許多碳纖維零件是在高壓釜(高壓烘箱)中于120°C至180°C之間的溫度條件和高達6 bar的壓力條件下,經過模壓工藝制造而成的。用于成型零件的模具必須由能夠在這些條件下執行工作的材料制成。

為了保持精度,模具還必須與零件的熱膨脹相匹配。有趣的是,模具通常由與模制零件相同的材料——碳纖維制成!

一級方程式(Formula 1)賽車等高性能賽車中,碳纖維零件通常由預浸料制成,預浸料是由編織或單向形式的碳纖維增強材料的組合,并浸漬有一定量的樹脂(通常是環氧樹脂)。預浸料需要熱量、時間和壓力才能固化樹脂并制成成品層壓板。

 

通過將一系列預切的預浸料片組裝成負形模具來創建零件,在高壓釜中進行處理後,將新形成的正極部分移除。但是,在發生任何這種情況之前,必須先創建模具。因此,模具的快速生產是該過程的關鍵部分。模具由反應性更強的產品制成,稱為工裝預浸料。

本文中快速成型實例是以東麗先進復合材料公司的AmberTool®HX56為例進行示例說明,該款產品目前是該市場領域的領先產品,其大致加工流程如下:

將工具預浸料層壓在母模/圖案上,通常產生約5至6mm的模具厚度;為了保持精度,首先在母版/圖案上低溫(通常為55至60°C)下對其進行固化,然後在獨立狀態下後固化至高達200°C的較高溫度。

生產時間很很重要,初始固化時間為8個小時,後固化時間為20個小時,占完全生產零件所需的45個小時的63%。因此,至關重要的是,在保持高表面質量的同時,盡可能縮短模具材料的加工時間。

 

復雜的1平方米部件的典型工藝周期為:

  • 1、設計驗證:2小時

  • 2、制作主圖案(代表最終零件形狀的正形):3小時

  • 3、使用AmberTool®HX56在母模上進行碳纖維模具層壓:4小時

  • 4、初始模具固化(HX56 55°C固化=高壓釜中的全時):8小時

  • 5、模具精加工(包括後固化):20小時

  • 6、碳纖維部分的層壓:1小時

  • 7、碳纖維零件的固化(高壓釜中的全時):6小時

  • 8、最後部分的修整:1小時

  • 9、交貨

總制作時間:45小時;注意:如果最終零件的性能特征不需要如此高的規格,則通常可以減少固化時間,從而將總生產時間減少了8到10個小時。

在這個高要求的市場中,易于使用并提供無與倫比的高質量表面光潔度,東麗AmberTool®系列工具預浸料使客戶真正地“提高速度”,該產品在英國蘭利米爾(Langley Mill)的東麗熱固性卓越中心生產,產品可以使一級方程式團隊和其他高性能碳纖維復合材料行業能夠在不到兩天的時間內提供新設計的零件。

 

(主要參考TAC)

 

透過上述文章的介紹

無論是碳纖維板材還是其他複合材料,產品的後加工品質,一直以來都是製造廠爭取客戶訂單的關鍵

因為好的加工品質才能讓客戶的產品精細度更好

過去以量取勝的策略在現在的環境上,對於一般產品可能還適用~

但是對於精密產業與複合材料的廠商而言

「質大於量」這是不爭的事實

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