许多不同的制造工艺可用于进行先进的复合结构。但是,如果需要在较高批量的生产速率下生产具有卓越性能的高度复杂组件,则可用选项开始缩小。长切碎纤维热塑性塑料的压缩成型是可以满足这些要求的方法之一。
压缩成型
压缩成型涉及通过在热量和高压下模制纤维增强预浸料块状成型化合物(BMC)的电荷而形成复杂成形的组分。单向纤维增强热塑性胶带切成6.4-50.8mm的长度,以产生BMCS(图1)。
然后,精确数量的这些松散的芯片或股被称量,以填满位于一个匹配的金属模具的特定工具的体积。随后对材料进行加热和压缩,使纤维在冷却前流动并到达模腔内的每个复杂特征。
图1所示。热固性复合材料。图片来源:东丽高级复合材料公司
热塑性BMC压缩成型
热固性压缩成型一般不需要一定程度的模具温度控制。然而,在热塑性BMC压缩成型的情况下,它是必不可少的。
Xpress是东丽先进复合材料/CCS使用的工具概念,以实现对组件表面上方区域的模具温度的严格控制。
这种快速成型工艺已被用于塑造具有复杂特征和平板的碳纤维/热塑性支架。将进行结构测试片的成型和测试,以表征强度和刚度。在复杂的设计和分析例程的帮助下,可以使用这些BMC材料设计组件。欧洲杯足球竞彩
热塑性大块模塑化合物
自20世纪90年代以来,长纤维、不连续纤维、热塑性复合材料已被用于制作压缩成型构件。欧洲杯足球竞彩聚丙烯和玻璃纤维等材料被用于某些汽车应用。在此之前,热固性基板模塑化合物(SMC)已经在使用,现在仍然在使用。
在过去几年中,SMC已被航空航天行业使用,使封面等二次结构。SMC与BMC不同,由芯片,切碎的薄片或预浸料纤维的长度而不是连续的材料板组成,而不是由连续或不连续纤维组成的连续材料。
碳纤维的高强度和高刚度特性使其适合于航空航天工业。如图2所示的飞机结构,已经使用碳纤维热固性bmc制造。
图2。v - 22检修门。图片来源:东丽高级复合材料公司
热塑性BMC被认为是热固性SMCS / BMC的替代材料解决方案,在要求更快的部分生产时间,固有的低火焰烟雾毒性(PST)和更好的耐用性。
热塑性基体材料的加工需要在比许多热固性材料更高的温度下进行。在冷却过程中,需要更高程度的温度控制,以保持聚合物的结晶度,并实现整个组件的均匀冷却轮廓。
Toray/CCS已经开发了一系列的bmc,包含四种主要的航空级热塑性聚合物,如PEKK, PEI, PPS和PEEK,与许多不同类型的纤维。XPress工艺允许这些化合物在监测刀具表面的持续和快速加热和冷却下成型,从而最大限度地减少零件翘曲、内部和表面缺陷。
压缩成型的优点
由于塑料和复合材料具有轻量化、高强度、高刚度欧洲杯足球竞彩和更好的耐腐蚀性等特点,越来越多地用于代替金属结构部件。
与金属制造工艺相比,注塑塑料的优点是生产时间短,成本低,并能够结合金属加工难以实现的复杂性。然而,即使加入短纤维,注塑塑料在强度和刚度方面也不如大多数金属。
连续纤维复合材料,例如织物预浸料和单向预浸料坯比其替换的金属部件更好地制造具有强度和刚度的结构。
然而,它们在制作复杂几何图形方面有局限性。
这些缺点可以用长、短切、不连续的纤维、热塑性复合材料来解决,它们的强度和刚度与一些金属相当或更好。此外,它们可以用来制造具有非常复杂几何形状的零件。
结论
一系列的bmc用于制造长,短切纤维,热塑性,压缩模压复合材料部件。XPress过程与多加热区模具解决了温度控制的问题,在不同的点被成型的组件。
热塑性BMC主要用作具有复杂几何形状的金属部件的替代材料溶液,提供诸如较轻的重量,耐腐蚀性和高比强度和模量等优点。固有的FST特性,优异的韧性和高生产产量是热塑性BMC在热固性体上的额外益处。复杂软件工具的可用性减轻了这些BMC材料的设计和分析所涉及的困难。欧洲杯足球竞彩
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