8 Formmethoden für Kohlefaser/Verbundwerkstoffe

Kohlefaser werden im Allgemeinen in Form von Verbundwerkstoffen verwendet, indem sie mit einer Matrix (wie Harz) kombiniert wird. Kohlefaserverbundwerkstoffe bieten eine herausragende Leistung mit hoher spezifischer Festigkeit, niedriger Dichte, hohem spezifischem Modul, ultrahocher Temperaturbeständigkeit, hervorragender Müdigkeitsbeständigkeit und überlegener Korrosionsbeständigkeit. Als Schlüsselmaterial für leichte Anwendungen werden sie in Luft- und Raumfahrt, Windkraftanlagen, Sport und Freizeit, Druckbehälter und Automobilindustrie häufig eingesetzt.

Kohlenstofffaser/Verbundwerkstoffe können je nach Form und Eigenschaften des Endprodukts mit verschiedenen Formmethoden (Herstellungsmethoden) verarbeitet werden.

1. Pulstusionsformung,

Auch als Pultrusionsform bezeichnet, ist eine kontinuierliche Formmethode, bei der mit flüssigem Harz imprägniertes Kohlenstofffasern in eine erhitzte Form zur Heilung eingeführt und durch gezogen werden. Dieser Prozess eignet sich zur Bildung von Produkten mit spezifischen Querschnittsformen wie Stäben und Röhrchen.

2.Filament -Wickelform

3.RTM (Harzübertragungsprozess)
Dieses Verfahren umfasst das Einlegen einer Kohlefaser-Preform (ein vorgefertigtes Produkt oder Gewebe) in eine versiegelte männliche/weibliche Form und injizieren dann flüssiges Harz unter Druck, die Fasern zu imprägnieren, gefolgt von Wärmehärtung. Wenn nur eine weibliche Form verwendet wird und das Aushärten unter Vakuumdruck auftritt, wird der Prozess aufgerufen VartM (Vakuum-unterstütztes RTM). RTM ist für kleine bis mittelgroße Produkte geeignet, während VARTM ideal für mittelgroße bis große Produkte ist.

4. Dompressionen
Diese Methode beinhaltet das Schichten von Harz-imprägniertem Prepreg oder SMC (Blechformverbindung) auf eine Form und das Ausüben von Druck und Wärme zur Heilung. Mitsubishi Chemical hat die entwickelt PCM (Prepreg -Kompressionsformung) Der Prozess, der auf hochzyklus- und preformierenden Technologien basiert, und es kann auch mit SMC-Materialien für Hybridformung kombiniert werden. Diese Methode ist für die Massenproduktion geeignet.

5.Autoklaven (AC) -Forming

Ein Autoklav kann einfach als Hochdruckofen beschrieben werden. In diesem Prozess werden Prepreg -Schichten auf eine Formform gestapelt, mit einem erweiterbaren Vakuumbeutel bedeckt, um einen Vakuumzustand zu erzeugen, und dann in einen Autoklaven gelegt werden, in dem Druck und Wärme zur Heilung ausgeübt werden. Diese Formmethode ist ideal für die Herstellung hochwertiger Produkte mit Hochleistungsprodukten, hat jedoch einen langen Produktionszyklus und höhere Kosten.

6. oven Härtungsform
Ähnlich wie beim Autoklavenformeln umfasst diese Methode die Stapelung von Prepreg -Schichten auf eine Formform, bedeckt sie mit einem erweiterbaren Vakuumbeutel, um einen Vakuumzustand zu erzeugen, und heilt dann unter Vakuumdruck in einem Ofen. Während seine Leistung dem Autoklavenformen geringfügig unterlegen ist, weist sie niedrigere Betriebskosten auf und ist für größere geformte Produkte geeignet.

7. Aufwinden
Diese Methode beinhaltet das Wickeln auf einen Dorn (Kern), gefolgt von Wärmehärtung und Kernentfernung. Es eignet sich für die Herstellung kleiner bis mittelgroßer Röhren- und Rollen-Formprodukte. Mitsubishi Chemical verwendet diese Methode hauptsächlich zur Herstellung von Golfclubwellen und Industriewellen.

8. InjektionsformBeinhaltet auch als Injektionsformung bezeichnet, beinhaltet das Erhitzen und Schmelzen von thermoplastischen Harzmaterialien wie Carbonfaser-verstärkten Nylon- und Polycarbonatpellets und injizieren sie dann zur Formung in die Formhohlheit (Lücke). Während die mechanischen Eigenschaften abnehmen können, eignet sich diese Methode für kurze Zykluszeiten und das Formen komplexer Formen.