碳纤维制品是近年来发展迅速的一种新型材料,主要应用于航空、汽车、体育器材等领域。碳纤维制品按制作工艺可分为拉挤成型和缠绕成型两种,下面我们分别来介绍。
拉挤成型是将碳纤维束通过加热软化后在模具中进行挤压成型,其特点是可以制造成实心或中空的棒材、板材、管材或异型材料,具有高强度、轻质、高刚度、耐腐蚀等特点。该制造方法生产效率高,成品外观美观,但其外形受到模具的限制,不够灵活多变。这种制造方法因其效率高、定型好、大小稳定等特点,广泛应用于制造各种碳纤维板材、薄壁管材或多功能异型材料等。
与之相比,缠绕成型是将碳纤维进行缠绕和穿插,并通过烤箱烘干等处理加固,制成一种多孔的复合材料。其制成的材料轻量、高安全性、具有良好的塑性变形,可以分为自动缠绕和手动缠绕两种类型。自动缠绕设备采用工业机械等进行制造,缠绕效率比手工要高,且缠绕质量稳定,但是设备投资较大,不如手工缠绕灵活。
缠绕成型的碳纤维制品优点在于生产灵活性高,适应性强,成品的尺寸和形状可以根据用户需求自由调整,制造出来的产品具有更高的强度、刚性、韧性、抗冲击性和抗腐蚀性等特点,广泛应用于汽车制造、航空航天、军事等领域。由于其制作的外形可媲美自动缠绕设备制作的复合材料,且生产中不需要大型机械设备,因此手工缠绕常用于生产小批量、特殊设计的高性能碳纤维制品。此外,它比拉挤成型更适合制造长纤维的高性能碳纤维制品,如缠绕容器等结构件。
综上所述,拉挤成型和缠绕成型是碳纤维制品的两种主要生产工艺,二者各有优劣。拉挤成型适用于复杂形状的板、管、杆,但外形相对固定;而缠绕成型则更适用于特殊尺寸、异形结构和长纤维制品,具有生产灵活性高、成品尺寸形状可调的特点。在碳纤维制品的应用中不同的生产工艺会为不同的领域提供更加良好的性能、造型、和价值。