復(fù)合材料產(chǎn)品的制造方法

本文來(lái)自123

　　(一)手積層涂布及噴布法
　　手積層涂布有稱濕式積層法，其法是以樹(shù)脂(Resin)涂布在已經(jīng)離型劑處理(chǔ lǐ)之模型表面，樹(shù)脂上再置放編織（to braid）物(或不織布纖維毯)，編織物(纖維毯)上再涂布樹(shù)脂，如此反覆地層復(fù)一層，以達(dá)到所需之厚度。
　　噴布法是利用同時(shí)噴布短纖維及樹(shù)脂至模具表面(表面極光滑)來(lái)積層，來(lái)達(dá)到滲潤(rùn)纖維并基層的目的，與手積層涂布相比，此方法所得的材料(Material)比較均勻（jūn yún)，纖維浸潤(rùn)較為確保，沒(méi)有在死角形成纖維強(qiáng)化不足的問(wèn)題(Emerson)，惟在噴布完成后須再由人工加以壓實(shí)已達(dá)結(jié)合。
　　此法成型的工件包括:浴缸、冷氣機(jī)外殼、汽車導(dǎo)流板、工業(yè)用風(fēng)扇外殼、游艇船身，大型容器等，有些可取代鋼鐵部分，承受高負(fù)載（load）的結(jié)構(gòu)件，但又可最大化減少其重量。
　　以上復(fù)合材料(Material)制程大致如下: 123456
　　模具準(zhǔn)備、膠液制備、補(bǔ)強(qiáng)材料(Material)準(zhǔn)備→鋪放成型→固化→脫模→后處理(chǔ lǐ) →檢驗(yàn)→制品
　　(二)自動(dòng)化纖維置放法
　　手積層涂不及噴布法受限于人手伸展所能及的距離，對(duì)于尺寸很大的工件有其局限，自動(dòng)化纖維置放法則可克服此局限，經(jīng)由數(shù)位控制之進(jìn)料方式方法，可使復(fù)雜之工件形狀得以順利成型，而不致像 手積層涂布在死角處形成樹(shù)脂(Resin)過(guò)多，有纖維強(qiáng)化不足之缺陷。碳纖維配件“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(guó)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。
　　(三)模壓成型法
　　模壓法是利用一對(duì)加熱之公模與母模來(lái)施加壓力成型，壓力大 小一般在3一7MPa，此方法跟一般塑膠（相關(guān)聯(lián)事物：塑料）成型方式方法很類似，各種原料類 型大部分皆可使用到此法來(lái)加以成型，但一般最常用的原料是壓鑄混成薄片及壓鑄混成漿團(tuán)。此方法之速度在各種復(fù)材成型法中是最快的一種，相當(dāng)適合強(qiáng)化塑膠制品之產(chǎn)量。
　　(四)真空成型及吹袋成型
　　模壓法利用公模與母模加壓，故須具備油壓沖壓機(jī)具，對(duì)大型工件成本頗高，真空成形技術(shù)本質(zhì)上類似模壓法，但利用大氣壓力來(lái)加壓，可以免除油壓沖壓機(jī)具，對(duì)大型薄壁工件之制造可以節(jié)省(spare)可觀的加工成本。
　　(五)預(yù)浸布積層成型
　　是指采用之預(yù)浸布原料以及積疊之方式方法，積疊完成后尚需采用吹袋成形設(shè)備(shèbèi)或真空壓力釜成形方法來(lái)固定(fixed)成型。每層中纖維走向也按工件所需之機(jī)械特性(Data Terminal Equipment)計(jì)算確定，取得每一層之形狀以及相應(yīng)之纖維走向后，即可自預(yù)浸布遂月裁下，利用不同纖維方向之疊層，可以得到工件在各方向有不同之機(jī)械性質(zhì)，需要承受高應(yīng)力之方向，強(qiáng)度可以設(shè)計(jì)的高一些。
　　(六)真空壓力釜成型
　　工件在積疊后置放于適當(dāng)之賦形模具（稱號(hào)：工業(yè)之母）中，再放進(jìn)壓力釜加壓加熱，壓力釜在航太工業(yè)中使用極為普遍，其體積（volume)大者有可放入整個(gè)飛機(jī)翅膀或尾翼，是機(jī)械要求高之薄殼結(jié)構(gòu)最佳的制造方法。

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　　(七)纏繞成型
　　纏燒成形是另一個(gè)相當(dāng)有彈性，主要用來(lái)制造強(qiáng)度（strength)/剛性高的薄殼類結(jié)構(gòu)。在此法中，可以纏繞出的形狀不限于軸對(duì)稱之形狀，相當(dāng)適合于壓力容器之制造。
　　(八)拉擠成型:
　　以上所談到的復(fù)合材料(Material)制程均為制造一個(gè)個(gè)獨(dú)立的工件，而拉擠成形則為連續(xù)制程，可制造等截面之柱體，此制程與金屬或塑膠材料之?dāng)D制頗為類似，主要差別在于此法將工料透過(guò)模具（稱號(hào)：工業(yè)之母）柱外推擠，而拉擠成形則是在外頭把工料抽出模具。
　　(九)樹(shù)脂(Resin)轉(zhuǎn)注成型
　　此制程與塑膠材料常用之射出成型類似，均是利用密閉模具（稱號(hào)：工業(yè)之母）再注入流動(dòng)狀態(tài)之高分子原料，唯樹(shù)脂(Resin)轉(zhuǎn)注成形之成品為纖維強(qiáng)化之復(fù)合材料，對(duì)于規(guī)模小的產(chǎn)量，成本頗為經(jīng)濟(jì)(jīng jì)，而對(duì)于形狀復(fù)雜的構(gòu)件，也可輕易處理(chǔ lǐ)，并容許高度的自動(dòng)化程度。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(guò)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。也正是因?yàn)槿绱?，此前世界上碳纖維技術(shù)發(fā)達(dá)的國(guó)家（美國(guó)、德國(guó)、日本、韓國(guó)），對(duì)于向中國(guó)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(guó)碳纖維以及碳纖維制品的進(jìn)口，還受到發(fā)達(dá)國(guó)家的嚴(yán)格控制。碳纖維生產(chǎn)具有許多優(yōu)良性能，碳纖維的軸向強(qiáng)度和模量高，密度低、比性能高，無(wú)蠕變，非氧化環(huán)境下耐超高溫，耐疲勞性好，比熱及導(dǎo)電性介于非金屬和金屬之間，熱膨脹系數(shù)小且具有各向異性，耐腐蝕性好，X射線透過(guò)性好。良好的導(dǎo)電導(dǎo)熱性能、電磁屏蔽性好等。 123,123
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