Características y flujo del proceso de moldeo de compuestos de fibra de carbono

El proceso de moldeo es una cierta cantidad de preimpregnado en la cavidad del molde de metal del molde, el uso de prensas con una fuente de calor para producir una cierta temperatura y presión para que el preimpregnado en la cavidad del molde se ablande por calor, flujo de presión, lleno de flujo, lleno de la cavidad del molde de moldeo y curado de productos de un método de proceso.

El proceso de moldeo se caracteriza por la necesidad de calentamiento en el proceso de moldeo, el propósito del calentamiento es hacer que el preimpregnado se ablande en el flujo deresinaAl llenar la cavidad del molde, se acelera el curado de la matriz de resina. Durante el proceso de llenado con preimpregnado, no solo fluye la matriz de resina, sino también el material de refuerzo, que llena simultáneamente todas las partes de la cavidad.

Sólo elresinaLa viscosidad de la matriz es muy grande, el enlace es muy fuerte, para fluir con las fibras de refuerzo, por lo que el proceso de moldeo requiere una mayor presión de moldeo, lo que requiere moldes de metal con alta resistencia, alta precisión y resistencia a la corrosión, y requiere el uso de prensas calientes especiales para controlar la temperatura del moldeo de curado, la presión, el tiempo de retención y otros parámetros del proceso.

El método de moldeo, con alta eficiencia de producción, precisión en el tamaño del producto y acabado superficial, especialmente para productos de materiales compuestos de estructura compleja, generalmente se puede moldear una sola vez, sin comprometer su rendimiento. Su principal desventaja radica en la complejidad del diseño y la fabricación del molde, lo que implica una mayor inversión inicial. Si bien el proceso de moldeo presenta las deficiencias mencionadas, el moldeo por molde sigue siendo un proceso importante en el moldeo de materiales compuestos.

1、Preparación
Haz un buen trabajo depreimpregnado, moldes de herramientas de moldeo, con la pieza de prueba del horno de trabajo de apoyo, y limpiar el molde en el último uso de resina residual, escombros, para mantener el molde limpio y liso.
2、Corte y colocación de preimpregnados
Se convertirá en un producto de materias primas de fibra de carbono listo, preimpregnado después de pasar la revisión, calcular el área de las materias primas, los materiales, el número de láminas, la materia prima capa por capa de incienso añadido, al mismo tiempo en la superposición del material para la pre-presión, prensado en la forma de una regular, la calidad de un cierto número de entidades densas.
3、Moldeo y curado
Coloque las materias primas apiladas en el molde y, al mismo tiempo, en las bolsas de aire de plástico internas, cierre el molde, todo en la máquina de moldeo, las bolsas de aire de plástico internas más una cierta presión constante, temperatura constante, establezca un tiempo constante, para que se cure.
4、Enfriamiento y desmoldeo
Después de un período de tiempo de presión fuera del molde primero se enfría por un período de tiempo, y luego se abre el molde, desmoldando el exterior del ojo para limpiar el molde de herramientas.
5、Procesamiento de moldeo
Luego de desmoldar el producto es necesario limpiarlo, con un cepillo de acero o de cobre para raspar el plástico residual, y soplando con aire comprimido se pule el producto moldeado, de modo que la superficie quede lisa y limpia.
6、Pruebas no destructivas e inspección final
Se realizan pruebas no destructivas y la inspección final de los productos de acuerdo con los requisitos de los documentos de diseño.

Análisis de los aspectos técnicos del proceso de moldeo de preimpregnados

Desde su creación, los compuestos de fibra de carbono se han visto limitados por el coste de fabricación y el impacto de los tiempos de producción, por lo que no se han aplicado en grandes cantidades. El coste de producción de la fibra de carbono y el tiempo de producción dependen del proceso de moldeo.material compuesto de fibra de carbonoExisten numerosos procesos de moldeo, como RTM, VARI, tanques de prensado en caliente, preimpregnado curado en horno (OOA), etc., pero presentan dos inconvenientes: 1) el largo ciclo de moldeo; 2) el alto precio (en comparación con los metales y plásticos). El moldeo por compresión de preimpregnados, como proceso de moldeo, permite la producción en lotes y reduce los costos de producción, por lo que su uso es cada vez más extendido.

El proceso de moldeo de preimpregnados se refiere a la temperatura y la presión que, en un período determinado, el preimpregnado se extiende sobre el cuerpo preformado mediante moldeo por compresión. Este proceso es rápido, los requisitos del equipo son sencillos y su operación es sencilla. En comparación con los procesos de tanque de prensado en caliente, VARI y OOA, el producto ofrece una excelente calidad superficial, buena estabilidad dimensional y un proceso fácil de controlar.

▲Diagrama de flujo del proceso de moldeo de preimpregnados

Cuatro elementos del proceso de moldeo

1. Temperatura y uniformidad: reflejando el grado de reacción entreresinayagente de curadoy la uniformidad de la posición de reacción, controlando principalmente la calidad de la superficie de moldeo y el grado de curado;

2. Presión y uniformidad: refleja la descarga de aire y el efecto del flujo en la resina, controlando la calidad de la superficie de moldeo y las propiedades mecánicas;

3. El tiempo de curado: refleja el grado de curado, para garantizar la eficiencia de la producción;

4. Espesor de la cavidad del molde: reflejando el espesor del producto, de acuerdo con las características especiales del propio material de fibra de carbono, diseñar un espesor de cavidad razonable.

Aplicabilidad del proceso

PreimpregnadoEl proceso de moldeo puede fabricar teóricamente cualquier estructura del producto, si la estructura del producto es demasiado compleja, como una hebilla invertida, demasiada área de brida, lo que resulta en un aumento sustancial en el costo de los moldes y dificultades de producción, por lo que para la estructura de las piezas particularmente complejas de aplicabilidad no es fuerte, pero podemos ser optimización estructural o diseño de bloques + soluciones de unión para fabricar piezas complejas.

Tecnología relacionada

1. Tecnología de corte multicapa: los preimpregnados multicapa se cortan a la vez; los preimpregnados con diferentes ángulos se cortan a la vez para mejorar la eficiencia de corte.

2. Tecnología de entrada/salida caliente: el molde se calienta directamente a la temperatura de curado, y la preforma se coloca en el molde y se presiona para darle forma, lo que acorta el tiempo de moldeo y reduce el consumo de energía.

3. Tecnología de moldeo de tamaño neto: primero se perfora la preforma al tamaño neto y luego se coloca en el molde de tamaño neto para su curado, lo que reduce el proceso de corte.

Dificultades del proceso

Dificultad en el diseño de moldes para productos con estructuras complejas: La presencia de muchas curvas invertidas y ángulos negativos en los productos dificulta la fabricación de los moldes y, al mismo tiempo, su uso prolongado reduce la precisión de la coordinación posicional de los insertos. Por lo tanto, al diseñar el producto, evite las curvas invertidas o los ángulos negativos.

Nota: Los requisitos de calidad de la superficie del producto para las partes de recubrimiento exterior son muy altos. Los problemas comunes en las partes de fibra de carbono son: manchas blancas en las partes con textura de rocío; problemas de textura irregular; poros superficiales, problemas de falta de adhesivo, etc. En resumen, las razones son: el agente de curado en el preimpregnado no se mezcla uniformemente o la reacción es incompleta; la temperatura del molde no es uniforme; la temperatura y la presión no son las correctas; el diseño y el procesamiento del molde no son correctos; el proceso de moldeo no está controlado; el molde...agente desmoldantereacciona, y así sucesivamente.