切碎的预浸料复合化合物（CPMC），一种类似于由切碎的树脂浸渍丝的成型化合物的相对较新的材料形式，提供了设计和加工工程师各种益处，包括树脂选择灵活性，可变芯片宽度ABND长度。此外，在模制之前可以将切碎的预浸料坯预先形成成形以辅助制造并优化结构性能。
切碎的预浸料坯可以在片状成型化合物（六六）中提供，作为卷起的垫子和散装成型化合物（Toray成型化合物）形式，作为松散的碎片。
片材成型化合物中的切碎的预浸料表表格减少了在诸如各向同性预浸料堆中的模塑化合物转化成垫中的过程中的工程劳动力，而散装形式的切碎的预浸料不仅在设计前提供更多选项。- 结构性能，但也消除了材料浪费。
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图1所示。CPMC以散装和表格形式显示。
应用技术
部分制造需求
短切预浸料的成型通常是在匹配的金属模具中等温进行的。与预浸蒸压成型相反，匹配的金属模具在组件的两侧提供尺寸控制的表面。成型预浸料基短切成型材料的关键是当纤维和树脂作为一个整体移动时对成型材料施加压力。如果树脂过薄移不出纤维，或过厚流不出纤维，模具中填充成型化合物就会出现问题，导致零件质量差。
在成型前对树脂进行化学增稠和热增稠，以获得成型化合物的首选树脂粘度。预浸料制造商可以进行化学增稠，而可以通过零件的模压机或预浸料制造商进行热增稠。成型温度会受到预制件安装时间、零件厚度和脱模时零件强度(Tg灵敏度)等特性的影响。较低的固化温度有利于工艺的重复性，但在任何情况下都需要额外的压印时间。工艺工程师还必须考虑到保质期、放热反应和固化程度。
结构和设计
传统上，模塑化合物用于非结构件。然而，由于采用了更先进的纤维、先进的树脂系统、直纤维、改进的纤维浸湿、精确的树脂控制和定制的切片尺寸，预浸料基模具化合物的技术进步。表1列出了从短切预浸料中可以得到的不同纤维/树脂组合。
表1。可从切碎的预浸料坯可获得的各种纤维/树脂组合的例子
| 产品 |
描述 |
| MS-1A |
MS-1A是基于高模量碳纤维的高性能碳纤维/环氧树脂压缩系统。MS-1A压缩成型化合物产生无与伦比的刚度和高强度。MS-1A有资格用于太空应用 |
| MS-1H |
MS-1H是一种使用高模量锅碳纤维的碳纤维/环氧树脂压缩制造系统。这是一种优异的高刚度模塑化合物，已有资格到军事和商业应用。它具有出色的时间稳定性，在小薄型横截面部件中非常好。它是MS-4H成型化合物的性能替代品。 |
| MS-4A |
MS-4A是基于标准模量碳纤维的碳纤维/环氧树脂压缩模塑系统。MS-4A压缩模塑化合物提供经济的加工，同时提供良好的强度，刚度和可模塑性。MS-4A的光纤长度可用于自定义应用的¼英寸至2英寸。 |
| MS-4H |
MS-4H是碳纤维/环氧树脂压缩成型系统。这是一种优异的低成本高性能碳纤维成型化合物，已获得军事和商业应用。它具有出色的时间稳定性，在中尺寸较大的沉重部件中非常好。 |
| Cetex MC1200 |
Toray CETEX MC1200 PEEK是一种基于标准或中间模量碳纤维的热塑性塑料成型化合物。它是坚韧的，阻燃剂，并且能够使用非常快速的循环时间（小于10-15分钟）形成。 |
此外，这些材料提供了更高的结构性欧洲杯足球竞彩能，因为他们能够很容易地塑造成肋和扣板。结构成型化合物零件的设计需要考虑以下因素:
- 预制件电荷设计（3D充电模式类似于Prepreg Prayups）
- 部分形式，适合和功能要求
- 模具设计（识别充电负荷，如何发生流动，以及移除零件的方法）
- 候选设计对生产成本的影响(复杂性对劳动力和产量有影响)
必须考虑这些因素，以实现性能，重量和成本的最佳整体设计。关键焦点应该是
- 电荷图案（层）的设计
- 确保负载转换的模式对负载从厚的区域流动到薄的区域和周围的角落至关重要
- 成型的方法
- 模具设计用于安装预制件和脱模件
- 模具设计应具有这样一种方式，便于将近网3D预制件放置在模具中
- 为图案的散装因子提供机会
- 通过减少流动诱导的光纤排列，保护随机的光纤取向，首选准各向同性特性
- 提供草稿，避免底边，这会阻碍零件脱模
应用机会
CPMC的应用
CPMC是铝和连续纤维预浸料的一种成本和重量有效的替代品。它可以用来创建类似现有铝部件的3D形式。用连续预浸材料制作这些模板并不容易。此外，当零件出现连接孔等缺陷时，CPMC可以与连续纤维预浸料相媲美。与连续纤维复合材料相比，孔洞等缺陷对CPMC的影响要小得多。
由于通过从一个芯片到另一个芯片的矩阵的负载过渡，CPMC是缺陷的。因此，额外的流动或孔的产生不会产生连续光纤预浸料件遇到的相同的击倒因子。通过在短孔纤维成型化合物和准各向同性层压板上进行无孔压缩和开孔压缩试验来验证瑕疵耐受性。
相同的碳/环氧预浸料材料用作成型化合物中的切碎的预浸料，并在层压体中作为单向带。表2比较了孔对准各向同性CFP产品和CPMC的影响。
表2。孔(缺陷)对CPMC和准各向同性CFP产品强度影响的比较数据
CPMC.
切碎的预浸料型成型化合物
CFP
连续纤维预浸料（准各向同性） |
开孔压缩ASTM D 6484 |
无孔压缩 |
| 力量（MPA） |
力量（KSI） |
力量（MPA） |
力量（KSI） |
| CPMC. |
CFP |
CPMC. |
CFP |
CPMC. |
CFP * |
CPMC. |
CFP * |
| 248.2 |
280.6 |
36.0 |
40.7 |
337.2 |
530.9 |
48.9 |
77.0 |
| 262.0 |
277.9 |
38.0 |
40.3 |
333.0 |
489.5 |
48.3. |
71.0 |
| 239.9 |
275.1. |
34.8 |
39.9 |
323.4 |
423.3. |
46.9 |
61.4 |
| 275.8 |
284.1. |
40.0 |
41.2 |
328.2 |
600.5 |
47.6 |
87.1. |
| 242.7 |
276.5 |
35.2 |
40.1 |
342.7 |
504.7 |
49.7 |
73.2. |
| 277.9 |
|
40.3 |
|
354.4 |
*停止测试时记录的值 |
51.4 |
*停止测试时记录的值 |
| 298.5 |
43.3 |
288.2 |
41.8 |
| 288.2 |
41.8 |
327.5 |
47.5 |
| 271.7 |
39.4 |
355.1. |
51.5 |
| 258.6 |
37.5 |
311.0 |
45.1 |
| 293.7 |
42.6 |
337.8. |
49.0 |
| 299.2 |
43.4 |
289.6 |
42.0 |
| 241.3. |
35．0 |
329.6 |
47．8 |
| 232.4 |
33.7 |
343.4 |
49.8 |
| 255.8 |
37.1. |
354.4 |
51.4 |
| 的意思是 |
265.7 |
278.8 |
38.5 |
40.4 |
330.4 |
509.8 |
47.9 |
73.9 |
| 年代偏差 |
22.6 |
3.6 |
3.3 |
0.5 |
20．8 |
64.4 |
3.0 |
9.3 |
| 协方差 |
8．5% |
1.3％ |
8．5% |
1.3％ |
6.3％ |
12.6% |
6.3％ |
12.6% |
| 短切预浸料MC -强度 |
连续纤维预浸料 |
| 没有洞 |
所有的 |
％ 降低 |
没有洞 |
所有的 |
％ 降低 |
| 330.4 |
265.7 |
19.6％ |
509.8 * |
278.8 |
> 45.3％ |
| 47.9 |
38.5 |
19.6％ |
73.9 * |
40.4 |
> 45.3％ |
短切预浸料的固有缺陷降低了额外缺陷(如孔洞、热量和水分)的影响。由表2可知，成型复合材料的性能命中率约为20%，预浸料的性能命中率超过45%。根据目前的设计规则，对预浸料和模塑化合物应用相同的抗弯系数。基于这一新的认识，CPMC具有较低的拆卸因子，为这种材料形式提供了更多的选择。
表3提供了另一种缺陷驱动测试的结果，比较了CPMC和准各向同性连续纤维预浸料复合材料的轴承强度。
表3。承载强度比较
| 轴承响应ASTM D 5961(方法B，支承，张力) |
|
力量（MPA） |
力量（KSI） |
| CPMC. |
CFP |
CPMC. |
CFP |
CPMC.
切碎的预浸料型成型化合物 |
787.6 |
946.7 |
114.2 |
137.3 |
| 1021.6 |
943.1. |
148.2 |
136.8 |
| 914.9 |
970.2 |
132.7 |
140.7 |
| 892.8. |
887.6 |
129.5 |
128.7 |
| 901.1 |
920.2 |
130.7 |
133.5 |
CFP
连续纤维预浸料（准各向同性） |
898.1. |
|
130.3. |
|
| 816.6 |
118.4 |
| 783.2. |
113.6 |
| 916.0 |
132.9 |
| 784.2. |
113.7 |
| 839.6. |
121.8 |
| 902.2 |
130.9 |
| 744.9 |
108.0 |
| 835.8 |
121.2 |
| 839.8. |
121.8 |
| 的意思是 |
858.6 |
933.6 |
124.5 |
135.4 |
| 年代偏差 |
71.5 |
31.2 |
10．4 |
4．5 |
| 协方差 |
8.3% |
3.3％ |
8.3% |
3.3％ |
| 轴承强度比较 |
|
最短 |
%减少 |
的意思是 |
%减少 |
| （MPA） |
|
（MPA） |
|
| CFP |
887.6 |
16％ |
933.6 |
8％ |
| CPMC. |
744.9 |
858.6 |
|
（ksi） |
|
（ksi） |
|
| CFP |
128.7 |
16％ |
135.4 |
8％ |
| CPMC. |
108.0 |
124.5 |
|
|
|
|
|
CPMC - 铝的替代品
当为铝制1：1更换时，可以使用碳纤维复合材料实现45％的重量减少。此外，更容易将CPMC形成为遇到其他碳部件的附件。这消除了铝部件发生的电流反应问题。表4比较了CPMC的材料特性，具有6061 T6铝能。
表4。CPMC与铝的力学试验数据比较
图2显示了铝的CPMC替代。
| 材料 |
张力 |
压缩 |
剪切 |
| 强度 |
模量 |
强度 |
模量 |
强度 |
|
MPA. |
Ksi |
平均绩点 |
MSi |
MPA. |
Ksi |
平均绩点 |
MSi |
MPA. |
Ksi |
| CPMC（MS4H-1“） |
302.0 |
43.8 |
42.7 |
6．2 |
330.3 |
47.9 |
50.3 |
７．３ |
177.9 |
25.8 |
| 6061-T6. |
290.0 |
42.0 |
68.9 |
１０．０ |
290.0 |
42.0 |
68.9 |
１０．０ |
186.0 |
27.0 |
| 7075-T6. |
524.0. |
76.0 |
71.7 |
10．4 |
524.0. |
76.0 |
71.7 |
10．4 |
317.0 |
46.0 |
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图2。铝的CPMC替代（礼貌Toray - CCS复合材料）
使用CPMC的材料替换可以很容易地完成一些更改。但是，需要考虑以下领域：
- 部分荷载路径要求-设计改变，如厚度混合和角包，以解决材料本质上是准各向同性而不是各向同性。欧洲杯足球竞彩
- 厚度要求为非常薄的部分<0.045“需要额外的过程开发
- 刚度要求 - 适用于局部加强的几何形状，如露点
- 线程要求 - 将在这些区域的插入物中使用模制或粘合（可能需要老板）
- 底切对模制方向的要求，铝中典型的加工特征
- 铝加工零件的零件拆卸的草稿要求在大多数情况下没有起草表面
除了减轻和电流反应益处之外，用铝替代碳CPMC还提供了改善的疲劳性能和无线电半透光。
CPMC - 应用示例
图3显示了代表性的CPMC零件。
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图3。代表性CPMC部件（礼貌Toray - CCS复合材料）。
结论
CPMC作为一种新的材料形式，在某些应用中比铝和连续纤维预浸料具有显著的优势。本文讨论了设计和制造短切预浸料基零件的工程考虑。CPMC对于包含缺陷条件如附件孔和环境条件时的零件设计是有用的。对于铝，CPMC提供了一个更直接的转换，感谢其3D成型能力。当复合材料在初级结构上的应用增加时，需要用避免与碳发生电偶反应的材料来替代铝界面组件。欧洲杯足球竞彩高结构要求和三维几何结构使cpmc成为满足这些要求的合适材料。
关于东丽高级复合材料
Toray是一家跨国公司，将纺织技术与相关化学过程相结合。Toray开发并生产具有特定性质的专业材料。欧洲杯足球竞彩用于消防服装的防护材料欧洲杯足球竞彩，强大，飞机中的轻质材料是这些的良好示例，也是阻止紫外线辐射的材料，如TontCloth和Awnings等应用。
东丽的活动可分为四个应用领域:
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- 防护面料
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- 空间复合材料
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- 先进的盔甲
- 地质合成
- 工业面料
- grass
此信息已采购，从Toray先进复合材料提供的材料进行审核和调整。欧洲杯足球竞彩
有关此来源的更多信息，请访问东丽先进复合材料。
作者：杰克D.软糖PE，Toray Advanced Composites
介绍：SAMPE会议41圣Itsc wichita ks 19-22 10月n,2009年