碳纖維復(fù)合材料部件的設(shè)計(jì)與制造

設(shè)計(jì)方面,碳纖維復(fù)合材料部件的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)需要綜合考慮部件的實(shí)際應(yīng)用要求,通過(guò)受力,、載荷路徑等分析,結(jié)合實(shí)際應(yīng)用情況進(jìn)行設(shè)計(jì).

材料方面,選用的基材一般為熱塑性樹(shù)脂材料.碳纖維的拉伸強(qiáng)度達(dá)到5800MPA,比重為/cm3.其比強(qiáng)度明顯高于鋼或鋁合金等金屬材料,高能量密集的制造工藝也造成了較高的應(yīng)用成本.

制造方面,一般需要先制作預(yù)浸料,再進(jìn)行模具成型.預(yù)浸料即是由織物或非織造布浸漬樹(shù)脂而沒(méi)有進(jìn)行固化反應(yīng)形成的,可放入模具中進(jìn)行高溫固化成型.預(yù)浸料主要是為了保證碳纖維增強(qiáng)體與樹(shù)脂基體充分浸漬結(jié)合.此外,模具成本也是構(gòu)件成本構(gòu)成的一大因素.部件的形狀需要依靠模具來(lái)實(shí)現(xiàn),一般有陰模和陽(yáng)模兩種形式.陰模是依據(jù)零部件的尺寸、形狀等要求制造而成的模具,可成型各種復(fù)雜結(jié)構(gòu)的部件.但陰模生產(chǎn)過(guò)程復(fù)雜,成本也相對(duì)較高.陽(yáng)模是纖維纏繞在模具上成型,固化后可以保留或移除.