隨著碳纖維材料與聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮酮(PEKK)、聚苯硫醚(PPS)和熱塑性聚酰亞胺(TPI)等為代表的高性能熱塑性樹脂的結合,這種新型復合材料的出現為高端工業機械、軌道交通及醫療設備等產業升級提供了富有競爭力的材料方案。隨著產品涉及面的不斷擴大和工藝水平的提升,碳纖維增強熱塑性復合材料將逐步打破以環氧及雙馬等為代表的傳統熱固性樹脂基碳纖維復合材料的壟斷地位,成為高強度、輕量化先進復合材料中的“后起之秀”。
 

熱塑性碳纖維零部件

熱塑性碳纖維零部件的成型技術對比:


       熱塑性樹脂基碳纖維復合材料的成型與熱固性樹脂基碳纖維復合材料成型工藝相似。根據碳纖維增強的形式不同和產品的實際需求,可以選擇相應的工藝方法,不同的工藝方法優缺點不同。
 

      手糊成型很少受到制品形狀及大小的制約,模具費用也較低,適用于品種多、生產量小的大型制品,但不適用于批量化生產。
 

      注塑成型是將材料熔融后通過一定壓力下將其注入到金屬模腔中進行固化,這種工藝成本低,無需后續加工,可連續性批量化生產,但僅適用于短碳纖維增強熱塑性復合材料制品,不適用于連續碳纖維增強熱塑性制品。


注塑成型的熱塑性碳纖維零部件

       纖維纏繞成型拉擠成型都適用于型材生產,設備簡單、技術容易掌握,原材料利用率和生產效率都很高,但是其應用局限性也很突出,纖維纏繞成型只能生產單型腔簡單截面型材,拉擠成型技術無法生產變截面型材。
 

      樹脂傳遞成型RTM是一種樹脂在閉合模具中流動、浸潤增強材料并固化成型的工藝技術,可生產高性能、尺寸較大、高綜合度、批量中等的產品,但只限于低粘度樹脂,不適用于粘度大的高性能樹脂基體。
 

      模壓成型屬于高壓成型方式,其需要高強度、高精度、耐高溫的金屬模具, 成品尺寸精度高,可一次性成型結構復雜的制品,尤其適用于性能要求較高的結構件。我們無錫智上新材就是采用這種工藝制作連續性碳纖維增強熱塑性零部件,既能保證產品性能,又能實現快速的批量化生產。(下圖就是我公司生產的連續碳纖維增強peek骨科醫療設備零部件)


連續碳纖維增強PEEK骨科醫療部件

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