碳纤维复合材料(CFRP)具有优异的机械性能和物理性能,是应用于航空、航天、兵器、电子等领域重要的结构材料,在轻型化结构中经常使用。CFRP管材成型工艺方法一般采用纤维缠绕等工艺,这些成型工艺方法都有一定的局限性和缺点。

        热缩成型工艺属于开发出的新技术,能够解决了CFRP管材的表面质量问题。该方法方便简单,工艺步骤可靠。

　　热缩工艺是指在一定温度下使热缩套管收缩完成、压紧的过程。热缩工艺的重要参数是加热温度和时间。在确定热缩工艺时以热缩材料的收缩性能为根据,并充分考虑模具的热容滞后因素,灵活运用具体的复合材料制件。

　　1、热缩成型工艺流程

　　首先在刚性芯模外面按材料设计的铺层数,铺层顺序铺放、缠绕碳纤维预浸料,然后进行预吸胶。吸胶后去除吸胶材料,直接在预浸料叠层上加上经过表面处理过的热缩套管,在一定工艺条件下进行热缩,热缩完成后再将其封装进热压罐固化。最后脱模,剥离热缩管,得到制品。

　　2、预吸胶工艺

      在热缩工艺前必须配合使用预吸胶工艺,又称预压实工艺。预吸胶是指在固化前,在一定的压力和温度等工艺条件下从复合材料叠层块吸出一定量的树脂,对复合材料的树脂含量进行控制。这样既压紧了预浸料叠层,又免除了在固化时热缩管和预浸料叠层之间的吸胶材料。

       热缩管和预浸料叠层之间直接接触。热缩管的内壁状态反映于复合材料管的表面,以达到表面光滑﹑平整的最佳效果。预吸胶工艺的主要参数为温度、恒温时间、压力。制定合理的工艺,既要完成吸胶的任务,达到压实的目的,又要尽量减少对复合材料树脂凝胶性能的影响。

　　3、热缩管的表面处理

　　热缩塑料与环氧树脂直接接触并经热压成型过程后,两者会产生胶合,难以分离,或分离不完全。热缩管在使用前需对其表面进行处理,以达到完全分离的要求。经实验,采用非硅性脱模剂在一定工艺条件下涂覆改性,可达到脱模分离的要求,对热缩塑料和复合材料均无影响。