碳纖維方管作為碳纖維型材的一種，其強度數(shù)倍于鋼，密度卻低至1.5g/cm3，被廣泛應(yīng)用于自動化設(shè)備、航空航天、醫(yī)療等各種高附加值領(lǐng)域。

一、碳纖維方管拉擠成型

拉擠成型是將碳纖維或其織物在外力牽引下,經(jīng)過浸膠、擠壓成型、加熱固化、定長切割，連續(xù)生產(chǎn)碳纖維線型制品的一種方法。它不同于其它生產(chǎn)復(fù)材成型工藝的地方是外力拉拔浸膠碳纖維或織物，擠壓通過加熱模具成型、固化形成碳纖維管狀或棒狀線型材, 通常用于生產(chǎn)截面形狀固定不變的碳纖維復(fù)材制品，如工字型、槽型、角型等。

技術(shù)特點：

1、生產(chǎn)過程完全實現(xiàn)自動化控制，生產(chǎn)效率高。

2、拉擠成型制品中纖維含量可高達80%，浸膠在張力下進行，能充分發(fā)揮增強材料的作用，產(chǎn)品強度高。

3、生產(chǎn)過程中無邊角廢料，產(chǎn)品不需后加工，故較其它工藝省工，省原料，省能耗。

4、制品質(zhì)量穩(wěn)定，重復(fù)性好，長度可任意切斷，產(chǎn)品成本較低。

缺點是：產(chǎn)品形狀單調(diào)，只能生產(chǎn)線性型材，由于纖維方向單一導致橫向強度不高，縱向抗拉強度較高，且不環(huán)保。

二、碳纖維方管模壓成型

模壓成型不同于拉擠成型，模壓成型的主材料為一般為碳纖維預(yù)浸料，而非拉擠成型的現(xiàn)場展紗、浸膠。模壓成型一般是將預(yù)浸料裁剪、按照一定角度鋪疊、放入模壓中，加溫加壓固化成型，模具一般由上下模及芯模組成，模具材質(zhì)為鋼，生產(chǎn)效率相對拉擠要慢。

技術(shù)特點：

1、涉及人工較多，如預(yù)浸料裁切、鋪疊、入模、脫模、表面處理等。

2、預(yù)浸料鋪層角度靈活，可根據(jù)受力情況靈活設(shè)計鋪層方法。

3、尺寸精準穩(wěn)定，力學性能較好，樹脂含量可控，是生產(chǎn)高性能碳纖維復(fù)合材料管件的重要生產(chǎn)工藝，被廣泛應(yīng)用于航空航天、軍事裝備的產(chǎn)品生產(chǎn)中。碳纖維戰(zhàn)機掛彈架、碳纖維機械臂均采用此工藝制造，性能可靠，質(zhì)量穩(wěn)定。

缺點是：相對拉擠成型，模壓成型的自動化程度低，生產(chǎn)效率慢，產(chǎn)品成本高，產(chǎn)品尺寸受模具尺寸及設(shè)備尺寸的影響，公模少。

三、氣囊成型

該工藝是由模壓成型工藝改良而來的，其中原芯模由金屬改為氣囊形式，通過對氣囊充氣產(chǎn)生膨脹力對碳纖維復(fù)合材料進行加壓，同時對金屬外模加壓加熱，使得碳纖維復(fù)合材料固化，該工藝可制作結(jié)構(gòu)復(fù)雜的碳纖維異形管件。

技術(shù)特點：

1、工藝原理同上述模壓成型。

2、內(nèi)壁的光滑程度由氣囊材質(zhì)決定，通常壁厚公差相對上述模壓成型的要大一些。

3、投入一套模具即可制作外形尺寸及形狀固定，但壁厚不同的碳纖維管件。

4、適合制造對內(nèi)壁無要求，內(nèi)尺寸無裝配的碳纖維異形結(jié)構(gòu)管件。

缺點：氣囊材質(zhì)大多為一次性消耗品，制造成本相對上述模壓成型略有增加；內(nèi)尺寸公差大，裝配困難。

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