碳纤维预浸料加工成型的方法有多种,其中模压成型是较为常用的一种。在碳纤维制品从无到有的过程中,模压成型加工是由设备完成,比较轻松。其实不然,模压成型过程很重要,温度、压力和时间的影响很大,尤其是温度。控制好这5个阶段的温度因素,碳纤维预浸料的模压成型才能更稳定,生产的碳纤维制品的性能才会更好。
 
这5个温度因素,直接影响碳纤维预浸料的模压成型
 
    碳纤维预浸料模压成型的5段温度控制
 
    1、物料装模温度:碳纤维预浸料装模温度是指将预浸料和树脂放入模腔时,金属模具的温度。模具的温度并不是统一的,需要根据碳纤维预浸料、树脂种类和模压工艺来决定。如果模压物料挥发量高,树脂含量低,则模具温度会低一些,而结构复杂的物料来说,装模温度通常在25℃~90℃之间。
 
    2、升温速率:升温阶段时碳纤维预浸料装模之后到最高模压成型温度这段时间内的升温速率,根据模压工艺需求发生变化。如果碳纤维预浸料的装模温度就是最高模压温度,那就不涉及升温速率这一说。对于慢速模压工艺,则需要根据不同的材料和工艺要求,选择适当的升温速率。
 
    3、固化成型温度:固化其实指的是树脂的固化,因为碳纤维原丝本来就是固体了。树脂固化成型会吸收或放出一定的热量,根据这个热量来判断树脂的缩聚反应程度,最终确定固化成型的温度。碳纤维预浸料的固化成型温度与树脂的品种直接相关。成型温度过高,树脂反应速度过快,物料流动性降低过快,会早期局部固化,无法充满模腔。如果温度过低,固化反应不完全,产品也会出现缺陷。
 
    4、成型保温时间:成型保温时间是指在成型压力和成型温度下保温的时间,在这个阶段内,碳纤维制品完全固化,并消除内部的一切应力,是碳纤维制品成型后的一段稳固期。成型保温时间的长短与碳纤维预浸料的品种、成型温度及制品的结构相关。
 
    5、冷却降温:碳纤维预浸料的降温方式有自然冷却和强制降温两种。在慢速成型中,保温结束后要在一定压力下逐渐降温,模具温度降至60℃以下时,方可进行脱模操作。快速压制工艺可不采用降温操作,待保温结束后即可在成型温度下脱模,取出制品。
 
    碳纤维预浸料的模压成型过程里,温度是不可或缺的一个因素。与温度相关的这5个因素是至关重要的关键所在。想要生产出性能稳定的碳纤维制品,企业需要掌握这些与温度相关的秘诀。