8 Metodi di stampaggio per fibre di carbonio/materiali compositi

La fibra di carbonio è generalmente utilizzata sotto forma di materiali compositi combinando con una matrice (come la resina). I compositi in fibra di carbonio offrono prestazioni eccezionali, con elevata resistenza specifica, bassa densità, modulo specifico elevato, resistenza alla temperatura ultra-alta, resistenza alla fatica eccellente e resistenza alla corrosione superiore. Come materiale chiave per applicazioni leggere, sono ampiamente utilizzati nelle lame aerospaziali, a turbine eoliche, sport e per il tempo libero, i vasi a pressione e l'industria automobilistica.

I materiali in fibra di carbonio/composito possono essere elaborati utilizzando vari metodi di stampaggio (produzione) a seconda della forma e delle caratteristiche del prodotto finale.

1. Mormatura per letrusioni,

Conosciuto anche come formazione di poltrusione, è un metodo di stampaggio continuo in cui le fibre di carbonio impregnate di resina liquida vengono introdotte e tirate attraverso uno stampo riscaldato per la polimerizzazione. Questo processo è adatto alla formazione di prodotti con forme specifiche della sezione trasversale, come canne e tubi.

2.Modanatura tortuosa del filamento

3.RTM (modanatura per trasferimento in resina)
Questo processo prevede il posizionamento di una preforma in fibra di carbonio (un prodotto o tessuto pre-forma) all'interno di uno stampo maschile/femmina sigillato, quindi iniettando la resina liquida sotto pressione per impregnare le fibre, seguite da cura di calore. Quando viene utilizzato solo uno stampo femminile e la polimerizzazione si verifica sotto pressione del vuoto, il processo viene chiamato VARTM (RTM assistito dal vuoto). RTM è adatto per prodotti di piccole e medie dimensioni, mentre VARTM è ideale per prodotti di medie e grandi dimensioni.

4. Mormatura della commissione
Questo metodo prevede la stratificazione di pre -preg o SMC (composto di stampaggio della lamiera) a strati di resina su uno stampo, quindi applicando la pressione e il calore per la polimerizzazione. Mitsubishi Chemical ha sviluppato il PCM (stampaggio a compressione pre -preg) Processo, che si basa su tecnologie ad alto contenuto di cicli e preformi e può anche essere combinato con materiali SMC per lo stampaggio ibrido. Questo metodo è adatto alla produzione di massa.

5.Modanatura autoclave (AC)

Un'autoclave può essere semplicemente descritta come un forno ad alta pressione. In questo processo, gli strati pre -preg vengono impilati su uno stampo da forma, ricoperti da una borsa a vuoto espandibile per creare uno stato di vuoto e quindi inseriti in un'autoclave in cui vengono applicate pressione e calore per la cura. Questo metodo di stampaggio è ideale per produrre prodotti di alta qualità e ad alte prestazioni, ma ha un lungo ciclo di produzione e costi più elevati.

6.Oven di stampaggio di cura
Simile allo stampaggio di autoclave, questo metodo prevede l'impirazione di strati di pre -preg su uno stampo di formazione, che li copre con una borsa a vuoto espandibile per creare uno stato di vuoto e quindi curare sotto pressione del vuoto in un forno. Mentre le sue prestazioni sono leggermente inferiori allo stampaggio autoclave, ha costi operativi più bassi ed è adatto a prodotti più grandi.

7. Mormatura del mondo
Questo metodo prevede il prepreg di avvolgimento su un mandrino (core), seguito da cura di calore e rimozione del nucleo. È adatto per la produzione di prodotti tubolari e a forma di rulli di piccole e medie dimensioni. Mitsubishi Chemical utilizza principalmente questo metodo per la produzione di alberi di mazze da golf e rulli industriali.

8. Mormatura di iniezione, noto anche come stampaggio a iniezione, prevede il riscaldamento e lo scioglimento dei materiali di resina termoplastica come palline di nylon e policarbonato rinforzate con fibra di carbonio, quindi iniettandoli nella cavità dello stampo (gap) per la modellatura. Mentre le proprietà meccaniche possono diminuire, questo metodo è adatto per brevi tempi di ciclo e modellatura di forme complesse.