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發布時間:2021-06-22 08:31  
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通聯精密機械為您普及:碳纖維模壓制品的缺陷與相關影響因素
樹脂集聚、局部缺料、變形、裂紋、氣泡、表面凹凸不平、光潔度差、邊角強度太低、局部強度顯著下降、黏模、局部纖維外露、脫模困難等都是碳纖維模壓成型過程中經常出現的問題,有時以單一形式出現,更多的是以多種缺陷共存的形式出現。
從模具設計到脫模成型,碳纖維制品模壓工藝中的每一個步驟都有可能對制品的質量產生直接的影響,將每一個步驟中的操作環節單獨羅列,發現對制品質量影響較大的有以下幾種:1.制品設計;2.模具設計;3.鋪料的量與均勻度;4.樹脂含量配比;模壓生產的主要設備是液壓機,液壓機在壓制過程中的作用是通過模具對塑料施加壓力、開啟模具和頂出制品。5.溫度控制和加壓時間;6.脫模劑的使用。
制品缺陷與工藝因素的對應
變形、裂紋、氣泡、表面凹凸不平、光潔度差是較常見的碳纖維制品表面缺陷。其中變形和裂紋往往是和模壓成型的起始工作及脫模操作有關。首先要看制品本身的結構設計及模具的設計是否合理,如果這兩方面不夠合理,就很容易造成模壓的成品在脫模后出現斷裂或翹曲等現象。其次,需要特別留心升溫的速度和脫模時對溫度的控制,升溫過快就會使制品固化不均引起內部應力,壓制保溫結束后,要在保壓下逐漸降溫,脫模操作要盡量的謹慎小心,防止對制品及模具造成損壞。總體來看車身使用的材料有很多,包括熱成型、鋁、鎂、塑料以及碳纖維復合材料。而氣泡、表面凹凸不平、光潔度差均和料揮發物含量有關,除了料揮發物過高外,放氣不夠也會產生氣泡,與此同時,因脫模劑使用過量或者成型時溫度過低對制品表面質量所造成的影響也應得到重視。
在選擇模壓工藝之初就應充分考慮到脫模的實際操作性,要保證制品本身的設計存在一定的斜度,模具設計要有一定的錐度,配合不能過緊,這樣才能便于脫模。其次,脫模劑的使用不宜過多,但涂覆必須均勻,否則不僅會影響制品表面的光潔度,也會對脫模造成阻礙。當然,為重要的還是合適的用料量、溫度和壓力,合適的溫度才能保證充分的固化,合適的用料量和壓力控制才能確保成品尺寸和強度的標準化,這些也同時決定了成品終能否順利脫模。碳纖維模壓成型機是指將預浸好的碳纖維布放入模壓模具中,合模后通過壓力,溫度,時間三者的調節做出想要的碳纖維產品的一種機械。
碳纖維復合材料用于體育器材的優勢
高比強度和高比模量
碳纖維復合材料的比強度(單位質量的強度)和比模量(單位質量的模量)分別是杉木的4倍和3倍、梧桐木的3.4倍和4.4倍、鋼材的7~1 2倍和3—5倍。突出的比強度、比模量,使其可用來制造輕而強和剛而堅的各種制品,特別適合于制作體育器材。
疲勞強度大
碳纖維結構穩定,在其制成復合材料經過百萬次循環應力疲勞試驗后,其強度保留率仍可達60%,而鋼材為40%,鋁材為30%。耐疲勞強度高,使得體育器材的使用壽命更長。
熱膨脹系數小
碳纖維的熱膨脹系數在室溫時幾乎為負值,當溫度為200~400℃時,其熱膨脹系數為零;當溫度低于1 000℃時,其線膨脹系數為1.5×10曲K。