碳纤维制品成型工艺发展历程简析

碳纤维复合材料具有优异的机械性能、耐疲劳性、可设计性、各向异性等优良特性，在航空航天、机械化工、医疗器械、运输等方面发挥着重要作用。在碳纤维复合材料的成型过程中，需要在保证产品形状、尺寸和质量的前提下，保证基材的良好固化反应和使用性能。

碳纤维起源于20世纪50年代和60年代。虽然时间不长，但随着科学技术的发展，碳纤维复合材料的成型过程也在不断发展和改进。本文将带您感受其发展过程。

一、成型工艺

1.成型工艺

成型工艺是指将处理过的碳纤维预浸料疲劳放入预热过的模具中，然后施加压力，使其充分填充模具腔。随着温度的升高，成型后的碳纤维产品逐渐固化成型。较后从模具中取出，然后进行必要的加工。

成型的优点是尺寸精度高，表面平整度高，适合批量生产。由于模具和热压设备的限制，只能生产小型碳纤维产品。由于模具的设计和生产以及模具设备的投资，初始成本将相对较高。

2.树脂传递模塑工艺

树脂传递技术是一种模压成型技术，是为了适应飞机的雷达成型而发展起来的。经过多年的发展，它在碳纤维复合材料中得到了许多成功的应用。树脂传递技术的原理是将催化树脂注入装有增强材料的闭合模具中，并固化成型。由于我们采用闭模成型，材料成分可以准确控制，吸水率小，一次性成型，孔原率低，工艺简单。

二、缠绕成型工艺

1.缠绕成型技术的简介

缠绕成型是将渗透基质的碳纤维材料按一定规律缠绕在芯模上，固化成型后，缠绕成型产品可按一定规律排列整齐，充分发挥碳纤维的强度。缠绕成型广泛应用于压力容器、导弹锥和发动机外壳中。

2.纤维自动铺装技术

随着自动控制技术的不断发展，纤维缠绕技术也开始转变为纤维铺设技术。主要是将预浸多团纱束组合形成直带纱布，然后在模具或芯模具表面铺设纱布，可用于形状曲率大或表面凹陷的产品。这种成型技术可以使碳纤维本身的机械设计更加自由。

三、挤压成型工艺

碳纤维产品的挤压成型工艺是在牵引拉力的作用下，通过模具固化预浸过的连续碳纤维丝束，然后连续引出碳纤维复合型材。该工艺易于控制，产品稳定，生产效率高，但产品水平强度差，生产设备复杂，在生产过程中不得中断。经过多年的发展，挤压成型过程也很大的改进，研究人员仍在不断地开发和研究它。

碳纤维复合材料制造技术正朝着现代社会自动化和智能化的方向发展。更多关于提高碳纤维产品生产效率和产品质量的研发，促进了碳纤维复合材料成型技术的长期发展，改变了人类的生活方式。