慧闻简述碳纤维零部件快速成型加工实例

许多碳纤维零件是在高压釜（高压烘箱）中于120°C至180°C之间的温度条件和高达6 bar的压力条件下，经过模压工艺制造而成的。用于成型零件的模具必须由能够在这些条件下执行工作的材料制成。

为了保持精度，模具还必须与零件的热膨胀相匹配。有趣的是，模具通常由与模制零件相同的材料——碳纤维制成！

碳纤维零件通常由预浸料制成，预浸料是由编织或单向形式的碳纤维增强材料的组合，并浸渍有一定量的树脂（通常是环氧树脂）。预浸料需要热量、时间和压力才能固化树脂并制成成品层压板。

通过将一系列预切的预浸料片组装成负形模具来创建零件，在高压釜中进行处理后，将新形成的正极部分移除。但是，在发生任何这种情况之前，必须先创建模具。因此，模具的快速生产是该过程的关键部分。模具由反应性更强的产品制成，称为工装预浸料。

本文中快速成型实例是以东丽先进复合材料为例的碳纤维零件进行示例说明，该款产品目前是该市场领域的领先产品，其大致加工流程如下：

将工具预浸料层压在母模/图案上，通常产生约5至6mm的模具厚度；为了保持精度，首先在母版/图案上低温（通常为55至60°C）下对其进行固化，然后在独立状态下后固化至高达200°C的较高温度。

生产时间很很重要，初始固化时间为8个小时，后固化时间为20个小时，占完全生产零件所需的45个小时的63％。因此，至关重要的是，在保持高表面质量的同时，尽可能缩短模具材料的加工时间。

复杂的1平方米部件的典型工艺周期为：

1、设计验证：2小时

2、制作主图案（代表最终零件形状的正形）：3小时

3、使用在母模上进行碳纤维模具层压：4小时

4、初始模具固化（HX56 55°C固化=高压釜中的全时）：8小时

5、模具精加工（包括后固化）：20小时

6、碳纤维部分的层压：1小时

7、碳纤维零件的固化（高压釜中的全时）：6小时

8、最后部分的修整：1小时

9、交货

总制作时间：45小时；注意：如果最终零件的性能特征不需要如此高的规格，则通常可以减少固化时间，从而将总生产时间减少了8到10个小时。

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