碳纖維復(fù)合材料具備優(yōu)秀的機(jī)械性能目前應(yīng)用范圍較為廣泛，其材料本身力學(xué)性能突出，所以對(duì)于制品的加工也存在一定的問(wèn)題，現(xiàn)在對(duì)于碳纖維制品多采用CNC數(shù)控加工來(lái)進(jìn)行一些打孔、切割等加工步驟，本文我們一起來(lái)了解一下碳纖維制品加工過(guò)程中需要注意哪些問(wèn)題，以及碳纖維制品加工的難點(diǎn)和原因。

碳纖維制品加工需注意事項(xiàng)

目前碳纖維的主要應(yīng)用形式是與樹(shù)脂融合的碳纖維復(fù)合材料，由于樹(shù)脂的強(qiáng)度沒(méi)有碳纖維那樣突出，所以對(duì)加工的難度有了一定的緩和，但是在加工過(guò)程中會(huì)面臨到過(guò)熱的溫度會(huì)使樹(shù)脂軟化，這樣對(duì)于整個(gè)碳纖維制品都會(huì)造成難以修復(fù)的缺陷。我們了解到碳纖維本身的力學(xué)性能突出，特別是拉伸強(qiáng)度、硬度均要優(yōu)于多數(shù)結(jié)構(gòu)材料，但是其脆性較大，在加工時(shí)需要格外注意這一問(wèn)題。

在對(duì)碳纖維制品進(jìn)行加工時(shí)產(chǎn)生的熱量不僅容易使樹(shù)脂軟化，對(duì)于加工刀具的損耗也非常嚴(yán)重，所以在刀具的選擇上也需要慎重。如果結(jié)構(gòu)件有裝配的要求那么就需要進(jìn)行鉆孔操作，在鉆孔過(guò)程中要注意分層的問(wèn)題，在加工過(guò)程中要適當(dāng)降低推進(jìn)力度降低分層撕裂等缺陷。

碳纖維制品加工需注意事項(xiàng)難點(diǎn)及其原因

目前碳纖維制品的加工方法主要包括車(chē)、銑、磨、鉆等，加工方法簡(jiǎn)單，工藝成熟設(shè)備投入少等特點(diǎn)，鉆孔是一種常用的加工方法，碳纖維復(fù)合材料的力學(xué)性能十分突出，這是它顯著的優(yōu)點(diǎn)，但是在加工過(guò)程中由于其硬度大對(duì)于刀具的磨損也非常快，還會(huì)產(chǎn)生一定的切削熱，一旦溫度過(guò)高容易灼燒材料。

碳纖維是一種各向異性的結(jié)構(gòu)材料層間強(qiáng)度較低，在進(jìn)行加工的過(guò)程中容易產(chǎn)生分層缺陷，并且出口處容易產(chǎn)生撕裂等不良現(xiàn)象難以保證加工精度，同時(shí)加工效率較低加工過(guò)程中產(chǎn)生切削等缺點(diǎn)。

碳纖維復(fù)合材料的強(qiáng)度高，其抗拉強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、剛度、剪切強(qiáng)度均要優(yōu)于多數(shù)結(jié)構(gòu)材料，所以在碳纖維加工過(guò)程中對(duì)于加工工具有著一定的要求，容易造成刀具的磨損。碳纖維不同于其它結(jié)構(gòu)材料，其具有各向異性的特性，不同方向的性能有所差異，例如垂直纖維的強(qiáng)度突出，所以在加工過(guò)程中存在一定的問(wèn)題。碳纖維復(fù)合材料力學(xué)性能突出，所以能夠起到增強(qiáng)的作用但是其脆性較大，在進(jìn)行鉆孔操作時(shí)應(yīng)力集中在一個(gè)點(diǎn)上容易引起劈裂和分層等缺陷。

在碳纖維加工過(guò)程中常用的加工方法有車(chē)削，此種方法應(yīng)用較多也最為基礎(chǔ)，再有就是銑削加工，是對(duì)碳纖維制品再加工的一種方法，還有就是當(dāng)制件需要進(jìn)行裝配時(shí)需要進(jìn)行鉆孔操作。

本文主要介紹了碳纖維制品加工需注意事項(xiàng)及難點(diǎn)，希望通過(guò)本文的講解大家能夠?qū)μ祭w維制品加工有更多的認(rèn)識(shí)。

碳纖維復(fù)合材料在發(fā)揮強(qiáng)度大、質(zhì)地輕、工藝不同的基礎(chǔ)上，會(huì)根據(jù)應(yīng)用對(duì)象的差異或者不同材料的特性以及應(yīng)用不斷進(jìn)行衍生發(fā)展，從而盡可能地發(fā)揮出碳纖維所具備的特殊性能。接下來(lái)小編給大家說(shuō)說(shuō)碳纖維制品加工過(guò)程中脫模劑的重要性。

1、高溫模壓成型

首先將碳纖維復(fù)合材料脫模劑涂刷在模具上，然后將碳纖維的預(yù)浸料放置于上下模具之間，閉合模具時(shí)再將模具放置于液壓臺(tái)上進(jìn)行高溫高壓成型操作，使樹(shù)脂固化后再取下碳纖維制品。這種成型技術(shù)具有高效、產(chǎn)品質(zhì)量好、精度高等優(yōu)點(diǎn)，適用于強(qiáng)度高、批量生產(chǎn)的復(fù)合材料產(chǎn)品的成型。

高溫模壓成型工藝雖然已經(jīng)有很長(zhǎng)的應(yīng)用歷史了，但在國(guó)內(nèi)仍然處于一種應(yīng)用性非常強(qiáng)的碳纖維成型工藝，在工業(yè)構(gòu)件制造方面是無(wú)可替代的。由于纖維浸潤(rùn)性好、樹(shù)脂含量可控、使用壽命長(zhǎng)，因此制品尺寸精準(zhǔn)成型周期短以及強(qiáng)度表現(xiàn)優(yōu)異等良好生產(chǎn)環(huán)境下，工廠的年產(chǎn)量至少能滿足5~8萬(wàn)件。廣泛應(yīng)用于高鐵內(nèi)外部和航天航空等領(lǐng)域。

2、手糊成型

在模具表面涂抹脫模劑噴上膠衣，將剪裁好的碳纖維預(yù)浸布鋪在模具表面上，然后刷上樹(shù)脂類(lèi)的產(chǎn)品，達(dá)到所需要的一定厚度時(shí)就進(jìn)行成型固化，最后脫模處理。

在技術(shù)發(fā)達(dá)的今天手糊工藝仍然能立足市場(chǎng)，其廣泛被應(yīng)用在石油化工容器、貯槽、汽車(chē)殼體等領(lǐng)域。但手糊工藝主要還是有賴(lài)于工人，所有一般生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品質(zhì)量都不穩(wěn)定而且生產(chǎn)效率低。

3、熱壓罐成型

首先在模具表面刷層脫模劑，然后將單層預(yù)浸料按預(yù)定方向鋪疊成的復(fù)合材料坯料放在熱壓罐內(nèi)，用吸膠氈、多孔防粘布(膜)、透氣氈覆蓋，并密封在真空袋內(nèi)。再在一定壓力和溫度下抽去真空完成固化。熱壓罐成型是一種能承受和調(diào)控溫度、壓力范圍的專(zhuān)用壓力容器。廣泛應(yīng)用于制造飛機(jī)艙門(mén)、機(jī)載雷達(dá)罩、整流罩、機(jī)翼、支架、尾翼等領(lǐng)域

4、纏繞成型

將經(jīng)過(guò)樹(shù)脂膠液浸漬的連續(xù)纖維或布帶按一定規(guī)律纏繞到芯模上，然后固化、碳纖維復(fù)合材料脫模劑成為復(fù)合材料制品的工藝。碳纖維纏繞成型可充分發(fā)揮其高比強(qiáng)度、高比模量以及低密度的特點(diǎn)，可用于制造圓柱體、球體及某些正曲率回轉(zhuǎn)體或筒形碳纖維制品。

通過(guò)本文對(duì)碳纖維制品加工過(guò)程中脫模劑的重要性的講解，大家是否對(duì)碳纖維制品加工成型和脫模劑有所了解了呢？

預(yù)浸料是在嚴(yán)格操控的條件下用樹(shù)脂基體浸漬接連纖維或織物制成的樹(shù)脂基體與增強(qiáng)體的組合物，是制作復(fù)合資料的中心資料可直接用以制作各種復(fù)合資料構(gòu)件。本文小編給大家介紹下碳纖維加工織物預(yù)浸料質(zhì)量生產(chǎn)工藝。

一、預(yù)浸料質(zhì)量要求

預(yù)浸料是復(fù)合資料功能的根底，其質(zhì)量好壞直接關(guān)系到復(fù)合資料的質(zhì)量，復(fù)合資料成型時(shí)的工藝功能和力學(xué)功能取決于預(yù)浸料的功能。因而預(yù)浸料對(duì)復(fù)合資料的應(yīng)用和發(fā)展具有重要意義。一般對(duì)預(yù)浸料的根本要求如下：

1. 樹(shù)脂基體和增強(qiáng)體要匹配：增強(qiáng)體外表通過(guò)處理和樹(shù)脂要根本相容，這樣復(fù)合資料才可能具有優(yōu)秀的層間強(qiáng)度。
2. 具有適當(dāng)?shù)酿ば院弯伕残裕吼ば砸膊灰颂笠员沅亴佑姓`時(shí)，可以分隔重新進(jìn)行鋪貼，而又無(wú)損預(yù)浸料。另一方面黏性也不能太小，假如黏性太小在工作溫度下兩塊預(yù)浸料則無(wú)法張貼在一起，因而無(wú)法服帖地張貼在模具上，去掉外力后就會(huì)反彈從模具脫開(kāi)。
3. 樹(shù)脂含量誤差應(yīng)盡可能低：至少應(yīng)操控在±3%以內(nèi)，以保證復(fù)合資料纖維體積含量和力學(xué)功能的穩(wěn)定性。特別對(duì)錯(cuò)吸膠預(yù)浸料樹(shù)脂含量誤差最好能操控在±1%以內(nèi)。
4. 蒸發(fā)分含量盡可能?。阂话悴倏卦?%以內(nèi)，旨在下降復(fù)合資料中的孔隙含量以進(jìn)步復(fù)合資料的力學(xué)功能。首要承力構(gòu)件預(yù)浸料的蒸發(fā)分含量要求操控在0、8%以內(nèi)。
5. 儲(chǔ)存壽數(shù)要長(zhǎng)：一般要求室溫下的黏性儲(chǔ)存期大于1個(gè)月，-18攝氏度下大于6個(gè)月，旨在滿足復(fù)合資料鋪貼工藝和力學(xué)功能要求。
6. 固化成型時(shí)有較寬的加壓帶：即在較寬的溫度范圍內(nèi)加壓，均可獲得期望的復(fù)合資料構(gòu)件而對(duì)功能則無(wú)明顯影響。
7. 具有適合的活動(dòng)度：層合件用預(yù)浸料的樹(shù)脂活動(dòng)度可適當(dāng)大一些，以便樹(shù)脂均勻分布并滲透增強(qiáng)資料；夾層結(jié)構(gòu)面板用預(yù)浸料的樹(shù)脂活動(dòng)應(yīng)比較小，以使面板和芯材能牢固地結(jié)合在一起。

二、預(yù)浸料運(yùn)用特點(diǎn)

1. 可操控增強(qiáng)體含量和排列；
2. 易于鋪層；
3. 預(yù)浸料浸漬徹底，無(wú)氣泡，可出產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)外表產(chǎn)品；
4. 出產(chǎn)期間比較安全；
5. 制作工序較多，成本貴重。

三、預(yù)浸料出產(chǎn)工藝

出產(chǎn)預(yù)浸料便是用樹(shù)脂浸漬纖維（或織物）的進(jìn)程，運(yùn)用出產(chǎn)工藝碎樹(shù)脂基體類(lèi)型不同而異。

熱固性樹(shù)脂基體預(yù)浸料方法是現(xiàn)在比較老練的一種工藝。熱固性樹(shù)脂基體預(yù)浸料現(xiàn)在首要分為兩種工藝：溶液浸漬法和熱熔法。這兩種工藝各有利弊相互彌補(bǔ)。估量未來(lái)這兩種出產(chǎn)工藝將會(huì)一起存在，以習(xí)慣不同需求但熱熔法愈來(lái)愈遍及。國(guó)外對(duì)熱熔法出產(chǎn)則完成了工藝進(jìn)程的自動(dòng)監(jiān)控，在制模階段運(yùn)用計(jì)算機(jī)操控膠膜厚度然后保證了樹(shù)脂含量的均勻度。

關(guān)于碳纖維加工織物預(yù)浸料質(zhì)量生產(chǎn)工藝就介紹到這里，通過(guò)本文的講解相信大家對(duì)于預(yù)浸料的質(zhì)量和工藝都有了更多的了解。

碳纖維復(fù)合材料因其優(yōu)越的性能被眾多高科技行業(yè)所青睞，單由于其硬度大和強(qiáng)度高等特點(diǎn)在制品加工的時(shí)候確困難重重。很多碳纖維部件會(huì)有打孔的需要，尤其是大型設(shè)備部件上，想要打孔卻無(wú)法機(jī)械加工必須要手工打孔，這樣難度就更大了，因?yàn)榇蟛糠痔坷w維制品是一體成型結(jié)構(gòu)，稍有不慎便會(huì)損壞整個(gè)部件造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。本文就簡(jiǎn)單的介紹下碳纖維加工打孔工藝難點(diǎn)及相關(guān)的解決方法。

由于碳纖維復(fù)合材料是一層層的碳纖維布和樹(shù)脂復(fù)合而成，雖然纖維方向的拉伸強(qiáng)度高但是層與層之間的粘合強(qiáng)度并不太高，受力的時(shí)候出現(xiàn)應(yīng)力相異。進(jìn)行打孔的時(shí)候很容易出現(xiàn)分層、撕裂、燒焦軟化等情況。在進(jìn)行人工打孔的時(shí)候?qū)τ诹α康霓D(zhuǎn)速更加難以控制，諸多不穩(wěn)定的因素的情況下很容易將制品破壞，這種對(duì)制品的損傷要比機(jī)械加工嚴(yán)重的多，容易導(dǎo)致整體報(bào)廢。生產(chǎn)大部分的時(shí)候需要很大的成本同時(shí)上面的打孔要求也更多，所以手工給碳纖維復(fù)合材料打孔風(fēng)險(xiǎn)很高，需要專(zhuān)業(yè)的人員和技術(shù)。

在對(duì)碳纖維復(fù)合材料打孔過(guò)程中高強(qiáng)度的碳纖維會(huì)讓鉆機(jī)嚴(yán)重磨損和高熱量，所加工的部件會(huì)受到很大的切削力，容易分層。人工打孔的時(shí)候?qū)︺@頭轉(zhuǎn)速和推進(jìn)力度的調(diào)整會(huì)直接影響軸向力，在加工的過(guò)程中轉(zhuǎn)孔快要鉆透的時(shí)候要降低推進(jìn)力度，減低出口出的撕裂情況。

在進(jìn)行打孔的時(shí)候操作者需要注意保持鉆頭垂直，鉆頭中心不可偏移需要精細(xì)把控，尤其是鉆透的時(shí)候頭部切削的材料突然減少，會(huì)讓給進(jìn)量增大引起嚴(yán)重撕裂。

人工鉆孔需要大量的操作經(jīng)驗(yàn)才能降低損壞率，不過(guò)從一些外部準(zhǔn)備上也能降低皮損率，常用方法有：

• 鉆頭的選擇，加工碳纖維復(fù)合材料最好選擇硬質(zhì)鉆頭，金剛石、硬質(zhì)合金材料均可，這樣可以緩解磨損帶來(lái)的鉆頭鈍化降低軸向力。
• 鉆削工具要選擇質(zhì)量較好，性能穩(wěn)定的工具，在加工的時(shí)候能準(zhǔn)確的把控給進(jìn)速度。
• 在加工之前對(duì)要加工的制品周邊進(jìn)行固定支撐，減少加工時(shí)的震顫。 以上便是對(duì)碳纖維復(fù)合材料打孔加工難點(diǎn)及解決方法的介紹，希望能對(duì)碳纖維行業(yè)的從業(yè)者提供幫助。如果大家在實(shí)際的操作中遇到這個(gè)問(wèn)題，可以參加本文提到的幾個(gè)適用方法。

碳纖維加工模壓成型工藝是復(fù)合材料生產(chǎn)中最古老而又富有無(wú)限活力的一種成型方法。它是將一定量的預(yù)混料或預(yù)浸料加入金屬對(duì)模內(nèi)，經(jīng)加熱加壓固化成型的方法。下面為大家介紹碳纖維模壓成型工藝的步驟：

嵌件放置

嵌件一般由金屬制成可對(duì)制品起增強(qiáng)作用，使用嵌件的制品力學(xué)性能提高較大。也有的是為了給制品賦予導(dǎo)電、導(dǎo)熱特性或者其他功能特性而加入嵌體。嵌件放置前，進(jìn)行預(yù)熱為佳。通常是用手放置嵌件，放置位置要準(zhǔn)確、穩(wěn)定，若是小型嵌件亦可用鉗子或鑷子安裝。一件制品可以用一個(gè)嵌件也可放置幾種不同的嵌件，其位置不得放錯(cuò)不得歪斜，一定要使嵌件穩(wěn)定，必要時(shí)應(yīng)加以固定防止位移或脫掉，否則達(dá)不到使用嵌件的目的反而會(huì)造成制品的報(bào)廢甚至?xí)p害模具。

加料

 加料量的精確度會(huì)直接影響制品的尺寸與密度，應(yīng)嚴(yán)格加以定量，將物料均勻地加入型模槽中。定量加料法有:重量法、計(jì)數(shù)法和容量法。重量法準(zhǔn)確但較麻煩，多用于尺寸要求精確和難以用容量法加料的物料，如碎屑狀、纖維狀物料。容量法不如重量法準(zhǔn)確，但操作方便一般用于粉料計(jì)量。計(jì)數(shù)法只用于預(yù)壓物料加料。

合模

合模分為凸模未接觸物料前，需低壓(1。5—3。0MPa)快速，這樣可以縮短周期和避免塑料發(fā)生變化，當(dāng)凸模接觸物料之后應(yīng)開(kāi)始放慢閉模速度，改用高壓(15-30MPa)慢速，以免損壞嵌件并使模內(nèi)空氣排出。

排氣

為了排除模內(nèi)空氣、水氣及揮發(fā)物，在模具閉合后有的還需要將模具開(kāi)啟一段時(shí)間，這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為排氣。排氣操作應(yīng)力求迅速，一定要在物料尚未塑化時(shí)完成。否則物料硬化而失去可塑性，此時(shí)即使打開(kāi)模具也排不了氣，即使提高溫度和壓力也不可能得到理想的制品。排氣可以縮短固化時(shí)間而且能提高制品的力學(xué)性能和電性能。

固化

物料從流動(dòng)態(tài)變成堅(jiān)硬的不熔不溶狀態(tài)的過(guò)程稱(chēng)為熱固性樹(shù)脂的固化。固化速度的快慢取決于樹(shù)脂中低相對(duì)分子質(zhì)量組成向高相對(duì)分子質(zhì)量產(chǎn)物轉(zhuǎn)化的速率，即固化速度與樹(shù)脂的分子結(jié)構(gòu)有關(guān)。

保壓時(shí)間

樹(shù)脂在模內(nèi)固化的過(guò)程始終處于高溫和高壓之下，從開(kāi)始升溫、加壓、到固化至降溫降壓所需要的時(shí)間稱(chēng)為保壓時(shí)間。保壓時(shí)間實(shí)質(zhì)上就是保持溫度和壓力的時(shí)間，它與固化速度完全一致，保壓時(shí)間過(guò)短，即過(guò)早地降溫降壓會(huì)導(dǎo)致樹(shù)脂固化不完全，降低制品的力學(xué)性能和電性能以及耐熱性能。同時(shí)制品在脫模后會(huì)繼續(xù)收縮而出現(xiàn)翹曲現(xiàn)象。

脫模

脫模通常是靠頂(出)桿來(lái)完成的，帶有成型桿或某些嵌件的制品應(yīng)先用專(zhuān)門(mén)的工具將成型桿等擰脫，而后再進(jìn)行脫模。

清理模具

由于模壓時(shí)可能在模具里留有一些殘存的物料及掉入飛邊，所以每次模壓后必須將模具清理干凈，如果模具上附著物太牢可以用銅片清理也可用拋光劑拭刷等，清理后涂上脫模劑以便進(jìn)行下一次模壓。

關(guān)于碳纖維加工模壓成型工藝的步驟就介紹到這里，可以看到想要產(chǎn)品的質(zhì)量好，那么就必須嚴(yán)格按照這些步驟來(lái)執(zhí)行。

碳纖維管作為基礎(chǔ)碳纖維制品在多個(gè)領(lǐng)域中取得應(yīng)用，像一些體育器材類(lèi)的球桿還有支架等結(jié)構(gòu)件都應(yīng)用到了碳纖維管。碳纖維管應(yīng)用較多的成型工藝是卷制成型，本文小編給大家具體來(lái)介紹一下碳纖維管卷制加工及碳纖維鋪層設(shè)計(jì)。

在制作碳纖維管之前需要將準(zhǔn)備工作做好，根據(jù)所需管材的規(guī)格以及要求裁好所需預(yù)浸料以及選好合適的內(nèi)芯模具，將模具擦拭干凈接著在模具上涂上一層脫模劑方便之后的脫模。這些做完之后就可以進(jìn)行卷管了，先將預(yù)浸料的兩端粘貼到模具上，然后利用卷管機(jī)的熱壓原理將預(yù)浸料均勻的卷制到內(nèi)芯模具上，一層一層的卷制，當(dāng)所有預(yù)浸料都卷制完畢后再在最外層碳纖維預(yù)浸料的表面上裹上一層薄膜(OPP)，接著送入高溫固化爐中，在一定時(shí)間的高溫環(huán)境下固化成型。之后再把裹上的OPP撕掉就得到了碳纖維管的毛坯。

一般對(duì)于碳纖維管的毛坯還要進(jìn)行一些后加工處理才能夠得到最后的碳纖維管，一般我們需要對(duì)管材進(jìn)行噴漆處理，使得管材表面更加光整平滑。然后要切去兩端不平整的部分保證管材的尺寸。

考慮到成型的問(wèn)題碳纖維通常不會(huì)單獨(dú)使用，而是與樹(shù)脂等基體材料構(gòu)成碳纖維復(fù)合材料，其中碳纖維主要起到承載的作用，而樹(shù)脂是起到連接碳纖維以及傳遞載荷的作用。碳纖維的力學(xué)性能十分突出，并且能夠通過(guò)合理的鋪層設(shè)計(jì)盡可能的發(fā)揮出優(yōu)勢(shì)。

選定各個(gè)區(qū)域的連續(xù)纖維的寬度對(duì)纖維方向的一致性具有一定的影響，并且寬度越大其偏離也越大，表面纖維方向的一致性較差。同理選定各個(gè)區(qū)域連續(xù)纖維的寬度對(duì)纖維連續(xù)性和短纖維的均勻性也要影響，此競(jìng)度纖維方向的偏離會(huì)影響到連續(xù)纖維的量，與纖維之間能滑移情況的連續(xù)纖維量偏差大，表明纖維連續(xù)性差短纖維的均勻性也差。

鋪疊所用的材料是預(yù)浸料，由于纖維具有寬度，不能完全按照理想的纖維路徑進(jìn)行鋪放，因此按照理想路線進(jìn)行相似處理，將鋪層分成條狀鋪疊。為了減少固化過(guò)程中的變形，整體的鋪層順序應(yīng)該遵循對(duì)稱(chēng)性。碳纖維復(fù)合材料結(jié)構(gòu)中承載的關(guān)鍵是連續(xù)和繃緊，如果在預(yù)浸料的邊緣出現(xiàn)大量斷裂的纖維這將不能傳遞載荷。

本文重點(diǎn)介紹了碳纖維管卷制加工及碳纖維鋪層設(shè)計(jì)，可以看到碳纖維產(chǎn)品加工工藝是很講究的，當(dāng)然也唯有如此才能確保產(chǎn)品的質(zhì)量。

在碳纖維管加工成型是很重要的步驟，如果這個(gè)階段的工作沒(méi)有做好，那么就會(huì)直接影響到成品的質(zhì)量。那么碳纖維管加工成型是怎么做的呢？下面就介紹下碳纖維管的加工成型的三種常見(jiàn)方法。

纏繞成型法：將碳纖維單絲纏繞在碳纖維軸上，特別適用于制作圓柱體和空心器皿。

擠拉成型法：先將碳纖維完全浸潤(rùn)，通過(guò)擠拉除去樹(shù)脂和空氣然后在爐子里固化成型，這種方法簡(jiǎn)單適用于制備棒狀、管狀零件等;

真空袋熱壓法：在模具上疊層并覆上耐熱薄膜，利用柔軟的口袋向疊層施加壓力并在熱壓罐中固化。

在碳纖維管的實(shí)際加工過(guò)程中，最基本的加工成型方法是纏繞法，這種方法易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化，比起其他方法具有勞動(dòng)條件好、勞動(dòng)強(qiáng)度低、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、生產(chǎn)成本低等特點(diǎn)，所以應(yīng)用十分廣泛。具體方式又稱(chēng)為濕法纏繞，即將浸膠后的碳纖維集束在一定張力控制下直接纏繞在芯膜上的工藝方法。其原理是采用卷管機(jī)上的熱輥使預(yù)浸料軟化，熔化預(yù)浸料上面的樹(shù)脂膠粘劑。在一定張力下在輥的旋轉(zhuǎn)操作過(guò)程中，利用輥和心軸之間的摩擦將預(yù)浸料連續(xù)卷到管芯上，直至所要求的厚度然后通過(guò)冷輥冷卻定型。根據(jù)成型工藝中預(yù)浸料的上料方法，可分為手動(dòng)上料法和連續(xù)機(jī)械方法。纏繞線型的方法是保證碳纖維纏繞產(chǎn)品質(zhì)量的重要前提，管道的使用情況不同纏繞線型也不同，具體線型有環(huán)向纏繞、縱向平面纏繞和螺旋纏繞三種。

纏繞成型法的基本操作過(guò)程是：首先清理輥筒，然后熱輥加熱到設(shè)定溫度調(diào)整預(yù)浸料張力。在輥筒上不施加壓力，將引布先在涂有脫模劑的管芯上包繞一圈，然后放下壓輥將引頭布在熱輥，同時(shí)將預(yù)浸料拉出來(lái)，貼在加熱部分頭布與引頭布相搭接。引頭布的長(zhǎng)度約為800-1200mm，視管徑而定，引頭布與膠布的搭接長(zhǎng)度，一般為150-250mm。在卷制厚壁管時(shí)，在正常運(yùn)行時(shí)將芯模的旋轉(zhuǎn)速度適當(dāng)加快，靠近壁厚度設(shè)計(jì)放慢速度以達(dá)到設(shè)計(jì)厚度，切斷膠布。然后在保持壓輥壓力的情況下，繼續(xù)使芯模旋轉(zhuǎn)1-2圈。最后提升壓輥測(cè)量管坯外徑，合格后從卷管機(jī)上取出送入固化爐中固化成型。

關(guān)于碳纖維管加工成型的問(wèn)題，本文具體介紹了三種常見(jiàn)且實(shí)用的方法，通過(guò)本文的講解大家應(yīng)該對(duì)碳纖維管加工成型有所了解了吧。

碳纖維管材是用得較多的材料，但是很多人對(duì)于碳纖維管材的認(rèn)識(shí)并不多，為了讓大家對(duì)碳纖維管材有更多的了解，本文小編就給大家具體介紹下碳纖維管材。

一、碳纖維管材的特點(diǎn)

卷繞成型特點(diǎn)為內(nèi)層為碳纖維布鋪層，可設(shè)計(jì)任意角度進(jìn)行鋪層，由于理論計(jì)算在0°，90°，45°可達(dá)到強(qiáng)度有效值的最大值，故大多數(shù)廠家鋪層角度都為這幾個(gè)角度。再根據(jù)強(qiáng)度要求計(jì)算出鋪層層數(shù)，進(jìn)行卷繞固化便可以得到強(qiáng)度良好的管材。因此大眾與企業(yè)選擇優(yōu)良管材時(shí)最好選擇有專(zhuān)利與研究機(jī)構(gòu)對(duì)接的企業(yè)，因?yàn)檫@些企業(yè)有著強(qiáng)大與前沿的表面改性技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)，并且生產(chǎn)人員且都是經(jīng)驗(yàn)豐富高技術(shù)人員，這些廠家生產(chǎn)的管材優(yōu)良且有著成本管理，每一個(gè)產(chǎn)品都會(huì)經(jīng)過(guò)機(jī)器的檢測(cè)與掃描，并且被破壞的樣品會(huì)進(jìn)入研究院進(jìn)行碳纖維的修復(fù)研究，保障每一個(gè)產(chǎn)品造之有術(shù)用之有方。

二、碳纖維管材的優(yōu)點(diǎn)：

重量輕強(qiáng)度高：碳纖維管材密度小重量輕，其比重僅是鋼材的四分之一，但是其抗拉強(qiáng)度很高，強(qiáng)度是鋼材的6-12倍可達(dá)到3000MPa以上，與塑料制品相比其強(qiáng)度是塑料制品的幾十倍。碳纖維管材輕質(zhì)高強(qiáng)的特性，使其在運(yùn)輸和施工安裝都具有顯著的優(yōu)勢(shì)。

耐腐蝕抗老化使用壽命長(zhǎng)：碳纖維材料能耐酸、堿、鹽、部分有機(jī)溶劑及其它腐蝕性侵蝕，在防腐蝕領(lǐng)域有其它金屬無(wú)法比擬的優(yōu)越性，除此之外其還有較好的耐水性和抗老化性，因此無(wú)論在腐蝕性的環(huán)境、惡劣的氣候還是潮濕的環(huán)境中，碳纖維管材的使用壽命都可達(dá)到25年以上。

表面光滑美觀可設(shè)計(jì)性強(qiáng)：碳纖維管材是采用碳纖維復(fù)合材料預(yù)浸入苯乙稀基聚脂樹(shù)脂經(jīng)加熱固化拉擠(纏撓)而成。在制作過(guò)程中可以通過(guò)不同的模具生產(chǎn)出各種型材，如不同規(guī)格的碳纖維圓管，不同規(guī)格的方管，不同規(guī)格的片材，以及其它不規(guī)則異型材，具有一定的設(shè)計(jì)性。經(jīng)過(guò)打磨噴漆其表面顯得光滑美觀，在制作過(guò)程中也可以包3K進(jìn)行表面包裝美化。

三、碳纖維管材的規(guī)格：

碳纖維管材的型號(hào)規(guī)格多樣，按成型工藝不同可以分為拉擠管和纏繞管;按紋路不同可以分為平紋、斜紋和純黑；按表面處理不同可分為亮光、啞光;按形狀不同可以分方管、圓管和異形管，其中異型管包括橢圓管、工字管、半圓型管等。

本文具體介紹了碳纖維管材的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)及規(guī)格，相信通過(guò)本文的講解大家對(duì)碳纖維管材的各個(gè)方面會(huì)有比較多的認(rèn)識(shí)。

隨著各行業(yè)對(duì)材料輕量化和卓越性能的追求，碳纖維及其復(fù)合材料的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，目前還沒(méi)有大批量應(yīng)用的原因主要是成本和生產(chǎn)效率的問(wèn)題。本文給大家介紹下碳纖維復(fù)合材料加工原理以及為什么難加工。

碳纖維復(fù)合材料加工原理

纖維取向

纖維取向在 CFRP 工件和刀具接觸面的相互作用中會(huì)產(chǎn)生重大影響，切屑形成和纖維取向密切相關(guān)。CFRP 工件和刀具接觸面的斷裂是由刀尖所施加的壓力導(dǎo)致的。在多種纖維取向方面，共有3 種切削機(jī)理：

(1)纖維的斷裂沿著纖維和基體接觸面的方向，即纖維取向是0°。

(2)刀具剪切時(shí)方向垂直于纖維軸，纖維取向?yàn)?5°。

(3)纖維取向?yàn)?90°甚至負(fù)角度，纖維方向角度 30°、60°、90°是最關(guān)鍵的方向，它們會(huì)導(dǎo)致大的切削力和集中磨損及工件破壞，通過(guò)增加刀具后角值可以有效地減小進(jìn)給推力。

切削熱

CFRP的切削過(guò)程是碳纖維斷裂和基體材料去除的復(fù)雜過(guò)程，工件和切削刀具之間摩擦升溫，甚至引起刀具高溫軟化或分解。CFRP導(dǎo)熱性較差所以在切削過(guò)程禁止使用冷卻液，致使產(chǎn)生的切削熱不能快速散出，從而將熱量傳到切削刀具上，加劇了切削設(shè)備的磨損使其使用壽命大打折扣，同時(shí)使工件的表面熱量更加劇，影響復(fù)合材料表面成型降低了復(fù)合材料使用中的性能。

復(fù)合材料切削熱的研究主要集中在切削溫度的測(cè)量方法上，國(guó)內(nèi)外很多學(xué)者采用紅外測(cè)溫儀、熱像儀或者埋入熱電偶等方式對(duì)碳纖維復(fù)合材料的切削溫度進(jìn)行測(cè)量研究。

刀具磨損機(jī)理

CFRP屬于難加工材料，主要原因是其對(duì)刀具的磨損非常迅速。加工進(jìn)程中對(duì)刀具的磨損機(jī)理為：工件在刀具上被加工時(shí)二者表面接觸大，在加工過(guò)程中長(zhǎng)期的磨損震動(dòng)，使刀具上的硬質(zhì)顆粒偶有脫離從而形成了所謂的刀具磨損。

磨損類(lèi)型大致可分為刀具破壞和磨損，按照磨損的位置不同磨損又可分為刀尖磨損、刀具側(cè)面磨損、刀具邊緣破壞和邊緣磨損。

影響刀具磨損的因素有很多，主要包含加工工藝參數(shù)、刀具幾何形狀和材料等。在CFRP切削過(guò)程中工藝參數(shù)(如切削速度、進(jìn)給速度、纖維取向等)會(huì)顯著地影響刀具磨損。一般而言切削速度增加會(huì)加劇側(cè)面磨損。刀具幾何形狀和材料對(duì)加工表面、切屑形成、切削力和刀具磨損有著顯著的影響。

碳纖維復(fù)合材料為什么難加工

碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(CFRP)在加工過(guò)程中，基體和纖維存在較為復(fù)雜的內(nèi)部相互作用，使其物理特性與金屬有較大區(qū)別，CFRP密度遠(yuǎn)小于金屬而強(qiáng)度大于絕大部分金屬。因?yàn)镃FRP的不均勻性，在加工過(guò)程中往往會(huì)出現(xiàn)纖維拉出或基質(zhì)纖維的脫離;CFRP 具有較高的耐熱性和耐磨性，使其在加工過(guò)程中對(duì)設(shè)備的要求較高，因?yàn)樯a(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生大量切削熱對(duì)設(shè)備磨損較為嚴(yán)重。

同時(shí)其應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)展要求也越來(lái)越細(xì)膩，對(duì)材料適用性做出要求，對(duì)CFRP 的質(zhì)量要求也越來(lái)越苛刻也致使加工成本上浮。

本文重點(diǎn)介紹了碳纖維復(fù)合材料加工原理以及為什么難加工，可以看到碳纖維復(fù)合材料加工工藝還是很復(fù)雜的，當(dāng)然這些所有的因?yàn)橐沧⒍怂募庸るy度。

碳纖維復(fù)合材料加工是比較復(fù)雜的過(guò)程，如果不是資深的行內(nèi)人可能會(huì)不太清除。本文小編就具體給大家介紹下碳纖維復(fù)合材料加工方法。

車(chē)削加工

車(chē)削是在 CFRP加工中應(yīng)用最多的方法也是最基礎(chǔ)的方法，通常適用于圓柱表面預(yù)定公差的實(shí)現(xiàn)。適合車(chē)削可以應(yīng)用的刀具主要材料為：硬質(zhì)合金或陶瓷以及聚晶金剛石。加工工藝中進(jìn)刀速率，所切深度和切削的速度都會(huì)影響工件成品表面質(zhì)量和道具損壞程度，這也是進(jìn)行技術(shù)優(yōu)化的目標(biāo)方向。

銑削加工

銑削通常是對(duì)成品工件再加工的一種加工方式，要求的加工精度較高，對(duì)復(fù)雜工件粗加工后的修繕性的銑削過(guò)程。在加工過(guò)程中同樣端銑刀和CFRP之間要進(jìn)行復(fù)雜的相互作用，造成 CFRP工件存在沒(méi)切斷的纖維紗線以及分層現(xiàn)象。為減少和避免類(lèi)似缺陷產(chǎn)生只要在加工前期，科學(xué)預(yù)測(cè)切削力和軸分層和未切斷的纖維紗線毛邊的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生的大小，控制加工工藝參數(shù)設(shè)置將有效減少了毛刺毛邊的產(chǎn)生。

主要的工藝參數(shù)如纖維取向、軸向和切向進(jìn)給速度、切削速度等，都會(huì)對(duì)工件表面粗糙度產(chǎn)生顯著影響。銑削加工的技術(shù)要求：反復(fù)實(shí)驗(yàn)纖維取向，軸向和切向進(jìn)給速度，形成最佳參數(shù)，進(jìn)行銑削加工。

鉆孔加工

工件要求螺栓或鉚接裝配時(shí)需鉆孔操作，在CFRP鉆孔過(guò)程中仍然存在一定問(wèn)題：材料的離層現(xiàn)象，刀具的嚴(yán)重?fù)p耗以及孔內(nèi)壁的質(zhì)量問(wèn)題。經(jīng)實(shí)驗(yàn)分析設(shè)置的切削參數(shù)、鉆頭的幾何形態(tài)以及切削的質(zhì)量對(duì)上訴產(chǎn)生的問(wèn)題均產(chǎn)生明顯影響。通常把損傷區(qū)最大直徑和孔徑比率稱(chēng)為損傷因子也是表示分層現(xiàn)象的程度，分層因子越大表示分層問(wèn)題越為嚴(yán)重。

通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以推理切削過(guò)程中推力和分層現(xiàn)象產(chǎn)生也有相互關(guān)系，推削力的大小也可表示分層程度?；谙嗤你@孔材料不同于其他加工方式，鉆孔加工中切削速率不會(huì)給切削力產(chǎn)生很大影響。

在同一切削參數(shù)下與麻花鉆頭相比，參數(shù)對(duì)復(fù)合型特殊鉆頭分層影響較低。對(duì)于特殊幾何特征的鉆頭，較大的進(jìn)給速度和鉆頭直徑可以減少分層，并且不同直徑比鉆孔切削力會(huì)隨著直徑比的減小而增大，隨著進(jìn)給速度的增大而增大。

磨削加工

通常在船舶制造航天工業(yè)領(lǐng)域，對(duì) CFRP的工件質(zhì)量要求更為苛刻。工件精度和質(zhì)量都要求在較高加工方式下進(jìn)行，而磨削加工的施工工藝恰恰符合其制造要求。磨削加工件精度要求十分嚴(yán)格，需對(duì)已經(jīng)粗加工的工件進(jìn)行細(xì)磨加工。磨削加工 CFRP要比金屬困難和復(fù)雜得多，

關(guān)于碳纖維復(fù)合材料加工方法就簡(jiǎn)單的介紹到這里，當(dāng)然還有比如超聲振動(dòng)加工等技術(shù)，想要對(duì)碳纖維復(fù)合材料加工有更多了解的朋友，可以多去看看相關(guān)的資料。