一种从纤维到复合材料的成型工艺,在开模中实现FRP的层压

作者:本刊编译 文章来源:PT塑料网 发布时间:2018-03-30
化学材料和食品原料生产商Adeka与帝人集团复合材料结构设计、开发和评估业务单元GH Craft共同宣布,他们已联合开发出了一种“从纤维到复合材料(简称“FtoC”)”的成型工艺。可以在开模中实现纤维增强塑料(简称“FRP”)的层压。

FtoC成型工艺自动完成树脂的浸渍、固化和层压过程,同时对高度取向的纤维进行排列。由Adeka 开发的一种新型快速固化环氧树脂,采用GH Craft的红外加热成型工艺,使得纤维增强塑料仅需几十秒钟即可固化。由于能够在开模中层压纤维增强塑料,因此不需要使用大型装备,如固化炉和压制模具。相比传统的复合材料生产方法,FtoC 成型工艺通过直接将纤维成型为复合材料而不需要中间步骤,明显地减少了纤维废料。此外,凭借伸展的且高度取向的纤维,采用该工艺生产出的玻璃纤维增强塑料提供了显著改善的性能,与采用传统的树脂传递模塑成型工艺生产的玻璃纤维增强塑料相比,弯曲强度提高了100%、拉伸强度提高了40%且层间剪切强度提高了75%。

今后,Adeka将为FtoC成型工艺开发专用的树脂系列,GH Craft将开发实际的应用。Adeka和GH Craft将通过生产实际的产品,来共同验证FtoC成型工艺的有效性。此外,两家公司还将共同努力,使FtoC 成型工艺成为生产纤维增强塑料的实际标准,从而创造一个新的复合材料市场。

单向排列的纤维,采用热固性树脂基体进行浸润,然后通过加热成型,即可制成纤维增强塑料。相比之下,传统的热固性成型工艺,如热压罐工艺和RTM工艺,则拥有许多缺点,包括:生产周期长,生产成本高,需要诸如固化炉和生产大型复合材料部件的压制模具等大型装备,以及需要中间修整步骤从而产生大量的纤维废料。此外,不同于高度取向的纤维,传统的热固性成型工艺是将纤维分散混合到基体树脂中,通常难以获得高韧性的纤维增强塑料。

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