Препреги из углеродного волокна можно формовать различными методами, и наиболее подходящий метод выбирается в зависимости от применения.
Процессы формования препрега включают вакуумную упаковку,автоклавирование, прессование,пултрузия , накальная обмоткаИ герметизация под давлением.
Среди них процесс вакуумного мешка в основном используется для внутренней отделки в судостроительной промышленности и железнодорожных системах, процесс автоклавирования в основном используется для высококачественных композитных материалов, процесс формования в основном используется для плоских панелей, спортивных товаров, саней и промышленных товаров, процесс намотки труб в основном используется для удочек, лыжных удилищ, клюшек для гольфа и трубопроводной арматуры, а процесс мешка под давлением в основном используется для мачт, антенных опор и различных трубопроводных фитингов.
1. Процесс вакуумного мешка
Процесс формования вакуумного мешка — это процесс формования, при котором продукт герметизируется между формой и вакуумным мешком, а продукт подвергается давлению за счет вакуумирования, чтобы сделать продукт более плотным и иметь лучшие механические свойства.
2. Технология автоклавного формования:
Uравномерное давление внутри резервуара, быстрая и равномерная температура воздуха внутри резервуара, высокая точность, высокое качество, широкая адаптируемость, подходит для серийного производства и надежный процесс формования; Недостатками являются высокая стоимость и большие первоначальные инвестиции.
3. Обмотка:
Намотка — это процесс, при котором намоточная машина контролирует натяжение и угол намотки, оборачивая препрег по определенному рисунку вокруг формы стержня и отверждая его с образованием композитной детали. Этот процесс подходит только для вращающихся трубчатых изделий.
Армирующие материалы, используемые при намотке, представляют собой преимущественно волокнистые нити различной прочности. Ненасыщенные полиэфирные смолы часто используются для изготовления изделий общего назначения, таких как трубы и резервуары. Эпоксидные смолы можно использовать для намотанных изделий, требующих высоких механических свойств, таких как прочность на сжатие и прочность на межламинарный сдвиг.
4. Компрессионное формование
Преимущества компрессионного формования: Высокая эффективность производства, простота создания специализированного и автоматизированного производства; высокая точность размеров изделия и хорошая повторяемость; гладкая поверхность, отсутствие необходимости вторичной доработки; может образовывать сложные конструкции за один прием; массовое производство, низкая цена.
Однако процесс компрессионного формования требует сложного изготовления пресс-форм, высоких требований к качеству пресс-форм, высокого давления формования, больших инвестиций в оборудование и ограничен прессом. Он наиболее подходит для серийного производства композитных материалов малого и среднего-размеров. Благодаря постоянному совершенствованию и развитию технологии обработки металла, уровня производства прессов и производительности процесса производства синтетических смол, тоннаж и размер стола пресса постоянно увеличиваются, а температура формования и давление формованного материала относительно снижаются, что приводит к постепенному увеличению размеров формованных изделий до крупных-масштабов. В настоящее время предприятие может производить крупные автомобильные детали, ванны, комплектующие для ванных комнат и т. д.
5. процесс пултрузии
включает в себя экструзию препрега под натяжением, придание ему формы через экструзионную головку и отверждение для непрерывного производства профилей FRP неограниченной длины. Этот процесс наиболее подходит для производства профилей FRP различной формы поперечного сечения,-таких как стержни, трубы, цельные профили (I-образные, швеллерные-образные, квадратные профили) и полые профили (дверные и оконные профили, полотна и т. д.).
