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复合材料成型工艺是现代材料科学的重要组成部分。它通过将增强材料如纤维与基体材料如树脂相结合,经过特定的成型和固化过程,制造出具有优异性能的复合材料制品。这些制品广泛应用于航空航天、汽车、建筑等领域。
手糊成型是最传统也是最基础的复合材料成型工艺。操作过程是先在模具表面铺放增强纤维材料,然后用刷子或滚筒手工涂刷树脂,使树脂充分浸润纤维并排除气泡,最后经过固化和脱模得到制品。这种工艺设备简单、成本低廉,特别适合小批量和形状简单的制品生产。
真空袋压成型是在手糊成型基础上发展的先进工艺。首先在模具上铺放预浸料或进行手糊铺层,然后用真空袋覆盖整个铺层并进行密封。通过真空泵抽出袋内空气,利用大气压力对层合板进行均匀压实,有效排除多余树脂和气泡。这种工艺能显著提高制品的密实度和纤维含量,改善制品质量。
树脂传递模塑RTM是一种先进的闭模成型工艺。首先将干燥的增强材料预成型体放入下模具中,然后合模密封形成封闭的模腔。通过注射系统将低粘度树脂从注射口压入模腔,树脂在压力作用下流动并浸润纤维材料,多余空气从排气口排出。树脂完全浸润后进行固化,最终脱模得到内外表面光滑、尺寸精确的高质量制品。
复合材料成型工艺种类繁多,各有特点。手糊成型成本低廉适合小批量,真空袋压能提高制品密实度,RTM可获得表面光滑尺寸精确的制品,热压罐成型用于航空级高质量产品,拉挤成型适合连续型材生产,缠绕成型专用于中空回转体。在实际应用中,需要根据制品的性能要求、生产批量、成本预算和设备条件等因素综合考虑,选择最适合的成型工艺。