碳纤维方管模压成型工艺过程是将一定量的经过一定预处理的预浸料放入模具腔体内，施加一定压力使预浸料充满模腔，在预定的温度条件下，预浸料在模腔内逐渐固化，然后将碳纤维方管从模具中取出，再进行必要的后加工即得到最终碳纤维方管。

　　从上述工艺过程可见，影响最终制品成型的因素有预浸料(控制其制备环境和树脂含量等技术指标，采用预处理工艺使溶剂充分挥发)、热压机(确保热压机处于正常工作状态)、工作模具(控制工装模具加工精度、操作简便)、工作环境(控制操作现场的温度、相对湿度、环境清洁整齐、工作安全可靠)等，其中最为重要的是预浸料装模后在模腔内固化成制品的过程，它是温度、压力和保温时间综合作用的结果。在此着重分析温度、压力、时间、挥发份等因素对模压成型过程的影响。

　　1.温度

　　模压成型过程中预浸料的流动、充模、固化反应速度都与温度有着密切关系，而且温度在模压成型过程中又起着主要作用，它影响着树脂基体交联程度，因而也影响碳纤维方管最终性能。复合材料在温度作用下，粘度和流动性发生了较大的变化。温度使聚合物松弛(粘度降低、流动增加)和交联反应(粘度增加、流动性降低)。温度升高使预浸料逐渐熔融，粘度则由大至小，其交联反应开始，随着工装模具温度逐渐传至预浸料，预浸料的温度不断地升高，交联反应速度会增大。实践表明，升高模温可以加速固化速度，缩短固化时间，但过高温度会使预浸料由于固化速度太快使其流动性迅速降低而引起充模不满，特别是大型薄壁、形状复杂的碳纤维方管，温度过高时制品外层固化比内层固化快的多，致使内层挥发物难以排除，从而使制品物理和力学性能降低，还会使制品产生缺陷和变形。当固化温度过低时，固化温度慢，会出现固化度低等现象。

　　2.模压压力

　　压力可以加速预浸料在模腔内流动，增加密度，克服树脂基体缩聚反应时放出的低分子物产生的压力，避免出现肿胀、脱层等现象，同时模压压力也可使工装模具闭合，制品具有固定尺寸和防止冷却时发生变形等作用。

　　模压压力可用理论公式计算。模压压力的大小取决于预浸料的种类、制品形状及预浸料状态。如果预浸料的流动性愈小，固化速度愈快,压缩率愈大，所需的压力也愈大；反之所需的压力也就愈小。在模压制品成型过程中，温度和压力是相互关联的。提高模具温度，可增加预浸料流动性，如在模压开始到流动性最大这段时间降低成型压力也可达到预期目的。

　　3.模压时间

　　模压时间是固化过程所需要的时间，指预浸料放入工装模具中开始升温，加压至固化完全这段时间。模压时间与预浸料的类型、挥发物含量、制品形状、厚度、工装模具结构、模压温度、压力等因素有关。模压时间的长短对制品性能影响甚大，模压时间太短，固化不完全，制品物理和力学性能低，表面粗糙度差、制品易出现变形。模压时间增加可降低制品收缩率和变形，但应注意模压时间过长，树脂交联过度，制品内应力会增加，因此选择适当的模压时间。

　　4.挥发物

　　模压过程中，挥发物含量对预浸料的流动性影响很大。挥发物含量大，模压时间预浸料流动性大，过高的挥发物含量使预浸料流动性过大引起树脂基体流失、制品产生气泡、表面粗糙度下降等现象，但挥发物含量过低又会使预浸料流动性降低，造成碳纤维方管成型困难。

　　5.纤维体积分数

　　模压过程中，纤维的体积分数过高会阻碍树脂基体的流动性，给模压成型工艺带来一些困难，但要获得性能良好的碳纤维方管又需纤维较高的预浸料来提高制品的纤维体积分数，因此在模压成型时需根据设计文件对纤维体积分数要求，兼按产品结构形状等特性进行工艺优化，严格控制纤维的体积分数。

　　影响碳纤维方管质量的因素诸多，从原材料的选用到预浸料的制备和贮存，从生产环境到每到工序都会影响最终制品的性能。对于复合材料，最终制品一旦发生重大质量问题则较难挽救，特别是较大的整体成型制品。无论从当前原材料昂贵的价格还是从制品的生产周期考虑，制品质量问题都将造成巨大的经济损失。因此总结多年实践工作经验、找出复合材料缺陷产生原因、制定有效措施确保制品质量是具有重大现实意义的。