碳纖維復(fù)合材料制品的設(shè)計(jì)制造一體化

　　碳纖維復(fù)合材料(Material)的設(shè)計(jì)使得制造成本有很大的變化空間，因?yàn)槲⒂^和宏觀的結(jié)構(gòu)有廣泛的可選擇(xuanze)性，所以即使是成型工藝相同，不同的設(shè)計(jì)也會帶來成本的明顯差異。碳纖維復(fù)合材料此前世界上碳纖維技術(shù)發(fā)達(dá)的國家（美國、德國、日本、韓國），對于向中國輸出碳纖維產(chǎn)品和技術(shù)，保持著極其謹(jǐn)慎的態(tài)度。即使在目前，我國碳纖維以及碳纖維制品的進(jìn)口，還受到發(fā)達(dá)國家的嚴(yán)格控制。碳纖維制品由于碳纖維擁有極高的材質(zhì)特性，因此碳纖維制品的強(qiáng)度大，硬度高，遠(yuǎn)超過同體積同重量的金屬材質(zhì)。因此，碳纖維制品在航空、航海、軍工等高科技工業(yè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。我們都知道碳纖維制品的性能優(yōu)異，但價格昂貴，如果在設(shè)計(jì)制造的時候選用優(yōu)質(zhì)方案(fāng àn)，對降低成本、擴(kuò)大市場(shì chǎng)都很有幫助。

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  　　降低成本的設(shè)計(jì)方法：可以采取兩種相互補(bǔ)充的方法。碳纖維復(fù)合材料此前世界上碳纖維技術(shù)發(fā)達(dá)的國家（美國、德國、日本、韓國），對于向中國輸出碳纖維產(chǎn)品和技術(shù)，保持著極其謹(jǐn)慎的態(tài)度。即使在目前，我國碳纖維以及碳纖維制品的進(jìn)口，還受到發(fā)達(dá)國家的嚴(yán)格控制。一種設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)(qiáng diào)準(zhǔn)確的成本預(yù)算工具來指導(dǎo)前期設(shè)計(jì)，用這種設(shè)計(jì)方法可以達(dá)到成本與性能的折中，優(yōu)化了應(yīng)用設(shè)計(jì)。其二強(qiáng)調(diào)部件整體設(shè)計(jì)，利用大結(jié)構(gòu)部件的整體共固化成型來最大化減少零件數(shù)量，不僅節(jié)省了大量裝配成本，還充分利用了碳纖維復(fù)合材料(Material)可設(shè)計(jì)性強(qiáng)的特性。
  　　設(shè)計(jì)中的成本預(yù)算：降低成本的一個極重要的設(shè)計(jì)策略就是向設(shè)計(jì)者及時提供成本預(yù)算，從而引導(dǎo)設(shè)計(jì)者明智的在性能和成本之間權(quán)衡,進(jìn)而做出抉擇。碳纖維手機(jī)殼外柔內(nèi)剛”，質(zhì)量比金屬鋁輕，但強(qiáng)度卻高于鋼鐵，并且具有耐腐蝕、高模量的特性，在國防軍工和民用方面都是重要材料。它不僅具有碳材料的固有本征特性，又兼?zhèn)浼徔椑w維的柔軟可加工性，是新一代增強(qiáng)纖維。碳纖維制品由于碳纖維擁有極高的材質(zhì)特性，因此碳纖維制品的強(qiáng)度大，硬度高，遠(yuǎn)超過同體積同重量的金屬材質(zhì)。因此，碳纖維制品在航空、航海、軍工等高科技工業(yè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。將該方法付諸實(shí)施的要求有兩個，第一是對制造過程(guò chéng)進(jìn)行很好描述（description），第二是建立標(biāo)準(zhǔn)的制造程序來處理(chǔ lǐ)各種細(xì)節(jié)。
  　　零件整體成型和共固化：部件的整體設(shè)計(jì)是最大化減少成本的一個很好策略，而且對于碳纖維復(fù)合材料(Material)來說，它的強(qiáng)度雖高，但脆性大，裝配困難，共固化整體成型可最大化減少甚至不用特殊連接件，避免了繁瑣、困難的高精度孔加工，也可以解決墊片帶來的翹曲或不匹配等問題(Emerson)。不過如果出現(xiàn)廢品的話，將是很大的浪費(fèi)，所以在成型時要注意(attention)簡化程序，關(guān)注細(xì)節(jié)。
  　　隨著技術(shù)的改進(jìn)，會有更多的高性能低成本的碳纖維復(fù)合材料(Material)制品成型技術(shù)得到發(fā)展。掌握模壓、纏繞、吹塑（一種發(fā)展迅速的塑料加工方法）等成型工藝，專業(yè)生產(chǎn)碳纖維板、碳纖維汽車高鐵配件、碳纖維導(dǎo)輥，根據(jù)客戶的圖紙加工，尺寸精確度高。模壓工藝對碳纖維制品性能的影響(influence)