复合材料模具
如果复合材料模具的材料与终产品的材料相近,那么即使无需昂贵的金属模具也可以得到高性能的制品。过去复合材料模具仅仅是专业的航空和F1技术人员所知的一种艺术,而现在已被赛车制造商到航空业领导者(例如波音和空客)广泛应用。经过几十年的发展和改进,复合材料模具制造已不再那么艺术,而成为一种更加稳定高效的工艺。
“工业复合材料的应用历史已经超过50年,”Amber复合材料公司欧洲地区销售经理Jed Illsley说,“初,树脂和织物的处理采用的是湿法手糊工艺,但这显然不是一种能够精确控制树脂用量的好方法。在高精度仪器严格控制浸渍条件的情况下,将织物用树脂浸渍后,就可以得到一种性能稳定的材料,也就是今天我们所熟知的预浸料。近,模具预浸料已经成为高精度复合材料模具的标准制造方法。”
随着预浸料性能(包括可操作性、室温下的使用寿命和正确的粘度)的逐渐改进,这种模具制造方法现在已变得更加简便和经济。新一代复合材料正在越来越多的领域得以应用。
今天的高性能赛艇模具通常采用模具预浸料制成的,就像军事和航天行业的模具一样。经过长期的发展,复合材料甚至被商业航空领域广泛采用。例如,A350的整个机翼将采用碳纤维制成,大量的模具将采用复合材料预浸料。波音新机型B787由50%以上的复合材料组成,一些非常大的生产模具也是由复合材料模具预浸料制成的。
近,相关的一些公司开始通过开发无需高温高压处理或增加树脂用量的预浸料来开发低成本的复合材料模具。这种产品适用于制造大型部件和无法承受高温的部件。
复合材料模具相比传统金属模具的优势在于,复合材料模具具有较低的生产成本,而且便于处理和存储。对于需要精确尺寸的高性能部件来说,复合材料模具与部件的CTE更加接近,在固化过程有助于保持尺寸的完整性。
复合材料模具比几年前更加普遍和环保,加工效率也更高。现在的预浸料有各种粘度、固化温度和尺寸可选。
树脂糊在这类部件,特别是大型模具的生产中起着重要作用。采用树脂糊,可以使用成本相对较低的数控铣床粗略切割一个低成本低密度的样品;然后在其上方覆盖一层环氧树脂或聚氨酯树脂糊 ;树脂糊固化后,可以将其加工成所需的尺寸,形成一个低成本模具样品 ;然后模具预浸料被铺放在精确切割好的树脂糊上形成模具。
这种模具制造方法显著缩短了大型精确部件的制造时间和成本。
新的模具预浸料(例如HX90N)可以满足低温固化的特殊需求,同时具有极好的表面质量。HX90N具有很低的热膨胀率(比同等材料低60-70%)、极好的表面质量以及耐高温性能。
HX90N的这种优异性能使其非常适用于对模具预浸料有严格要求的一些领域,并以帮助模具制造商满足了航空、汽车和交通运输行业越来越严格的各种应用需求。
大型和小型复合材料结构比以往更快速、更便宜,也更精确,设计者可以利用复合材料的这些优势将其用于越来越多的高性能应用中。
“工业复合材料的应用历史已经超过50年,”Amber复合材料公司欧洲地区销售经理Jed Illsley说,“初,树脂和织物的处理采用的是湿法手糊工艺,但这显然不是一种能够精确控制树脂用量的好方法。在高精度仪器严格控制浸渍条件的情况下,将织物用树脂浸渍后,就可以得到一种性能稳定的材料,也就是今天我们所熟知的预浸料。近,模具预浸料已经成为高精度复合材料模具的标准制造方法。”
随着预浸料性能(包括可操作性、室温下的使用寿命和正确的粘度)的逐渐改进,这种模具制造方法现在已变得更加简便和经济。新一代复合材料正在越来越多的领域得以应用。
今天的高性能赛艇模具通常采用模具预浸料制成的,就像军事和航天行业的模具一样。经过长期的发展,复合材料甚至被商业航空领域广泛采用。例如,A350的整个机翼将采用碳纤维制成,大量的模具将采用复合材料预浸料。波音新机型B787由50%以上的复合材料组成,一些非常大的生产模具也是由复合材料模具预浸料制成的。
近,相关的一些公司开始通过开发无需高温高压处理或增加树脂用量的预浸料来开发低成本的复合材料模具。这种产品适用于制造大型部件和无法承受高温的部件。
复合材料模具相比传统金属模具的优势在于,复合材料模具具有较低的生产成本,而且便于处理和存储。对于需要精确尺寸的高性能部件来说,复合材料模具与部件的CTE更加接近,在固化过程有助于保持尺寸的完整性。
复合材料模具比几年前更加普遍和环保,加工效率也更高。现在的预浸料有各种粘度、固化温度和尺寸可选。
树脂糊在这类部件,特别是大型模具的生产中起着重要作用。采用树脂糊,可以使用成本相对较低的数控铣床粗略切割一个低成本低密度的样品;然后在其上方覆盖一层环氧树脂或聚氨酯树脂糊 ;树脂糊固化后,可以将其加工成所需的尺寸,形成一个低成本模具样品 ;然后模具预浸料被铺放在精确切割好的树脂糊上形成模具。
这种模具制造方法显著缩短了大型精确部件的制造时间和成本。
新的模具预浸料(例如HX90N)可以满足低温固化的特殊需求,同时具有极好的表面质量。HX90N具有很低的热膨胀率(比同等材料低60-70%)、极好的表面质量以及耐高温性能。
HX90N的这种优异性能使其非常适用于对模具预浸料有严格要求的一些领域,并以帮助模具制造商满足了航空、汽车和交通运输行业越来越严格的各种应用需求。
大型和小型复合材料结构比以往更快速、更便宜,也更精确,设计者可以利用复合材料的这些优势将其用于越来越多的高性能应用中。








































