g/25℃)为5.5小时;薄膜干燥时间为7小时;固化印度ShoreD70(15g/3mm/25°C)需要20小时。

以上数据配合树脂为环氧当量180-190的双酚A型

环氧固化剂R-3702

R-3702系芳香胺改性固化剂。它具有低气味、可操作时间长等优点。固化物的韧性、机械强度高,更具有极好的耐温及耐化学品性能。

R-3702外观呈黄褐色液体,色度(Gardner)指数小于等于6,在25℃的实验环境中,配合环氧当量180-190的双酚A型树脂,可使用时间(100g/25℃)为5-6小时;薄膜干燥时间为15小时30分钟;固化印度ShoreD70(15g/3mm/25°C)需要17小时。

以上数据配合树脂为环氧当量180-190的双酚A型

环氧固化剂R-2219

R-2219系芳香胺改性固化剂。它具有可操作时间长、气味小、硬度高、反应过程中不爆聚,放热温度非常低。

R-2219外观呈深色液体,色度(Gardner)指数小于等于18,在25℃的实验环境中,配合环氧当量180-190的双酚A型树脂,可使用时间(100g/25℃)为20小时;薄膜干燥时间为25小时;固化印度ShoreD70(15g/3mm/25°C)需要35小时。

以上数据配合树脂为环氧当量180-190的双酚A型

环氧固化剂R-2251-11

 

(免责声明:本文搜集自碳纤维及其复合材料技术,钱鑫,博士。本文对文章的内容保持中立,如涉及侵权或疏漏,请及时联系我们更正或删除。) 

关于我们

瑞奇创建于2002年,是一家集研发、生产、销售和服务为一体的全方位化工新材料企业。公司专业生产环氧改性胺类固化剂。已上市300多种产品,广泛应用于建筑材料、重防腐涂料、复合材料、胶粘剂、机电、陶瓷和石材等行业。

 

 

 

 

 

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