01熱壓罐成型

    熱壓罐成型是目前應(yīng)用最為廣泛的樹(shù)脂基復(fù)合材料整體化成型工藝，其成型原理是利用熱壓罐內(nèi)的高溫壓縮氣體對(duì)鋪放好的預(yù)浸料進(jìn)行加熱、加壓處理，使材料固化成型。

    盡管熱壓罐成型的應(yīng)用范圍較廣、成型制品質(zhì)量穩(wěn)定，但是由于投資巨大、成本過(guò)高，不符合復(fù)合材料的快速、低沉本、低污染制造的發(fā)展理念。

    02拉擠成型

    拉擠成型是一種連續(xù)制造復(fù)合材料構(gòu)件的工藝方法，可用來(lái)制造恒定截面的構(gòu)件。其工藝流程是先將碳纖維在樹(shù)脂中浸潤(rùn)，然后使其在牽引設(shè)備的作用下通過(guò)擠壓模具成型、固化，連續(xù)不斷地生產(chǎn)長(zhǎng)度不限的復(fù)合材料。

    拉擠成型工藝具有自動(dòng)化程度高、 能耗損失較少、 制品質(zhì)量穩(wěn)定、 原料耗費(fèi)低以及制品中纖維含量較高等優(yōu)點(diǎn)。 然而， 拉擠成型工藝最大的缺點(diǎn)是產(chǎn)品形狀單調(diào)， 只能生產(chǎn)線形型材， 無(wú)法構(gòu)造復(fù)雜形狀的結(jié)構(gòu)件， 而且產(chǎn)品的性能具有各向異性， 材料垂直于纖維的橫向強(qiáng)度不高， 這極大限制了材料的應(yīng)用范圍。

    03纏繞成型

    纏繞成型是先將浸漬樹(shù)脂的連續(xù)纖維預(yù)熱， 并纏繞到芯模上， 在纏繞的過(guò)程中持續(xù)加熱， 再通過(guò)施加壓力使預(yù)浸料熔接為一體， 逐層粘合，冷卻后得到相應(yīng)構(gòu)件制品。

    纏繞成型工藝的優(yōu)點(diǎn)在于可以通過(guò)改變纏繞規(guī)律來(lái)發(fā)揮碳纖維的強(qiáng)度優(yōu)勢(shì)， 且易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化生產(chǎn)， 其不足之處在于纖維在纏繞過(guò)程中不能緊貼芯模表面， 因此制備具有凹面的零部件較為困難，并且纏繞機(jī)的成本較高。

    04自動(dòng)纖維鋪放成型

    自動(dòng)纖維鋪放是一種從纏繞成型發(fā)展而來(lái)的先進(jìn)快速成型技術(shù)，可分為自動(dòng)纖維絲鋪放（AFP）技術(shù)和自動(dòng)纖維帶鋪放（ATL）技術(shù)，多用于航空航天領(lǐng)域。自動(dòng)纖維鋪放技術(shù)具有生產(chǎn)效率高、 自動(dòng)化程度高、 易于數(shù)字化設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)。

    05超聲波快速固結(jié)成型

    超聲波快速固結(jié)成型是一種先進(jìn)的復(fù)合材料成型技術(shù)， 其常與AFP和ATL技術(shù)共用， 用來(lái)替代傳統(tǒng)熱源， 其超聲波的頻率一般在20～120kHz。

    超聲波固結(jié)類似于利用超聲波在兩層或多層材料間進(jìn)行焊接， 其原理是超聲波在層間界面之間的傳遞， 由于界面焊區(qū)聲阻較大， 局部區(qū)域溫度上升， 而樹(shù)脂的導(dǎo)熱性差， 熱量會(huì)逐漸在焊區(qū)聚集， 兩層樹(shù)脂的接觸面迅速熔融， 并在壓力下融成一體， 待超聲波停止作用后， 保持壓力使界面凝固成型。

    超聲波快速固結(jié)成型技術(shù)具有能耗較低、 成本少、 效率高及自動(dòng)化的特點(diǎn)， 適用于大批量生產(chǎn)經(jīng)超聲波固結(jié)加工的材料。

    06激光固結(jié)成型

    激光固結(jié)成型技術(shù)常與AFP，ATL技術(shù)聯(lián)用， 用激光來(lái)代替高溫氣體熱源， 能夠減少能耗、 降低污染、 節(jié)約物料， 并且可以加快復(fù)合材料的鋪層速率， 提高自動(dòng)化生產(chǎn)效率， 特別是在飛機(jī)的尾翼、 機(jī)身等材料的制備上都已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。

    07電子束固結(jié)成型

    電子束固結(jié)成型技術(shù)是一種無(wú)需熱壓的新型固結(jié)成型技術(shù)， 高能電子束通過(guò)與介質(zhì)的碰撞將能量在短時(shí)間內(nèi)傳遞給介質(zhì)分子， 從而產(chǎn)生物理化學(xué)變化， 引發(fā)聚合物分子交聯(lián)，從而使材料固化。

    電子束固結(jié)技術(shù)可以與纏繞成型、纖維自動(dòng)鋪放成型、 樹(shù)脂傳遞模塑（RTM）等多種工藝相結(jié)合， 實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。 電子束固結(jié)可以在室溫下進(jìn)行， 這能夠消除了復(fù)合材料成型中的熱應(yīng)力， 并且這種技術(shù)還具有成本小、污染低、效率高的優(yōu)點(diǎn)。

    08真空輔助成型

    真空輔助成型是從RTM工藝發(fā)展而來(lái)的新型大型復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件制造技術(shù)， 具有低成本、 高性能、高效率等特點(diǎn)。 真空輔助成型的主要原理是利用真空負(fù)壓排出纖維中的氣體， 實(shí)現(xiàn)樹(shù)脂的流動(dòng)與滲透來(lái)浸漬碳纖維， 在真空下固化成復(fù)合材料構(gòu)件，是一種新型的大型復(fù)合材料制件的低成本液體模塑成型技術(shù)。

    093D打印成型

    3D打印技術(shù)是一種通過(guò)數(shù)字化控制系統(tǒng)，采用逐層打印的方式來(lái)構(gòu)造三維材料實(shí)體的增材制造技術(shù)，具有自動(dòng)化、智能化、精確化以及高  效化的特點(diǎn)。近年來(lái)，隨著3D打印技術(shù)的蓬勃發(fā)展，利用3D打印技術(shù)制備碳纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料已經(jīng)成為學(xué)術(shù)界研究的熱點(diǎn)，其中選擇性激光燒結(jié)（SLS）和熔融沉積 成型（FDM）是目前應(yīng)用最為廣泛的技術(shù)。

    近年來(lái)，4D打印技術(shù)也開(kāi)始嶄露頭角，4D打印是指通過(guò)3D打印制備的結(jié)構(gòu)在特定的外界條件（溫度、 濕度等）刺激下， 按照預(yù)先設(shè)計(jì)自組裝與變形， 無(wú)需人為干涉， 即通過(guò)3D打印制造隨時(shí)間產(chǎn)生變化的物質(zhì)。

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