碳纤维是啥料,碳纤维是怎么生产的原材料是什么

首页 > 经验 > 作者:YD1662022-11-09 07:10:39

真空成型原理示意图

压缩成型法:

压缩成型是一种有利于批量化、大规模生产的成型办法。模具通常由上下两件制成,我们称之为阳模和阴模。成型过程是将预浸料铺叠而成的毛坯放入金属对模中,在一定的温度和压力作用下,使毛坯在模腔内受热塑化、受压流动并充满模腔,再而成型固化而获得制品。 然而,由于模具需要非常高精度的CNC加工,因此该方法相比前几种具有更高的初始成本。

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压缩成型原理示意图

缠绕成型:

对于形状复杂或者呈旋转体的形状的制件,可以使用细丝卷绕器通过将细丝缠绕在心轴或芯上的方法来制件,在缠绕完成后固化并除去芯模。比如悬架系统使用的管状节臂就可以使用这种方法制成。

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缠绕成型原理示意图

树脂传递模塑成型:

树脂传递模塑(Resin Transfer Moulding,RTM)是目前比较热门的一种成型方法。其基本步骤为:

1.将准备好的的碳纤维织物坯件放置在模具中,并闭合模具。

2.将液体热固性树脂注入其中,浸润增强材料并固化。

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树脂传递模塑成型原理示意图

总的来说,「材料成本」首当其冲,相比传统的金属材料,碳纤维增强复合材料所使用的碳丝和树脂材料的成本就很高。其次, 「工艺成本」也相当昂贵。相比传统的铸造、锻造等金属加工工艺,碳纤维增强复合材料的工序更加复杂、难度更大,人力、设备成本也水涨船高。除此之外,碳纤维增强复合材料的制件后处理工艺也会更复杂,包括制件的喷涂工艺、安装等。

但是,昂贵的价格,并不能阻止碳纤维增强复合材料越来越广泛的应用。与传统金属材料相比,碳纤维材料在强度、刚度、抗冲击性能上有相对优势在单位重量上的绝对优势,成为其在赛车领域被广泛应用的主要原因。

碳纤维增强复合材料在赛车领域的最核心应用就是使用在Formula 1上的单体壳车身(Monocoque)。迈凯伦车队在1980年率先开始在底盘上应用碳纤维材料。1983年,迈凯伦车队成为第一支在Formula 1赛场使用碳纤维材料单体壳底盘车身的车队,他们将这项技术应用于McLaren MP4/1C。从此之后,这项技术就再也没有离开过F1赛场,并在赛车领域继续拓展应用。比如碳纤维材料的变速箱壳体、碳纤维材质的悬架A臂等等。

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