碳纖維復合材料制造方法之真空成型工藝

123,123

　　碳纖維復合材料生產(Produce)過程(guò chéng)中，真空抽脂法能以低制造成本生產出體積（volume)大而較簡單的產品(Product)，并且獲得較佳的品質（Character)。碳纖維制品由于碳纖維擁有極高的材質特性，因此碳纖維制品的強度大，硬度高，遠超過同體積同重量的金屬材質。因此，碳纖維制品在航空、航海、軍工等高科技工業(yè)領域有著廣泛的應用。也正是因為如此，此前世界上碳纖維技術發(fā)達的國家（美國、德國、日本、韓國），對于向中國輸出碳纖維產品和技術，保持著極其謹慎的態(tài)度。即使在目前，我國碳纖維以及碳纖維制品的進口，還受到發(fā)達國家的嚴格控制。結合傳統(tǒng)真空袋　成型法與樹脂(Resin)轉注成型法之制程，利用兩條事先鉆孔處理(chǔ lǐ)之軟管來導引樹脂進入真空袋中快速含浸纖維，可大幅地縮短充模的時間，并且有效地降低（reduce)制造成本。使用樹脂真空擴散成型，來制作高分子復合材料層板。以抽真空產生之壓差，快速地使樹脂灌注于真空袋內含浸纖維。 內容來自123456
 
 
　　真空抽脂法介紹
 
　　傳統(tǒng)上真空袋成型法的制程，是先將纖維預浸樹脂，并經烘干膠化后，控制（control)樹脂達到干而不黏手的階段，此階段稱為B階段(，再利用此預浸后之層積片置入真空袋中，加熱加壓而硬化為產品(Product)。而纖維預浸樹脂的制程則是造成制造成本居高不下的主要因素(factor)，有鑒于此，為了有效地降低（reduce)成本，并保有真空袋法優(yōu)良品質之優(yōu)點，于是有把樹脂轉注成型法的充模過程，結合在傳統(tǒng)真空袋法制程內，替代原有預浸纖維之步驟（procedure)，而提出樹脂真空注射的新觀念來制造大型平板構件。目前使用的方法為將樹脂制成薄膜（薄而軟的透明薄片），放置于纖維下，置于真空袋中，加熱使樹脂溶化并含浸纖維。但此法須將樹脂制成薄膜，于室溫下不溶化，可使用之材料因此而受限制。而另一有效的裝置，是在纖維疊層上下方各鋪放一層特殊的樹脂分布介質(起決定作用的物質)，充模時樹脂能快速自由地流遍整個樹脂分佈介質，然后抽真空讓真空袋向下壓擠，使纖維含浸樹脂。

本文來自123

 
　　而樹脂(Resin)真空注射的制造程序，是先將纖維疊層預置于真空袋中后，抽真空，藉由兩條事先鉆孔處理之軟管導引，以抽真空產生之壓差，快速地使樹脂灌注于真空袋內含浸纖維，然后關閉進出口，使真空袋保持真空，讓大氣壓力對含浸后之纖維疊層產生壓擠的效果，最后在室溫或高溫下固化成型。碳纖維配件“外柔內剛”，質量比金屬鋁輕，但強度卻高于鋼鐵，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，是新一代增強纖維。
 
　　真空導入方法
 
　　1.樹脂(Resin)配置并除氣：將樹脂和硬化劑依重量比100：35分別配好，置于錐形(taper)瓶中。再共同用除氣設備抽真空來除去原本在試劑中的氣體。因為樹脂的黏滯性過高，故將電磁加熱攪拌器的加熱器打開(溫度維持約80℃)，加熱約30—45分鐘后關掉。但需注意(attention)硬化劑則不可加熱。 內容來自123456
 
　　2.預置疊層物于真空袋：將纖維疊層物疊層順序排列，依序鋪放于真空袋內，然后將樹脂(Resin)導管及真空樹脂出口放置于疊層物上，最后再以硅(silicon)膠和真空膠帶將真空袋四周密封。需注意(attention)要將真空膠帶與真空袋壓緊密合。
 
　　3.預熱：將模具（稱號：工業(yè)之母）和真空袋置于熱壓機之平臺，施予預熱溫度（temperature)70℃。此時并將樹脂(Resin)導管及真空樹脂出口依真空注射系統(tǒng)(system)配接。
 
　　4.充模：將除氣完畢的樹脂和硬化劑小心倒入燒杯內，攪拌均勻（jūn yún)后，置入注射壓力槽中，等待充模。此時需注意(attention)，壓力槽蓋不用關閉，充模是利用抽真空使袋內與外界產生之壓差，壓縮樹脂通過導管進入真空袋中。充模前先打開真空幫浦將袋內空氣抽出后再進行灌模，打開樹脂進口，開始充模，待樹脂進入導管后開始計算充模時間，并觀察流場，等到樹脂完全全浸濕整個疊層物后，結束計時再讓樹脂繼續(xù)流動使出口處之氣泡流出后，將真空樹脂出口關閉，但樹脂進口先不要關閉，保持一段時間，讓樹脂繼續(xù)進入，最后等到樹脂穩(wěn)定（解釋:穩(wěn)固安定；沒有變動)不再進入后，關閉樹脂進口即完成充模。 內容來自123456
 
　　5.固化與拆模：將充模完成之疊層成品放置于室溫固化，待成品固化后打開真空袋取出成品，即告完成。碳纖維配件“外柔內剛”，質量比金屬鋁輕，但強度卻高于鋼鐵，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，是新一代增強纖維。
??