為了更加深入了解日本三菱碳纖維及其復合材料、中間材料等特點及應用,在前文概括介紹了三菱公司的碳纖維產品基礎上,本文主要介紹公司鍛造模塑料的概念、成型加工、優點及典型應用。
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碳纖維鍛造模塑料及其加工
碳纖維鍛造模塑料(Carbon Fiber Forged Molding Compound,CF-FMC)主要由工業級碳纖維的短切材料(通常為25mm長)以及樹脂材料兩者進行混合形成的混合物。
日本三菱化學公司通過對碳纖維質量含量和樹脂體系(環氧樹脂、乙烯基酯和酚醛樹脂)的優化組合,可以為不同領域的應用提供具有高機械性能的材料體系。
CF-FMC的典型加工工藝示意圖如下圖1所示。
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碳纖維鍛造模塑料優點及典型性能
碳纖維鍛造模塑料CF-FMC主要的優異特性體現在以下幾個方面(圖2):
周期短,是批量自動化生產的理想選擇
復雜幾何形狀的設計
功能集成(插入物,肋等)
高機械性能
與橡膠等多種材料或與碳纖維預浸料/ Towpreg中間體結合,進行一次性混合成型
全新時尚的碳素外觀
對于高負載的CF-FMC結構復合材料零件,日本三菱化學可以提供如下服務:
用于靜態分析的材料定義數據庫
用于故障分析的物料卡
金屬模具設計
CF-FMC零件的復合設計
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碳纖維鍛造模塑料零部件的成型加工
碳纖維鍛造模塑料CF-FMC復合材料可在一定的壓力和溫度下,通過模制加工成復雜的CFRP零件,一些多樣化應用包括肋、金屬嵌件和混合模制以及預浸料等。CF-FMC零部件加工成型過程如下圖4所示:
成型加工過程的主要實驗條件包括:
成型溫度:130°C–150°C |模具覆蓋率>85%|低流動成型
成型壓力:5–10 MPa
固化時間:145°C溫度下固化2–5分鐘,1分鐘/mm。