CFRP 制程简介

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1、CFRP製程簡介LecturerCompalCommunications,Inc./Department11-24-2010Abstract何謂複合材?複合材組成成分複合材製程介紹複合材料的機械性質特徵複合材實例運用何謂複合材?何謂複合材?所謂複合材料，是指以兩種或以上之材料結合而成，使其綜合之性質同時兼具其組成之成分材料的一些性質上的優點，而避免組成之成分材料的缺點。高分子複合材料與傳統金屬材料的機械性質比較，二者可謂互有優缺點。但纖維強化高分子基複合材料擁有質量輕、單位重量之強度與剛性均高，韌性佳，且能耐天候、耐腐蝕，

2、耐疲勞等性質則明顯較金屬優越，尤其其機械性質的設計自由度高。複合材組成成分組成成分複合材料一般包括兩個主要部份：即基材(Matrix)及強化材(Reinforcement)。強化材之功用主要在使成品具有高剛性及高強度，基材之功能則包括賦型，將負荷分散傳遞至強化纖維，對強化纖維提供側向支撐，阻絕外界惡劣之環境，並保護強化材以免應直接機械性接觸而導致表面被磨損。常用的基材包括各種熱固性與熱塑性高分子材料。常用的強化材包括Carbonfiber、Glassfiber、cloth、wood、metal複合材製程介紹製程介紹壓縮成型

3、(熱固性最主要的加工)Compressing壓縮成形法是將塑膠材料，放入模子的凹腔中，然後形成壓力於模子的上部，或活塞部份，使軟化的塑膠受壓並延著模子的輪廓而成形。壓縮成形法最適用於最後在模子中聚合作用的熱固性塑膠，因為模造是在壓力下進行的，樹脂與填充劑及模子間可以緊密地接觸，減少蒸氣蒸發所引起的分裂效果，可製得較緻密而強度高的成品，同時因為塑膠是在受熱狀態下放入模腔中的，所比成形後即可取出，不必經過冷卻手續。熱塑性塑膠也可以用壓縮成型法來製造複合材製程介紹製程介紹2.轉注成形Transferring(RTM)當所欲成形的

4、零件太複製，或零件含有插件時，用壓縮成型可能破壞零件或移動插件，於是衍生自壓縮成型的轉移成形法正可克服這些缺點。複合材製程介紹製程介紹3.真空輔助樹脂轉注成形技術(VARTM)(Autoclave)當所欲成形的零件太複製，或零件含有插件時，用壓縮成型可能破壞零件或移動插件，於是衍生自壓縮成型的轉移成形法正可克服這些缺點。複合材製程介紹製程易生的缺陷纖維方向校準不良(Fibermisalignment)纖維與基材鍵結不良(PoorBonding)基材叢聚(MatrixRichRegion)氣孔(voids)纖維缺陷(Fibe

5、rdefects)複材內部不連續缺陷(Discontinuities)複材內部殘留應力(ResidualorLock-inStresses)複合材製程介紹製程參數打樣需有模具(快速模同量產模，採用鋼模，Leadtime7~10天)交貨Leadtime:7~2weeks單價：9吋大小約12US(單取決於碳纖的組成3000條>6000條)Cycletime：20min成形方式：採熱壓成形(一模4穴)碳纖厚度：0.6~0.8mm(髮絲形碳纖--單層0.1mm，需疊5～6層；紋路形碳纖---單層0.2mm，需疊2～3層)噴漆：需先

6、上Primer再上面塗(兩層PU漆)，噴漆可以rework，報廢率約10%Insertmolding：碳纖需先上0.05mm的熱溶膠碳纖成形：光滑面是有模具壓平。紋路面沒有模具壓碳纖：黑色；玻纖：白色/銀色與鎂鋁bonding的膠為3M615(S)複合材料的機械性質特徵機械性質特徵耐熱為了增加氣體渦輪與噴射發動機的效率，儘可能增加入口氣體的溫度。但是目前使用的超合金等耐熱材料其熔點的80%，即很難突破1,100度的高溫。如要突破則需寄望於金屬基材的複合材料。耐蝕鐵放置在潮濕的空氣中，則易與空氣中的水分起反應而生氧化鐵，即所

7、謂的紅銹。銹是一種多孔且氧氣可自由流通的構造，生銹的反應沒有止境，一直到堅固物體都蓋上一層銹。輕量強度高特殊機能複合材實例運用圖：層疊了鋁合金與GFRTP的複合材料複合材實例運用複合材實例運用