Процессы формования углеродного волокна включают автоклавное формование, формование в печи, формование намоткой и литье под давлением.
Углеродное волокно обычно используется в виде композитного материала после соединения с базовым материалом (смолой и т. д.). Различные методы формования (методы обработки) используются в зависимости от формы и характеристик конечного продукта. Кроме того, методы формования становятся все более и более сложными с целью улучшения физических свойств и внешнего вида, сокращения времени формования и т. д. Ниже представлены репрезентативные методы формования углеродного волокна.
1. Автоклавное формование
Автоклав — это просто скороварка. Препрег укладывается на форму для литья, покрывается расширительной пленкой (пленкой, используемой для создания вакуумного состояния) для снижения давления, а затем нагревается и отверждается под давлением в автоклаве. Этот метод формования подходит для производства высококачественных, высокопроизводительных изделий, но его стоимость высока из-за длительного цикла формования.
2. Молдинг для духовки
Как и при автоклавном формовании, препрег укладывается на формующую матрицу, покрывается пленкой расширения для декомпрессии, но нагревается и отверждается под вакуумным давлением. Хотя он немного уступает автоклавному формованию по производительности, это метод формования, который можно использовать для более крупных формованных изделий с низкими эксплуатационными расходами.
3. Формовка обмотки
Это метод формования, при котором препрег наматывается на оправку (железный сердечник), нагревается и отверждается для извлечения сердечника. Подходит для производства небольших и средних изделий в виде труб и рулонов. Клюшки для гольфа и ролики Mitsubishi Chemical в основном производятся методом формования с намоткой.
4. Литье под давлением
Также известный как литье под давлением, это метод формования, при котором термопластичные смоляные материалы (гранулы), такие как армированный углеродным волокном нейлон и поликарбонат, нагреваются, расплавляются и впрыскиваются в полость формы (зазор). Механические свойства будут снижены, но это метод формования, подходящий для короткоциклового формования сложных форм.
