碳纖維模具在汽車制造上的廣泛應用

碳纖維與其他傳統(tǒng)材料相比具有明顯的優(yōu)勢，例如比模量、比強度高，制造出的構件力學性能好，可設計性強安全性高，還可以零部件一體化，并且發(fā)展出多種加工成型工藝，在汽車領域有著廣泛的應用。本篇文章介紹的就是制作碳纖維模具的碳纖維復合材料在汽車領域采用的成型工藝，以及碳纖維復合材料在汽車領域相較于傳統(tǒng)材料的優(yōu)勢，如果你對此感興趣，那就繼續(xù)看下去吧。

汽車領域碳纖維復合材料成型工藝

PCM成型

模壓成型是將沖壓后的碳纖維半成品預先放入模具，然后加熱加壓使其成型固化的成型方式。近年來，預浸料因具有精確的纖維、樹脂配比而被越來越廣泛的應用。而PCM成型工藝作為一種理想的CFRP罐外熱壓工藝，不僅能夠大幅縮短成型周期、提高生產(chǎn)效率，具有制品尺寸精度高、表面光潔度好、生產(chǎn)成本相對較低、容易實現(xiàn)復雜結構件的一次成型等特點，同時，由于制品內(nèi)纖維取向性好，因此制品的強度、剛度相對較高，已成為車用CFRP的重要成型工藝。

高壓RTM成型

高壓RTM（high pressure rtm，HP-RTM）是通過增大注射壓力提升注射速度的有效方法。采用該工藝注射壓力能夠達到幾千兆帕，保證了較高的合模速度和壓制速度，大大縮短部件成型時間，提高了工藝效能。同時，增大壓力能夠促使樹脂快速充滿模腔，提高纖維樹脂浸潤度，減少樹脂注射次數(shù)，促進空氣排出，降低成品孔隙率，從而實現(xiàn)卓越的表面性能。如同時選擇注入低黏度樹脂體系或低黏度反應性混合物料體系，注射速度能夠進一步提高；通過高壓計量技術對反應物料進行精確計量，也能夠縮短注射時間。

另外，由于CFRP制品結構和性能可設計性強，當HP-RTM應用于大型復雜結構部件的制造時優(yōu)勢更加明顯，不僅可以在 5min 以內(nèi)實現(xiàn)部件的一體化成型，而且能夠大幅減少零部件和緊固件數(shù)量，簡化連接和裝配，極大減少了生產(chǎn)過程的能源消耗，降低了碳纖維模具的生產(chǎn)成本。

其他成型工藝

RTM成型工藝對模具制造精度要求高、模具制作周期長且價格較高，而預浸料的材料加工、運輸成本較高，模具的成本也不低，因此這2種成型工藝前期投人較大。因此，其他的復合材料成型工藝，如片狀模塑料（Sheet Molding Compound SMC）模壓成型工藝、長碳纖維增強熱塑性材料（Long carbon Fiber Reinforced Thennolplastics，CF-LFT)注塑成型工藝也得到了較為廣泛的應用。