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高性能熱可塑性複合材料の成形技術は、主に熱硬化性樹脂複合材料と金属成形技術から移植されています。設備によって、成形、ダブルフィルム成形、オートクレーブ成形、バキュームバッグ成形、フィラメントワインディング成形、カレンダ成形などに分けられます。これらの方法では、さらにいくつかの使用済み成形方法を選択して簡単に説明します。はじめに、熱可塑性炭素繊維複合材料をより包括的に理解できるようにします。

1.二重皮膜形成
樹脂膜浸透成形としても知られる二重膜成形は、プリプレグを使用して複合部品を製造するためにICI社によって開発された方法です。この方法は、複雑な部品の成形と加工に役立ちます。

二重フィルム成形では、カットされたプリプレグを変形可能な可撓性樹脂フィルムと金属フィルムの2つの層の間に配置し、フィルムの周囲を金属または他の材料で密封する。成形工程では、成形温度まで加熱した後、一定の成形圧力をかけ、金型の形状に合わせて成形品を変形させ、最終的に冷却して成形します。

二重フィルム形成の過程で、部品とフィルムは通常包装され、真空にされます。フィルムの変形性により、樹脂の流れの制限は剛性のある金型よりもはるかに少なくなります。一方、真空下で変形した膜は、部品に均一な圧力をかけることができ、部品の圧力変動を改善し、成形品質を確保することができます。

2.引抜成形
引抜成形は、一定の断面を持つ複合プロファイルの連続製造プロセスです。当初は、一方向繊維強化中実断面の単純な製品の製造に使用されていましたが、次第に中実、中空、さまざまな複雑な断面の製品に発展しました。さらに、プロファイルのプロパティは、さまざまなエンジニアリング構造の要件を満たすように設計できます。

引抜成形は、プリプレグテープ(糸)を引抜成形金型のグループに統合することです。プリプレグは、引抜成形してプリプレグするか、別々に含浸させます。一般的な含浸方法は、繊維混合含浸と粉末液化床含浸です。

3.圧力成形
プリプレグシートは、金型のサイズに合わせてカットされ、加熱炉で樹脂の溶融温度よりも高い温度に加熱された後、大きなダイに送られ、急速にホットプレスされます。成形サイクルは通常、数十秒から数分で完了します。この種の成形方法は、エネルギー消費量が少なく、製造コストが低く、生産性が高い。これは、熱可塑性複合材料の成形プロセスで最も一般的な成形方法です。

4.巻線成形
熱可塑性複合材料と熱硬化性複合材料のフィラメントワインディングの違いは、プリプレグヤーン(テープ)を軟化点まで加熱し、マンドレルの接触点で加熱する必要があることです。

一般的な加熱方法には、伝導加熱、誘電加熱、電磁加熱、電磁放射加熱などがあります。電磁放射の加熱では、波長や周波数が異なるため、赤外線(IR)、マイクロ波(MW)、RF加熱も分割されます。電磁波の。近年、レーザー加熱や超音波加熱システムも開発されています。

近年、熱可塑性樹脂粉末の液化床を沸騰させて繊維をプリプレグ糸(テープ)にした後、マンドレルに直接巻き付けるワンステップ成形法など、新たな巻き取り工程が開発されています。また、加熱成形法により、炭素繊維プリプレグ糸(テープ)を直接帯電させ、熱可塑性樹脂を帯電・加熱により溶融することにより、繊維糸(テープ)を製品に巻き付けることができる。三つ目は、ロボットを使って巻き取り、巻き取り製品の精度と自動化を向上させることで、大きな注目を集めています。


投稿時間:2021年7月15日