复合材料成型工艺的发展

原标题:复合材料成型工艺的发展

复合材料制造技术在现代社会正朝着自动化和智能化的方向发展。快速固化技术、复合材料构件的生产自动化、纤维自动缠绕技术等一个个新技术的研究开发推动者复合材料成型工艺的长久发展,也改变着人类的生活方式。

预浸料制备

预浸料是半成品,推动复合材料工艺发展,其工艺改进也带来众多新技术的应用,如熔融浸渍、纤维混合法、粉末混合工艺等。预浸料制备发展到机械化和自动化形式,编制预浸料标准,促进工艺技术革新和进步。如自动控制技术的发展, 纤维缠绕发展成为纤维铺放。在纤维铺放的过程中,我们需要把预先浸泡好的多团纱束集合起来形成一个直的带状纱布, 把这个纱布铺放在模具或者是芯模的表面,这样做的制品形状并不一定是回转体,也可以是一些形状曲率变化很大的制品,甚至是一些有凹形表面的制品。自动纤维铺放就是计算机在纤维缠绕上的实际应用成果,使纤维的力学设计得到了更多的自由度。

优化固化过程

计算机技术、过程控制技术、人工智能技术的开发和应用,再加上超声和介电技术支持,实现在线固化的可能性,对固化压力、温度等实现连续监测,调整固化气孔率、厚度等,推动产品质量提升。

模具发展

模具结构形式多种多样,推动复合材料构件制造多样化。目前复合材料模具、软模、芯模技术取得较大进步,促进模具和产品膨胀系数基本一致,减轻结构自重,方便材料卸载,有利于控制构件尺寸和厚度,保证产品质量。

原材料的发展

碳纤维、氧化铝纤维、芳纶纤维,新型高性能树脂、金属和陶瓷基体等出现并得到应用,其韧性、耐高温性更优,有利于提高产品质量和综合性能。[34-36]如近些年,把长短纤维作为增强材料,以热固性、热塑性树脂作为基础性材料的各种类别复合材料模压成型工艺发展十分迅速,产品的性价比也比较高,且生产效率高,污染环境少适合航空航天、汽车灯工业的需求。

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