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Beim Formgebungsprozess wird eine bestimmte Menge Prepreg in den Metallformhohlraum der Form eingebracht. Mithilfe einer Presse und einer Wärmequelle werden eine bestimmte Temperatur und ein bestimmter Druck erzeugt, sodass das Prepreg im Formhohlraum durch Hitze erweicht wird. Der Druck fließt, und das Prepreg fließt vollständig. Anschließend wird der Formhohlraum mit dem Formgebungs- und Aushärtungsprodukt gefüllt.
DerFormprozessist durch die Notwendigkeit einer Erwärmung im Formprozess gekennzeichnet. Der Zweck der Erwärmung besteht darin, das Prepreg-Harz zu erweichen, den Formhohlraum zu füllen und die Aushärtungsreaktion des Harzmatrixmaterials zu beschleunigen. Während des Füllens des Formhohlraums mit Prepreg fließt nicht nur die Harzmatrix, sondern auch das Verstärkungsmaterial und dasHarzMatrix und Verstärkungsfasern füllen alle Teile des Formhohlraums gleichzeitig.
Da die Viskosität der Harzmatrix sehr hoch ist und die Verbindung stark genug ist, um mit den Verstärkungsfasern zu fließen, erfordert der Formprozess einen höheren Formdruck. Dies erfordert Metallformen mit hoher Festigkeit, Präzision und Korrosionsbeständigkeit sowie den Einsatz spezieller Heißpressen zur Steuerung der Aushärtungstemperatur, des Drucks, der Haltezeit und anderer Prozessparameter.
Das Formverfahren zeichnet sich durch hohe Produktionseffizienz, Produktgrößengenauigkeit und Oberflächengüte aus, insbesondere für die komplexe Struktur von Verbundwerkstoffen. Es kann in der Regel einmal geformt werden und beeinträchtigt die Leistung der Verbundwerkstoffe nicht. Der Hauptnachteil besteht darin, dass die Formkonstruktion und -herstellung komplexer sind und die Anfangsinvestition höher ist. Obwohl das Formverfahren die oben genannten Nachteile aufweist, ist die FormFormprozessnimmt im Verbundwerkstoff-Formungsprozess noch immer eine wichtige Stellung ein.
1. Vorbereitung
Führen Sie eine gute Arbeit beim Prepreg-Formenbau und bei der Werkzeugherstellung durch, verwenden Sie das Ofenprüfstück als Unterstützung für die Arbeit und reinigen Sie die Form bei der letzten Verwendung von Harzresten und Ablagerungen, um die Form sauber und glatt zu halten.
2. Zuschnitt und Verlegung von Prepregs
Um ein Produkt aus fertigen Kohlefaser-Rohmaterialien herzustellen, wird das Prepreg nach der Prüfung geprüft. Die Rohmaterialfläche, die Materialien und die Anzahl der Blätter werden berechnet. Das Rohmaterial wird Schicht für Schicht aufgeschichtet und gleichzeitig wird das Material vorgedrückt, um es in eine regelmäßige Form zu pressen und eine bestimmte Anzahl dichter Einheiten zu erhalten.
3. Formen und Aushärten
Legen Sie die gestapelten Rohstoffe in die Form und gleichzeitig in die inneren Plastik-Airbags, schließen Sie die Form, geben Sie das Ganze in die Formmaschine, setzen Sie die inneren Plastik-Airbags einem bestimmten konstanten Druck und einer konstanten Temperatur aus und stellen Sie eine konstante Zeit ein, damit es aushärtet.
4. Abkühlen und Entformen
Nachdem der Druck außerhalb der Form eine Zeit lang angehalten hat, wird sie zunächst eine Zeit lang kaltgestellt. Anschließend wird die Form geöffnet und die äußere Öffnung entformt, um die Werkzeugform zu reinigen.
5. Formteilverarbeitung
Nach dem Entformen muss das Produkt gereinigt werden. Dazu wird der restliche Kunststoff mit einer Stahl- oder Kupferbürste abgekratzt und das geformte Produkt mit Druckluft poliert, sodass die Oberfläche glatt und sauber ist.
6. Zerstörungsfreie Prüfung und Endkontrolle
Die zerstörungsfreie Prüfung und Endkontrolle der Produkte erfolgt entsprechend den Anforderungen der Konstruktionsunterlagen.
Seit der Geburt vonKohlefaserverbundwerkstoffe, immer begrenzt durch die Herstellungskosten und den Produktionstakt, wurde nicht in großen Mengen eingesetzt. Die Kosten und der Takt der Kohlefaserproduktion werden durch das Formverfahren bestimmt. Es gibt viele Formverfahren für Kohlefaserverbundwerkstoffe, wie z. B. RTM, VARI, Heißpresstank, Ofenhärtungs-Prepreg (OOA) usw., aber es gibt zwei Engpässe: 1. Die Formzykluszeit ist lang; 2. der Preis ist hoch (im Vergleich zu Metall und Kunststoff). Das Prepreg-Formverfahren ermöglicht als Formverfahren die Serienproduktion und reduziert die Produktionskosten, weshalb es immer häufiger eingesetzt wird.