慧聞簡述碳纖維零部件快速成型加工實例

關(guān)鍵詞：碳纖維零件

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(dá)6 bar的壓力條件下，經(jīng)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(zhí)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！

碳纖維零件通常由預(yù)浸料制成，預(yù)浸料是由編織或單向形式的碳纖維增強(qiáng)材料的組合，并浸漬有一定量的樹脂（通常是環(huán)氧樹脂）。預(yù)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(yù)切的預(yù)浸料片組裝成負(fù)形模具來創(chuàng)建零件，在高壓釜中進(jìn)行處理后，將新形成的正極部分移除。但是，在發(fā)生任何這種情況之前，必須先創(chuàng)建模具。因此，模具的快速生產(chǎn)是該過程的關(guān)鍵部分。模具由反應(yīng)性更強(qiáng)的產(chǎn)品制成，稱為工裝預(yù)浸料。

本文中快速成型實例是以東麗先進(jìn)復(fù)合材料為例的碳纖維零件進(jìn)行示例說明，該款產(chǎn)品目前是該市場領(lǐng)域的領(lǐng)先產(chǎn)品，其大致加工流程如下：

將工具預(yù)浸料層壓在母模/圖案上，通常產(chǎn)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(jìn)行固化，然后在獨立狀態(tài)下后固化至高達(dá)200°C的較高溫度。

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

復(fù)雜的1平方米部件的典型工藝周期為：

1、設(shè)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、使用在母模上進(jìn)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（包括后固化）：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、最后部分的修整：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(guī)格，則通常可以減少固化時間，從而將總生產(chǎn)時間減少了8到10個小時。

碳纖維增強(qiáng)塑料（CFRP）已成為工業(yè)領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)材料，廣泛應(yīng)用于航空工業(yè)及飛機(jī)制造業(yè)以及先進(jìn)的機(jī)械零件， 可用于大量的各種相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域。長期致力于高精、高難、易變形的金屬和塑膠零部件加工，輕質(zhì)合金與復(fù)合材料（如鋁合金、碳纖維等）零件中小批量生產(chǎn)制造，及機(jī)器人零部件采購與定制服務(wù)。目前，我們主要服務(wù)于智能機(jī)器人、航天航空、汽車工業(yè)、風(fēng)力發(fā)電、智能自動化設(shè)備、健康醫(yī)療器械、光學(xué)設(shè)備，微波通訊等領(lǐng)域。