اخبار

فناوری شکل‌دهی کامپوزیت‌های ترموپلاستیک با کارایی بالا عمدتاً از کامپوزیت‌های رزین گرما سخت و فناوری شکل‌دهی فلز پیوند زده می‌شود. با توجه به تجهیزات مختلف می توان آن را به قالب گیری، قالب گیری دو لایه، قالب گیری اتوکلاو، قالب گیری کیسه ای خلاء، قالب گیری سیم پیچی رشته ای، قالب گیری کلندری و غیره تقسیم کرد. مقدمه، تا بتوانید درک جامع تری از کامپوزیت های فیبر کربن گرمانرم داشته باشید.

1. تشکیل فیلم دوگانه
قالب گیری دو غشایی که به آن قالب گیری نفوذی غشایی رزین نیز گفته می شود، روشی است که توسط شرکت ICI برای تهیه قطعات کامپوزیتی با پیش آغشته سازی توسعه یافته است. این روش برای قالب گیری و پردازش قطعات پیچیده مفید است.

در شکل دهی دو لایه، پیش آغشته برش شده بین دو لایه فیلم رزین انعطاف پذیر قابل تغییر شکل و فیلم فلزی قرار می گیرد و حاشیه فیلم با فلز یا مواد دیگر آب بندی می شود. در فرآیند شکل دهی، پس از حرارت دادن به دمای شکل دهی، فشار شکل دهی مشخصی اعمال می شود و قطعات مطابق شکل قالب فلزی تغییر شکل داده و در نهایت سرد و شکل می گیرند.

در فرآیند تشکیل فیلم دوگانه، قطعات و فیلم ها معمولا بسته بندی و وکیوم می شوند. به دلیل تغییر شکل فیلم، محدودیت جریان رزین به مراتب کمتر از قالب سفت و سخت است. از طرف دیگر، فیلم تغییر شکل یافته تحت خلاء می تواند فشار یکنواختی را بر روی قطعات اعمال کند که می تواند تغییرات فشار قطعات را بهبود بخشد و کیفیت شکل دهی را تضمین کند.

2. قالب گیری پالتروژن
Pultrusion یک فرآیند تولید مداوم پروفیل های کامپوزیت با سطح مقطع ثابت است. در ابتدا برای تولید محصولات ساده با سطح مقطع جامد تقویت شده با الیاف یک طرفه مورد استفاده قرار گرفت و به تدریج به محصولاتی با سطح مقطع توپر، توخالی و پیچیده تبدیل شد. علاوه بر این، خواص پروفیل ها را می توان به گونه ای طراحی کرد که نیازهای سازه های مهندسی مختلف را برآورده کند.

قالب گیری پالتروژن برای تثبیت نوار پیش آغشته (نخ) در گروهی از قالب های پالتروژن است. پیش آغشته یا pultruded و prepreg است یا به طور جداگانه آغشته می شود. روش های عمومی اشباع عبارتند از اشباع مخلوط الیاف و اشباع بستر مایع سازی پودر.

3. قالب گیری تحت فشار
ورق پیش آغشته بر اساس اندازه قالب بریده می شود، در کوره حرارتی تا دمایی بالاتر از دمای ذوب رزین گرم می شود و سپس برای پرس گرم سریع به قالب بزرگ فرستاده می شود. چرخه قالب گیری معمولاً در عرض ده ها ثانیه تا چند دقیقه تکمیل می شود. این نوع قالب گیری دارای مصرف انرژی کم، هزینه تولید پایین و بهره وری بالا است. این رایج ترین روش قالب گیری در فرآیند قالب گیری کامپوزیت های گرمانرم است.

4. شکل دهی سیم پیچ
تفاوت سیم پیچ رشته ای کامپوزیت های ترموپلاستیک با کامپوزیت های ترموپلاستیک در این است که نخ پیش آغشته (نوار) ​​باید تا نقطه نرم شدن گرم شود و در نقطه تماس سنبه گرم شود.

روش های گرمایی رایج شامل گرمایش رسانایی، گرمایش دی الکتریک، گرمایش الکترومغناطیسی، گرمایش تابش الکترومغناطیسی و غیره است. در گرمایش تابش الکترومغناطیسی، تابش مادون قرمز (IR)، مایکروویو (MW) و گرمایش RF نیز به دلیل طول موج یا فرکانس متفاوت تقسیم می شوند. از موج الکترومغناطیسی در سال های اخیر سیستم گرمایش لیزری و گرمایش اولتراسونیک نیز توسعه یافته است.

در سال های اخیر، فرآیند سیم پیچی جدیدی توسعه یافته است، از جمله روش قالب گیری یک مرحله ای، به این معنی که الیاف را با جوشاندن بستر مایع سازی پودر رزین ترموپلاستیک به نخ پیش آغشته (نوار) ​​تبدیل می کنند و سپس مستقیماً روی سنبه می پیچند. علاوه بر این، از طریق روش شکل دهی حرارتی، یعنی نخ فیبر کربنی (نوار) ​​به طور مستقیم برق دار می شود و رزین ترموپلاستیک با برق و حرارت ذوب می شود، به طوری که نخ الیاف (نوار) ​​می تواند به محصولات پیچیده شود. سوم استفاده از ربات برای سیم پیچ، بهبود دقت و اتوماسیون محصولات سیم پیچ است، بنابراین توجه زیادی به آن شده است.