《帝人集团开发新型开模模压成型工艺》

  • 来源专题:中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网
  • 编译者: 冯瑞华
  • 发布时间:2017-12-01
  • 1月28日,化学品和食品原料制造商Adeka和帝人集团复合材料结构设计、开发和评价业务子公司GH Craft宣布,共同研发出了全新的Fiber-to-Composite(FtoC)模压成型工艺,能够在开放模具中制备纤维增强复合材料(FRP)层压板。

    FtoC模压工艺能够自动进行树脂浸渍、固化和层压工序,同时获得高取向度的纤维排列方式。Adeka所开发的一种特殊的快速固化环氧树脂能够在GH Craft开发的红外辐射成型工艺条件下经几十秒快速固化。工艺过程无需固化炉、压力模具等大型设备,只需在开放模具中层压完成。与传统复合材料生产工艺相比,由于FtoC模压工艺通过直接将纤维模压到复合材料上省略了中间过程,因此大幅减少了纤维废料。另外,通过纤维的延展和取向化,该工艺能够显著提高玻纤复合材料(GFRP)的性能,与传统树脂传递模塑成型工艺(RTM)制备的GFRP相比,弯曲强度提高100%,拉伸强度提高40%,层间剪切强度提高75%。

    未来,Adeka将为FtoC模压工艺开发系列专用树脂,GH Craft也将开发该工艺的实际应用。双方将通过实际产品的生产来验证FtoC模压工艺的效果。另外,双方的共同目标是通过将FtoC模压工艺设立为复合材料生产的实际标准,而创造出一个新的复合材料市场领域。

    FRP由具有一定取向度的单向纤维浸渍基体树脂后经加热模压成型。热压罐、RTM等传统热固性树脂成型工艺具有制造周期长、生产成本高的特点,需要固化炉、压力模具等设备才能生产大型部件,同时由于存在中间剪裁步骤而造成大量的纤维浪费。另外,传统的热固性树脂成型工艺会使纤维在基体树脂中发生扭曲而失去高取向性,从而很难获得高强FRP。

  • 原文来源:http://www.xincailiao.com/news/news_detail.aspx?id=107818
相关报告
  • 《美国研发新型3D打印工艺》

    • 来源专题:中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者:冯瑞华
    • 发布时间:2020-09-11
    • 增材制造或称3D打印会采用数字化制造工艺,生产既轻又坚固的部件,而且无需采用特殊模具进行生产。在过去十年间,3D打印以每年超20%的增长率快速增长,用金属和工程聚合物打印出飞机部件、汽车部件、医疗和牙科植入物等各种部件。其中,选择性激光烧结(SLS)是最常用的制造工艺之一,可以利用激光将微米大小的材料粉末打印出部件:激光将颗粒加热至一定的温度,再熔合成固体。 据外媒报道,美国哥伦比亚大学工程和应用科学学院(Columbia University School of Engineering and Applied Science)创新(机械工程)系James和Sally Scapa教授Hod Lipson表示:“增材制造是经济恢复的关键,但问题是,SLS技术一次只能打印一种材料:整个部件都由一种粉末制成。那么,有多少产品是仅由一种材料制成的呢?这一点限制了该工艺的发展。” 为了解决这一挑战,Lipson与其手下的博士生John Whitehead利用在机器人技术方面的专业知识研发了一种新方法以克服SLS技术的局限性。通过将激光倒置,让其指向上方,研究人员研发了一种方法,让SLS技术可以同时使用多种材料生产部件。 一般而言,选择性激光烧结(SLS)技术会采用一个指向下方加热打印床的激光,将材料颗粒熔合在一起。一个固体打印物就是由下至上打印而成的,打印机上均匀地放一层粉末,并利用激光选择性地熔合这一层粉末中的一些材料。然后,打印机在第一层上沉积第二层粉末,激光将新材料熔合到前一层的材料上,持续这一过程直到完成部件。 如果在打印时只采用一种材料,SLS工艺会效果很好。但是在单次打印中采用多种材料极具挑战性,因为一旦粉末层沉积在打印床上,就不能被移开,或者被另一种粉末取代。 此外,在标准的打印机中,因为每一层放置的材料都是一样的,未熔合在一起的材料会让人看不清正在打印的物体,直到打印循环结束移开完成打印的部件才能看到。这也意味着,在打印完成之前,并不一定能够发现打印失败了,从而会浪费时间和金钱。 研究人员决定找到一种完全不需要粉末打印床的方法。他们设置了多个透明的玻璃板,在每个板上都涂有一层薄薄的不同类型的塑料粉末。然后,将一个打印平台放在其中一种粉末表面上方,引导一束激光从底面向上穿过底部。该工艺根据虚拟蓝图,可以选择性地将打印平台上的一些粉末以预先编程好的模式烧结。然后,该平台被熔融材料抬高,移到另一个涂有不同粉末的平板上,再重复这一过程。整个工艺可以让不同的材料要么合并成一层,要么堆叠在一起。与此同时,旧的、用过的平板又不断被填满粉末。 研究人员展示了其打印的产品原型,用平均层高43.6微米的热塑性聚氨酯(TPU)粉末打造了一个50层厚、2.18毫米的样品,还用平均层高71微米的多材料尼龙和TPU打印出部件。此类部件既证明了该工艺的可行性,也证明了在烧结过程中通过向悬挂部件挤压平板,可以打造出更坚固、更致密的材料。 现在,研究人员还在利用金属粉末和树脂进行实验,以便直接制成比用SLS系统制成的种类更多的机械、电气和化学部件。
  • 《新型不粘涂层改善了注塑成型和压铸成型工艺》

    • 来源专题:绿色冶金
    • 编译者:欧冬智
    • 发布时间:2024-07-24
    • 弗劳恩霍夫研究人员开发的UltraLAS涂层是一种创新的解决方案,旨在应对初级成型工艺中的挑战。该涂层采用冷等离子体工艺应用于工具钢、不锈钢和铝等材料,具备优异的脱模和易清洁特性。UltraPLAS的物理性能使其能够在纳米级和反射表面上实现理想成型,减少后处理步骤并消除外部脱模剂,从而提高经济效益。研究项目旨在降低脱模力和沉积物形成,特别是在技术塑料部件的注塑成型和锌高压压铸中,解决高光泽表面和微结构组件的生产问题,并显著降低后处理成本。