干式碳纤
之前介绍过湿式碳纤件(解密湿式碳纤件),而今天介绍的干式碳纤件大概要比湿式贵5~10倍,干式碳纤件到底贵在哪里呢?
之前介绍过碳纤维需要和树脂复合后才能具有一定的刚度和强度,保持造型变成我们需要的产品。湿式碳纤维件是通过刷树脂,抽真空后常温固化成型。干式碳纤维件则是使用预浸过树脂的预浸布料,在制作时残留的树脂更少,重量更轻,强度更高,故名“干式”。预浸布像贴纸一样黏黏的,可以很好地贴附在模具上,平常也需要冷藏保存,成本比普通碳纤布更高。
之前也介绍过制作碳纤维件常见的模具,干式碳纤的制作过程要求模具导热均匀,耐热性好,阴模和阳模配合精确,对模具要求比较高,所以常用钢模或铝模,成本也比较高,尤其比较大的制品模具费用更是高达上百万。
首先准备好要做的模体,先将模体表面的杂质进行清理,灰尘等杂质会导致塑造出的碳纤出现瑕疵,因此准备工作第一步就是对模体进行彻底的清理。在贴上碳纤布塑型之前,先要对模体涂上一层脱离剂,方便碳纤布成型之后的离型,注意涂抹一定要均匀。
接下来便要对干碳纤布进行切割,根据模体进行干碳纤布的切割这个工序必须要很小心,接位必须分毫不差。顺带一提,当碳纤布从冷藏库里取出后,对于工作环境的室温、湿度和空气的干净度都有很密切的关系。
接着要将干碳纤布贴上模体的表面,贴的时候必须很小心,并且必须把模体与干碳纤布之间的空气完全挤出才不会影响成品的硬度和外型,在贴上模体时候,对于选择粘贴角度和方向也必须仔细考虑。
碳纤布粘帖完成后,便对其进行包裹的工序。包裹一环节分为三个步骤,离型膜、透气棉、真空袋三层包装缺一不可。首先在碳纤布的表面贴上离型用的薄膜,再在四周贴上一层固定用的保护膜。将贴好保护膜的模体放进装有透气棉的真空袋里,再进行密封。密封完毕后,便进行真空抽取的工序。抽真空的一个过程需要十分严谨,真空状况将会直接影响成型效果。真空袋密封过后便要进行真空抽测试,确保真空袋里面的压力在-0.09至0.01Mpa之间。注意一点是,要测试出是否有漏风状态,在抽取过程中暂停气压泵,看看真空袋内的压力是否有变动,有变动则对真空袋进行更改或修补,否之则继续进行抽压。
准备功夫完成,现在可以进行硬化的操作。低温时的树脂处于半硬化的状态,随着温度上升树脂便逐渐液化,而当温度超过一定程度后树脂便会硬化。为此,必须在热压罐内进行加压加热,通过调节高压炉的温度和时间之间的比例以烧出一件优质的成品成了关键一环。当制品进入热压罐后,在高压炉的自动控制面板上进行时间与温度的操作,温度保持在多少度,每分钟的升温多少度等等复杂的参数必须准确的设定,此外,干碳纤布使用的层数对于温度和时间的影响也是存在的。加热时间的循环由被称作“硬化计划”,这个对于加热时间的控制是每间碳纤制作厂长期不断的研究的最核心的机密级技术。
干碳纤的制作最后一步就是针对部件进行修边和表面处理。
最后献上柯尼塞格碳纤轮毂的制作过程供大家参考。