Процессы формования углеродного волокна включают в себя вытяжку, намотку нити, RTM-формование (литье под давлением смолы), штамповку.
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. Пултрузионная формовка
Также известно как пултрузионная формовка. Это метод непрерывной формовки, при котором углеродное волокно, пропитанное жидкой смолой, вводится и проходит через фильеру, нагревается и отверждается. Подходит для формованных изделий с определенной формой поперечного сечения, таких как стержни и трубки.
2. Формование методом намотки нити
Это метод формования, при котором жгут углеродного волокна, пропитанный жидкой смолой, наматывается на оправку, а затем нагревается и отверждается. Существует два метода: один из них — метод намотки, когда углеродное волокно погружается в емкость со смолой (ванну), а другой — метод намотки предварительно пропитанного смолой жгутового материала. Подходит для формованных изделий трубчатой и баночной формы.
3.RTM (литье под давлением смолы)
Это метод, при котором заготовка из углеродного волокна (изделие или ткань, предварительно сформированная в форму изделия) помещается в пару герметичных форм «папа/мама», а жидкая смола прессуется, пропитывается и нагревается для отверждения. Метод отверждения под вакуумным давлением с использованием только формы «мама» называется VaRTM (Vacuum Assisted RTM). RTM подходит для формованных изделий малого и среднего размера, в то время как VaRTM подходит для формованных изделий большого и среднего размера.
4. Пресс-форма
Это метод, при котором тонкие листы смолы, пропитанные препрегом или SMC, укладываются на форму, нагреваются и отверждаются при приложении давления. Компания Mitsubishi Chemical разработала метод формования PCM (Prepreg Compression Molding), основанный на технологии высокоциклового и предварительного формования, а также может смешиваться с материалами SMC. Это метод формования, подходящий для массового производства.
