樹脂、繊維、コア材料など、複合材料用の原材料の幅広い選択肢があり、各材料には、コストと収量が異なる強度、剛性、靭性、熱安定性の独自の特性があります。ただし、複合材料全体の最終性能は、樹脂マトリックスと繊維（およびサンドイッチ材料構造のコア材料）だけでなく、構造内の材料の設計方法と製造プロセスにも密接に関連しています。このホワイトペーパーでは、複合材料に一般的に使用される製造方法、各方法の主な影響要因、およびさまざまなプロセスに対して原材料の選択方法を紹介します。
スプレーモールディング
1、メソッドの説明：型に同時に短い繊維強化材料と樹脂システムが金型に噴霧され、大気圧下で成形プロセスの熱硬化複合産物に硬化します。
2。材料の選択：
樹脂：主にポリエステル
繊維：粗いガラス繊維糸
コア素材：なし、合板だけと組み合わせる必要があります
3。主な利点：
1）職人技の長い歴史
2）繊維と樹脂の低コスト、速いレイアップ
3）低金型コスト
4、主な欠点：
1）合板は樹脂が豊富な領域を簡単に形成でき、重量が高くなります
2）合板の機械的特性を深刻に制限する短い繊維のみを使用できます。
3）噴霧を促進するために、樹脂の粘度は十分に低く、複合材料の機械的および熱特性を失う必要があります。
4）スプレー樹脂の高いスチレン含有量は、オペレーターに高い潜在的な危険があることを意味し、粘度が低いことは、樹脂が従業員の作業服に簡単に浸透し、皮膚と直接接触することを意味することを意味します。
5）空気中の揮発性スチレンの濃度は、法的要件を満たすのが困難です。
5。典型的なアプリケーション：
単純なフェンシング、転換可能な車体、トラックフェアリング、バスタブ、小さなボートなどの低負荷構造パネル。
ハンドレイアップモールディング
1、メソッドの説明：樹脂を繊維に手動で浸潤させ、繊維を織り、編み、縫い付け、縫い付け、結合し、その他の強化方法を補強することができます。通常、手のレイアップモールディングはローラーまたはブラシで行われます。合板は、治癒するために通常の圧力の下に置かれます。
2。材料の選択：
樹脂：要件、エポキシ、ポリエステル、ポリエチレンベースのエステル、フェノール樹脂が利用可能です
ファイバー：要件はありませんが、より大きなアラミッド繊維の基本重量を手で留めることは困難です
コア素材：要件なし
3、主な利点：
1）技術の長い歴史
2）学習しやすい
3）室温硬化樹脂を使用する場合の金型コスト
4）材料とサプライヤーの幅広い選択
5）高繊維含有量、噴霧プロセスよりも長い繊維が使用される
4、主な欠点：
1）樹脂混合、ラミネート樹脂の含有量、品質は、オペレーターの習熟度と密接に関連しています。低樹脂の含有量とラミネートの低気孔率を得ることは困難です
2）樹脂の健康と安全の危険性、ハンドレイアップ樹脂の分子量が低いほど、潜在的な健康の脅威が大きくなるほど、粘度が低いことは、樹脂が従業員の作業服に浸透する可能性が高いことを意味し、したがって皮膚と直接接触する可能性が高いことを意味します。
3）良好な換気が設置されていない場合、ポリエステルおよびポリエチレンベースのエステルから空気に蒸発したスチレンの濃度を法的要件を満たすのは困難です
4）ハンドペースト樹脂の粘度は非常に低い必要があるため、スチレンまたは他の溶媒の含有量が高くなければならないため、複合材料の機械的/熱特性が失われます。
5）典型的なアプリケーション：標準の風力タービンブレード、大量生産ボート、建築モデル。
真空袋詰めプロセス
1。メソッドの説明：真空袋袋プロセスは上記のハンドレイアッププロセスの延長であり、つまり、金型にプラスチックフィルムの層を密封することは、手毛の合板の真空になり、合成物の品質を改善するために疲れ果てた締め付けの効果を実現するために、合板に大気圧力をかけます。
2。材料の選択：
樹脂：主にエポキシおよびフェノール樹脂、ポリエステル、ポリエチレンベースのエステルは、スチレンを含むため、真空ポンプに揮発するため、適用できません。
繊維：大きな繊維の基本重量が圧力下で浸透することができる場合でも、要件はありません
コア素材：要件なし
3。主な利点：
1）標準のハンドレイアッププロセスよりも高いファイバー含有量を達成できます
2）ボイド比は、標準のハンドアッププロセスよりも低くなっています。
3）陰圧下では、樹脂は繊維浸潤の程度を改善するのに十分に流れます。もちろん、樹脂の一部は真空消耗品によって吸収されます
4）健康と安全：真空袋詰めプロセスは、硬化プロセス中の揮発性物質の放出を減らすことができます
4、主な欠点：
1）追加のプロセスにより、人件費と使い捨て真空バッグの材料が増加します
2）オペレーターのスキル要件が高い
3）樹脂の混合と樹脂含有量の制御は、主にオペレーターの習熟度に依存します
4）真空バッグは揮発性物質の放出を減らしますが、オペレーターへの健康リスクは、注入またはプリプレグプロセスのそれよりもまだ高くなっています
5、典型的なアプリケーション：大規模、単一限定版ヨット、レーシングカーパーツ、コア材料結合の造船プロセス。
曲がりくねった成形
1。方法の説明：巻線プロセスは、基本的に、パイプやトラフなどの中空、丸い、または楕円形の構造部品を製造するために使用されます。繊維の束は樹脂含浸してから、さまざまな方向にマンドレルに巻き付けられます。このプロセスは、巻線とマンドレル速度によって制御されます。
2。材料の選択：
樹脂：エポキシ、ポリエステル、ポリエチレンベースのエステル、フェノール樹脂などの要件はありません。
繊維：要件なし、スプールフレームの繊維束の直接使用、繊維布に織り込んだり縫い付けたりする必要はありません
コア材料：要件はありませんが、皮膚は通常、単一層複合材料です
3。主な利点：
（1）生産速度が速く、経済的で合理的なレイアップ方法です
（2）樹脂の含有量は、樹脂の溝を通る繊維束によって運ばれる樹脂の量を測定することで制御できます。
（3）繊維コストの最小化、中間織りプロセスなし
（4）線形繊維バンドルをさまざまな負荷ベアリング方向に沿って敷設できるため、優れた構造性能
4。主な欠点：
（1）プロセスは、丸い中空構造に限定されています。
（2）繊維は、コンポーネントの軸方向に沿って簡単かつ正確に配置されていません
（3）大きな構造部品のマンドレルポジティブモールディングのコストが高い
（4）構造の外面はカビの表面ではないので、美学は悪化します
（5）低粘度樹脂の使用は、機械的特性と健康と安全性のパフォーマンスに注意を払う必要があります
典型的なアプリケーション：化学貯蔵タンクとパイプ、シリンダー、消防士呼吸タンク。
プルトリュージョンモールディング
1。メソッド説明：ボビンホルダーから描画された繊維束から加熱プレートに接着剤が浸透し、加熱板に接着剤が浸透し、繊維浸潤の樹脂を完成させ、樹脂含有量を制御し、最終的に材料は必要な形状に硬化します。固定硬化製品のこの形状は、機械的に異なる長さにカットされます。繊維は、0度以外の方向にホットプレートに入ることもできます。押し出しとストレッチ成形は継続的な生産プロセスであり、製品の断面は通常固定されており、わずかなバリエーションが可能になります。事前に濡れた材料のホットプレートを通過して固定され、すぐに硬化する金型に広がりますが、そのようなプロセスは継続的ではありませんが、断面形状の変化を達成できます。
2。材料の選択：
樹脂：通常、エポキシ、ポリエステル、ポリエチレンベースのエステル、フェノール樹脂など。
ファイバー：要件はありません
コア素材：一般的に使用されていません
3。主な利点：
（1）生産速度が高速で、材料を事前に留める経済的かつ合理的な方法です
（2）樹脂含有量の正確な制御
（3）繊維コストの最小化、中間織りプロセスなし
（4）優れた構造特性。ファイバーバンドルは直線に配置されているため、繊維の体積分率は高くなっています
（5）揮発性物質の放出を減らすために、繊維浸潤エリアを完全に密閉できます
4.主な欠点：
（1）プロセスは、断面の形状を制限します
（2）加熱プレートのコストが高くなります
5.典型的な用途：ハウジング構造、橋、はしご、フェンスの梁とトラス。
樹脂移動成形プロセス（RTM）
1。方法の説明：乾燥繊維は下部型に敷設されます。これは、繊維を可能な限り型の形状に合わせて接着するように結合するように前圧化できます。次に、上部型を下部の金型に固定して空洞を形成し、樹脂が空洞に注入されます。真空支援樹脂注射と真空支援樹脂注射（VAR）として知られる繊維の浸潤が一般的に使用されます。繊維浸潤が完了すると、樹脂は導入バルブが閉じられ、複合材が硬化します。樹脂注射と硬化は、室温または暖房状態のいずれかで行うことができます。
2。材料の選択：
樹脂：通常、エポキシ、ポリエステル、ポリビニルエステル、フェノール樹脂、ビスマレイミド樹脂は高温で使用できます
ファイバー：要件はありません。ファイバーバンドル間のギャップは樹脂移動を助長するため、縫製繊維はこのプロセスにより適しています。特別に開発された繊維があり、樹脂の流れを促進できます
コア材料：細胞の泡は適切ではありません。なぜなら、ハニカム細胞に樹脂が満たされ、圧力が発泡を崩壊させるからです。
3。主な利点：
（1）繊維体積分率が高い、気孔率が低い
（2）樹脂が完全に密閉されているため、健康と安全、清潔できれいな操作環境。
（3）労働の使用を減らす
（4）構造部品の上部と下面は成形表面であり、その後の表面処理には簡単です。
4。主な欠点：
（1）一緒に使用される金型は、より大きな圧力に耐えるために高価で、重く、比較的かさばっています。
（2）小さな部品の製造に限定
（3）未処理の領域が簡単に発生する可能性があり、その結果、多数のスクラップが生まれます
5.典型的なアプリケーション：小さく複雑なスペースシャトルと自動車部品、列車の座席。
投稿時間：08-2024年8月
