復(fù)合材料加工工藝是在同一基礎(chǔ)上根據(jù)不同材料的特性及應(yīng)用目的而不斷衍生發(fā)展的。碳纖維復(fù)合材料在發(fā)揮質(zhì)輕、強度大的基礎(chǔ)上，也會根據(jù)應(yīng)用對象的差異而采用不同的成型工藝，從而盡可能地發(fā)揮出碳纖維所具有的特殊性能。下面小編針對適用于碳纖維復(fù)合材料的成型工藝及其應(yīng)用以及碳纖維復(fù)合材料的成型方法。希望能夠給大家?guī)韼椭?/p>

一、碳纖維復(fù)合材料的成型方法

1、模壓法。這種方法是將早已預(yù)浸樹脂的的碳纖維材料放入金屬模具中，加壓后使多余的膠液溢出來，然后高溫固化成型，脫膜后成品就出來了，這種方法最適合用來制作汽車零件。

22、手糊壓層法。將浸過膠后的碳纖維片剪形疊層，或是以便鋪層一邊刷上樹脂，再熱壓成型。這個方法可以隨便選擇纖維的方向、大小和厚度，被廣泛使用。注意的是鋪層后的形狀要小于模具的形狀，這樣纖維在模具內(nèi)受壓時就不會撓曲。

33、真空袋熱壓法。在模具山疊層，并覆上耐熱薄膜，利用柔軟的口袋向疊層施加壓力，并在熱壓灌中固化。

44、纏繞成型法。將碳纖維單絲纏繞在碳纖維軸上，特別適用于制作圓柱體和空心器皿。

55、擠拉成型法。先將碳纖維完全浸潤，通過擠拉除去樹脂和空氣，然后在爐子里固化成型。這種方法簡單，適用于制備棒狀、管狀零件。

二、碳纖維復(fù)合材料成型工藝

1.手糊成型：

在模具工作面上涂敷脫模劑、膠衣，將剪裁好的碳纖維預(yù)浸布鋪設(shè)到模具工作面上，刷涂或噴涂樹脂體系膠液，達到需要的厚度后，成型固化、脫模。在制備技術(shù)高度發(fā)達的今天，手糊工藝仍以工藝簡便、投資低廉、適用面廣等優(yōu)勢在石油化工容器、貯槽、汽車殼體等許多領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。其缺點是質(zhì)地疏松、密度低，制品強度不高，而且主要依賴于人工，質(zhì)量不穩(wěn)定，生產(chǎn)效率很低。

2.噴射成型：

屬于手糊工藝低壓成型中的一類，使用短切纖維和樹脂經(jīng)過噴槍混合后，壓縮空氣噴灑在模具上，達到預(yù)定厚度后，再手工用橡膠錕按壓，然后固化成型。為改進手糊成型而創(chuàng)造的一種半機械化成型工藝，在工作效率方面有一定程度的提高，用以制造汽車車身、船身、浴缸、儲罐的過渡層。

3.層壓成型：

將逐層鋪疊的預(yù)浸料放置于上下平板模之間加壓加溫固化，這種工藝可以直接繼承木膠合板的生產(chǎn)方法和設(shè)備，并根據(jù)樹脂的流變性能，進行改進與完善。層壓成型工藝主要用來生產(chǎn)各種規(guī)格、不同用途的復(fù)合材料板材。具有機械化和自動化程度高、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定等特點，但是設(shè)備一次性投資大。

4.纏繞成型：

將經(jīng)過樹脂膠液浸漬的連續(xù)纖維或布帶按一定規(guī)律纏繞到芯模上，然后固化、脫模成為復(fù)合材料制品的工藝。碳纖維纏繞成型可充分發(fā)揮其高比強度、高比模量以及低密度的特點，可用于制造圓柱體、球體及某些正曲率回轉(zhuǎn)體或筒形碳纖維制品。

5.拉擠成型：

將浸漬樹脂膠液的連續(xù)碳纖維絲束、帶或布等，在牽引力的作用下，通過擠壓模具成型、固化，連續(xù)不斷地生產(chǎn)長度不限的型材。拉擠成型是復(fù)合材料成型工藝中的一種特殊工藝，其優(yōu)點是生產(chǎn)過程可完全實現(xiàn)自動化控制，生產(chǎn)效率高。拉擠成型制品中纖維質(zhì)量分數(shù)可高達80%，浸膠在張力下進行，能充分發(fā)揮增強材料的作用，產(chǎn)品強度高，其制成品縱、橫向強度可任意調(diào)整，可以滿足制品的不同力學(xué)性能要求。該工藝適合于生產(chǎn)各種截面形狀的型材，如工字型、角型、槽型、異型截面管材以及上述截面構(gòu)成的組合截面型材。

6.液態(tài)成型：

將液態(tài)單體合成為高分子聚合物，再從聚合物固化反應(yīng)為復(fù)合材料的過程改為直接在模具中同時一次完成，既減少了工藝過程中的能量消耗，又縮短了模塑周期(只需約2分鐘便可完成一件制品)。但這種工藝的應(yīng)用，必須以精確的管道輸送和計量以及溫度壓力自動控制為基礎(chǔ)，屬于高分子材料和近代高新科學(xué)技術(shù)的交叉范疇，目前的應(yīng)用還不是很廣。

7.真空熱壓罐：

將單層預(yù)浸料按預(yù)定方向鋪疊成的復(fù)合材料坯料放在熱壓罐內(nèi)，在一定溫度和壓力下完成固化過程。熱壓罐是一種能承受和調(diào)控一定溫度、壓力范圍的專用壓力容器。坯料被鋪放在附有脫模劑的模具表面，然后依次用多孔防粘布(膜)、吸膠氈、透氣氈覆蓋，并密封于真空袋內(nèi)，再放入熱壓罐中。加溫固化前先將袋抽真空，除去空氣和揮發(fā)物，然后按不同樹脂的固化制度升溫、加壓、固化。固化制度的制定與執(zhí)行是保證熱壓罐成型制件質(zhì)量的關(guān)鍵。該種成型工藝適用于制造飛機艙門、整流罩、機載雷達罩，支架、機翼、尾翼等產(chǎn)品。

8.真空導(dǎo)入：

簡稱VIP，在模具上鋪“干”碳纖維復(fù)合材料，然后鋪真空袋，并抽出體系中的真空，在模具腔中形成一個負壓，利用真空產(chǎn)生的壓力把不飽和樹脂通過預(yù)鋪的管路壓入纖維層中，讓樹脂浸潤增強材料，最后充滿整個模具，制品固化后，揭去真空袋材料，從模具上得到所需的制品。該工藝在1950年就出現(xiàn)了專利記錄，但在近幾年才得到發(fā)展。在真空環(huán)境下樹脂浸潤碳纖，制品中產(chǎn)生的氣泡極少，制品的強度更高、質(zhì)量更輕，產(chǎn)品質(zhì)量比較穩(wěn)定，而且降低了樹脂的損耗，僅用一面模具就可以得到兩面光滑平整的制品，能較好地控制產(chǎn)品厚度。一般應(yīng)用于船艇工業(yè)中的方向舵、雷達屏蔽罩，風(fēng)電能源中的葉片、機艙罩，汽車工業(yè)中的各類車頂、擋風(fēng)板、車廂等。

總結(jié)：隨著碳纖維復(fù)合材料應(yīng)用的深入和發(fā)展，碳纖維復(fù)合材料的成型方式也在不斷地以新的形式出現(xiàn)，但是碳纖維復(fù)合材料的諸種成型工藝并非按照更新淘汰的方式存在的，在實際應(yīng)用中，往往是多種工藝并存，實現(xiàn)不同條件、不同情況下的最好效應(yīng)。同時碳纖維重量比鋁輕，強度卻高于鋼，又有耐腐蝕、耐高溫、模量高等優(yōu)點，被稱為“新興材料之王”。碳纖維的產(chǎn)品在很多領(lǐng)域都有應(yīng)用。希望以上的這些知識能夠幫到大家，祝大家生活愉快。