預(yù)浸料模壓成型工藝
發(fā)布時(shí)間:
2024-08-02
預(yù)浸料的成型工藝:包括真空袋工藝、熱壓罐工藝、模壓工藝、卷管工藝、拉擠成型工藝、纏繞成型工藝、壓力袋工藝等。這些工藝各有其特點(diǎn),如真空袋工藝通過(guò)抽真空對(duì)產(chǎn)品加壓、加熱,獲得性能優(yōu)異產(chǎn)品;熱壓罐工藝提供固化條件,穩(wěn)定可靠;模壓工藝生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品尺寸精度高;卷管工藝主要用于加工管狀結(jié)構(gòu)件。
預(yù)浸料的成型工藝:包括真空袋工藝、熱壓罐工藝、模壓工藝、卷管工藝、拉擠成型工藝、纏繞成型工藝、壓力袋工藝等。這些工藝各有其特點(diǎn),如真空袋工藝通過(guò)抽真空對(duì)產(chǎn)品加壓、加熱,獲得性能優(yōu)異產(chǎn)品;熱壓罐工藝提供固化條件,穩(wěn)定可靠;模壓工藝生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品尺寸精度高;卷管工藝主要用于加工管狀結(jié)構(gòu)件。
碳纖維復(fù)合材料是由有機(jī)纖維經(jīng)過(guò)一系列熱處理轉(zhuǎn)化而成,含碳量高于90%的無(wú)機(jī)高性能纖維,是新一代增強(qiáng)纖維。但自誕生以來(lái),受限于制造成本以及生產(chǎn)節(jié)拍影響,未得到大批量應(yīng)用。決定碳纖維生產(chǎn)成本及節(jié)拍的是成型工藝,RTM、VARI、熱壓罐、烘箱固化預(yù)浸料(OOA)等成型工藝,均存在兩個(gè)瓶頸:成型周期長(zhǎng);價(jià)格昂貴(相對(duì)于金屬和塑料)。然而預(yù)浸料模壓工藝作為成型工藝的一種,可實(shí)現(xiàn)批量化生產(chǎn),降低生產(chǎn)成本,也得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。
預(yù)浸料模壓工藝是指借助溫度、壓力,在一定時(shí)間內(nèi)將預(yù)浸料加入模內(nèi),鋪貼成的預(yù)成型體壓制成型。此工藝成型速度快,效率高,設(shè)備要求簡(jiǎn)單,操作簡(jiǎn)單,與熱壓罐、VARI及OOA工藝相比,產(chǎn)品兩個(gè)面表觀質(zhì)量皆優(yōu),尺寸穩(wěn)定性好,工藝過(guò)程易控制。
模壓工藝四要素
1、溫度高低及均勻性:反映樹(shù)脂與固化劑的反應(yīng)程度及反應(yīng)位置均勻度,主要控制成型表面質(zhì)量及固化程度;
2、壓力大小及均勻性:反映樹(shù)脂中空氣排出及流動(dòng)效果,控制成型表面質(zhì)量及力學(xué)性能。
3、固化時(shí)間的長(zhǎng)短:反映固化度,保證生產(chǎn)效率。
4、模具型腔厚度:反映產(chǎn)品厚度,根據(jù)碳纖維材料自身特殊性,設(shè)計(jì)合理的型腔厚度。
工藝適用性
預(yù)浸料模壓工藝?yán)碚撋峡芍圃烊魏谓Y(jié)構(gòu)的產(chǎn)品,但是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)若過(guò)于復(fù)雜,如倒扣、翻邊區(qū)域過(guò)多,會(huì)導(dǎo)致模具成本及生產(chǎn)難度大幅增加,因此對(duì)于結(jié)構(gòu)特別復(fù)雜的件適用性不強(qiáng)(更適合結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單的模壓成型),當(dāng)然我們可以通過(guò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化或分塊設(shè)計(jì)+粘接方案制造復(fù)雜件。
相關(guān)技術(shù)
多層裁切技術(shù):多層預(yù)浸料一次性裁切;不同角度預(yù)浸料一次性裁切,提高裁切效率。
熱進(jìn)熱出技術(shù):將模具直接加熱到固化溫度,將預(yù)成型體放入模具壓制成型,縮短成型時(shí)間,降低能耗。
凈尺寸成型技術(shù):先將預(yù)成型體沖裁至凈尺寸,再放入凈尺寸模具中固化,減少切割工序。
四、工藝難點(diǎn)
復(fù)雜結(jié)構(gòu)產(chǎn)品模具設(shè)計(jì)難度大:若產(chǎn)品存在大量倒扣、負(fù)角,造成模具制造難度加大,同時(shí)模具長(zhǎng)期使用后,會(huì)導(dǎo)致鑲塊位置配合精度降低。因此在設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí),盡量避免倒扣或負(fù)角。
注意:外覆蓋件對(duì)產(chǎn)品表面質(zhì)量要求很高,碳纖維素材件常見(jiàn)問(wèn)題有:產(chǎn)品露紋理件白點(diǎn);產(chǎn)品亂紋問(wèn)題;表面針孔、缺膠問(wèn)題等。綜其原因,預(yù)浸料中的固化劑混合不均勻或反應(yīng)不完全;模具溫度不均勻;溫度與壓力配合不到位;模具設(shè)計(jì)加工不到位;成型過(guò)程未把控好;脫模劑起反應(yīng)等。
【華誠(chéng)模具】預(yù)浸料模壓工藝
采用快速固化預(yù)浸料,固化時(shí)間大大縮短;
采用先進(jìn)下料圖分塊理念,簡(jiǎn)化鋪貼工作;
采用蒸汽加熱,升溫速率快,成型周期短,綠色環(huán)保,無(wú)污染等。
通過(guò)這些措施,實(shí)現(xiàn)批量化生產(chǎn),降低生產(chǎn)成本。
華誠(chéng)模具更是對(duì)原材料、脫模劑、成型溫度、壓力大小及加壓時(shí)機(jī)、保溫時(shí)間、模具型腔進(jìn)行對(duì)應(yīng)調(diào)整,以及大量經(jīng)驗(yàn)積累及技術(shù)改進(jìn),提高產(chǎn)品成型后的表面質(zhì)量,尺寸一致性好,滿足各行業(yè)對(duì)單件尺寸、各總成件間隙面差相互配合要求。
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