碳纖維復合材料從預浸料到最終部件，需要利用成型工藝來進行加工。隨著碳纖維技術的發(fā)展，碳纖維復合材料成型工藝也在不斷進步，但是碳纖維復合材料的各種成型工藝并非按照更新淘汰的方式存在，往往是多種工藝并存，實現(xiàn)不同條件、不同情況下的最好效應。下面列舉了現(xiàn)階段最常用的12種碳纖維復合材料成型工藝，看看你都知道哪幾種吧。
噴射成型工藝
屬于手糊工藝低壓成型中的一類，使用短切纖維和樹脂經過噴槍混合后，壓縮空氣噴灑在模具上，達到預定厚度后，再手工用橡膠錕按壓，然后固化成型。為改進手糊成型而創(chuàng)造的一種半機械化成型工藝，在工作效率方面有一定程度的提高，但依然滿足不了大批量生產，用以制造汽車車身、船身、浴缸、儲罐的過渡層。
纏繞成型
將經過樹脂膠液浸漬的連續(xù)纖維或布帶按一定規(guī)律纏繞到芯模上，然后固化、脫模成為復合材料制品的工藝。碳纖維纏繞成型可充分發(fā)揮其高比強度、高比模量以及低密度的特點，制品結構單一，可用于制造圓柱體、球體及某些正曲率回轉體或筒形碳纖維制品。
液態(tài)成型
將液態(tài)單體合成為高分子聚合物，再從聚合物固化反應為復合材料的過程改為直接在模具中同時一次完成，既減少了工藝過程中的能量消耗，又縮短了模塑周期（只需約2分鐘便可完成一件制品）。但這種工藝的應用，必須以精確的管道輸送和計量以及溫度壓力自動控制為基礎，屬于高分子材料和近代高新科學技術的交叉范疇，目前的應用還不是很廣。
液態(tài)成型主要包括：RTM成型工藝、RFI成型、VARI成型。
樹脂膜滲透(RFI)成型工藝的主要優(yōu)點是模具比RTM工藝模具簡單，樹脂沿厚度方向流動，更容易浸潤纖維，沒有預浸料，成本較低。但所得制品尺寸精度和表面質量不如RTM工藝，空隙含量較高，效率也稍微低一些，適合生產大平面或簡單曲面的零件。
真空輔助成型工藝(VARI)的優(yōu)點是原材料利用率高，制件修整加工量少，不需要預浸料，成本較低，適用于常溫或溫度不高的大型壁板結構件生產。但缺點和RFI成型工藝相似。
樹脂轉移模塑成形（RTM）
樹脂轉移模塑成形（RTM：Resin Transfer Molding）技術是一種低成本復合材料的制造方法，最初主要用于飛機次承力結構件，如艙門和檢查口蓋。1996年，美國防務預研局開展了高強度主承力構件的低成本RTM 制造技術研究。RTM技術具有高效、低成本、制件質量好、尺寸精度高、受環(huán)境影響小等優(yōu)點，可應用于體積大、結構復雜、強度高的復合材料制件的成型，已經成為近幾年航空航天材料加工領域研究最為活躍的方向之一。
模壓成型
將碳纖維預浸料置于上下模之間，合模將模具置于液壓成型臺上，經過一定時間的高溫高壓使樹脂固化后，取下碳纖維制品。這種成型技術具有高效、制件質量好、尺寸精度高、受環(huán)境影響小等優(yōu)點，適用于批量化、強度高的復合材料制件的成型。但前期模具制造復雜，投入高，制件大小受壓機尺寸的限制。
注塑成型
這是一種新型技術，伯樂CIML設備將傳統(tǒng)的“多步法”工藝集成為“一步法”，大大縮短了工藝流程，并且更好地保留了纖維長度，達到節(jié)能高效生產的目的。通過攻克材料-裝備-制造中的配方優(yōu)化、混配系統(tǒng)、智能控制系統(tǒng)和成型工藝參數優(yōu)化等一系列關鍵技術問題，完全滿足汽車輕量化對制品強度、成本、效率等方面的需求，堪稱為汽車輕量化量身打造的裝備利器。
手糊成型--濕法鋪層成型法
在模具工作面上涂敷脫模劑、膠衣，將剪裁好的碳纖維預浸布鋪設到模具工作面上，刷涂或噴涂樹脂體系膠液，達到需要的厚度后，成型固化、脫模。在制備技術高度發(fā)達的今天，手糊工藝仍以工藝簡便、投資低廉、適用面廣等優(yōu)勢在石油化工容器、貯槽、汽車殼體等許多領域廣泛應用。其缺點是質地疏松、密度低，制品強度不高，而且主要依賴于人工，質量不穩(wěn)定，生產效率很低。
真空熱壓罐
將單層預浸料按預定方向鋪疊成的復合材料坯料放在熱壓罐內，在一定溫度和壓力下完成固化過程。熱壓罐是一種能承受和調控一定溫度、壓力范圍的專用壓力容器。坯料被鋪放在附有脫模劑的模具表面，然后依次用多孔防粘布(膜)、吸膠氈、透氣氈覆蓋，并密封于真空袋內，再放入熱壓罐中。加溫固化前先將袋抽真空，除去空氣和揮發(fā)物，然后按不同樹脂的固化制度升溫、加壓、固化。固化制度的制定與執(zhí)行是保證熱壓罐成型制件質量的關鍵。真空熱壓罐成型工藝具備很多優(yōu)點，不僅可固化不同厚度的層合板和制造復雜曲面的零件，力學性能也十分可靠，但相應的真空熱壓罐成型也有一些缺點，例如制件大小受到熱壓罐的尺寸限制，并且耗能較高，導致運行成本也比較高。
真空導入
簡稱VIP，在模具上鋪“干”碳纖維復合材料，然后鋪真空袋，并抽出體系中的真空，在模具腔中形成一個負壓，利用真空產生的壓力把不飽和樹脂通過預鋪的管路壓入纖維層中，讓樹脂浸潤增強材料，最后充滿整個模具，制品固化后，揭去真空袋材料，從模具上得到所需的制品。
在真空環(huán)境下樹脂浸潤碳纖，制品中產生的氣泡極少，制品的強度更高、質量更輕，產品質量比較穩(wěn)定，而且降低了樹脂的損耗，僅用一面模具就可以得到兩面光滑平整的制品，能較好地控制產品厚度。一般應用于船艇工業(yè)中的方向舵、雷達屏蔽罩，風電能源中的葉片、機艙罩，汽車工業(yè)中的各類車頂、擋風板、車廂等。
3iTech感應加熱
一種將感應器集成在模具中的新型感應加熱工藝，可以在20℃-400℃的溫度下加工碳纖維，通過熱傳導利用集成在模具內部的感應器來加熱模具表面。這是由新興企業(yè)RocTool公司在Cage系統(tǒng)上推出的補充技術，采用電磁感應可以迅速加熱模具，并能很好地控制局部溫度。其優(yōu)勢是顯著減少了周期時間和部件成本。但是目前該種技術尚不適合大型部件，而且相關的產量必須足夠大。
層壓成型
將逐層鋪疊的預浸料放置于上下平板模之間加壓加溫固化，這種工藝可以直接繼承木膠合板的生產方法和設備，并根據樹脂的流變性能，進行改進與完善。層壓成型工藝主要用來生產各種規(guī)格、不同用途的復合材料板材。具有機械化和自動化程度高、產品質量穩(wěn)定等特點，但是設備一次性投資大。
拉擠成型
將浸漬樹脂膠液的連續(xù)碳纖維絲束、帶或布等，在牽引力的作用下，通過擠壓模具成型、固化，連續(xù)不斷地生產長度不限的型材。拉擠成型是復合材料成型工藝中的一種特殊工藝，其優(yōu)點是生產過程可完全實現(xiàn)自動化控制，生產效率高。
拉擠成型制品中纖維質量分數可高達80%，浸膠在張力下進行，能充分發(fā)揮增強材料的作用，產品強度高，其制成品縱、橫向強度可任意調整，可以滿足制品的不同力學性能要求。該工藝適合于生產各種截面形狀的型材，如工字型、角型、槽型、異型截面管材以及上述截面構成的組合截面型材。（來源：碳纖維工匠、模壓專委會）
------------
相關文章推薦：
復材人應該知道，助力火神山的“整體衛(wèi)浴”是什么神器？
當前纖維復合材料行業(yè)發(fā)展存在的問題及破局之法
復材應用案例｜玻璃鋼復合材料助力新加坡5G智慧城市發(fā)展
復材應用案例｜玻璃纖維型材助力宇通電動巴士減重降耗 提高效率
復材應用案例｜福特全順采用玻璃纖維復合材料縱向板簧比常規(guī)鋼制彈簧減重50％
高性能碳纖維復合材料應用規(guī)模在未來3-5年有望突破 進入快速放量期
無苯乙烯樹脂走向工業(yè)舞臺！AOC力聯(lián)思樹脂助力英國緊急建造防疫病房
玻璃鋼真的沒有未來了嗎？？——記錄一位普通玻璃鋼工人師傅的心路歷程
新趨勢！碳纖維復合材料在快遞無人機領域應用發(fā)展?jié)摿薮?/a>
紀實|累并快樂著，小眾實干派！這里有一群為復合材料奮斗終生的人！
劍在手，問天下誰是英雄！--FRP漁船制造 真空樹脂導入成型 手糊成型工藝PK?
幾度風雨幾度春秋，風霜雪雨搏激流——中國漁船玻璃鋼化是必然發(fā)展趨勢！
南部地區(qū)不飽和樹脂生產企業(yè)座談會在廣東博皓圓滿舉行
打印
