碳纖維復合材料加工工藝是在一類產品特性的基礎上根據材料

的特性及應用領域而不斷發展演變的。碳纖維復合材料在發揮輕質、高強的基礎上，也據應用對象的不同而采取不同的成型制作工藝，從而更大限度地發揮出碳纖維材料所具有的特殊性能。本文就碳纖維復合材料成型工藝及應用做一個簡要概括。

1、手糊成型工藝:

在模具表面上涂抹脫模劑、膠衣，將事先裁好的碳纖維預浸布鋪設在模具工作面上，在工作面上刷涂或噴射樹脂膠液，達到所需要的厚度之后，成型固化、脫模、后處理。在成型技術高度發達的今天，手糊工藝仍然具有工藝簡便、投資低廉、適用面廣的特點，在石油化工、儲存容器、貯槽、汽車殼體等諸多領域有廣泛應用。其缺點是質地疏松、精度不高、表面粗糙、密度低，制品強度不高，并且主要依賴人工，質量不穩定，生產效率很低，難以批量化和標準化。

2、噴射成型工藝:

屬于手糊成型工藝中低壓成型工藝的一類，一般利用短切纖維和樹脂混合，在噴槍中利用壓縮空氣均勻噴灑在模具表面上，達到所需厚度后，再利用手工橡膠錕來回刷平，最后固化成型。為改進手糊成型工藝而創造的一種半機械化成型工藝，在生產效率方面有一定的提高，多用來制造汽車車身、船身、浴缸、儲罐的過渡層。

3、層壓成型工藝:

把一層層鋪設的預浸料放置在上下平板模之間通過加壓高溫固化成型，這種工藝可以直接利用木膠合板的生產方法和設備，并根據樹脂的流動性能，進而進行改進與完善。此種成型工藝主要用來生產不同規格、不同用途的復合材料板材。具有機械化和自動化程度高、產品質量穩定、利用批量化等特點，但是設備投資較大，成本較高。

4、纏繞成型工藝:

將經過樹脂液體浸漬的連續纖維或碳布按照一定規則纏繞到芯模上面，然后經過固化、脫模、后處理成為復合材料制品的加工工藝。碳纖維纏繞成型工藝可充分發揮其高強度、高模量、低密度的特點，多用于制造圓柱體、球體及某些正曲率回轉體或筒形碳纖維制品等。

5、拉擠成型工藝:

將事先浸漬樹脂膠液的碳纖維絲束、帶或布等原材料，通過牽引力的作用，擠壓模具成型、固化，連續不斷地生產規格、長度不同的碳纖維型材。復合材料拉擠成型工藝是成型工藝中的一種特殊工藝，其顯著特點是可完全實現生產過程的自動化，生產效率高，具備批量化生產的能力。拉擠成型制品中纖維質量分數可達到75%，樹脂浸膠液體在張力下進行，充分發揮了增強體的作用，產品強度高，其制成品橫、縱向強度可任意調整，可滿足碳纖維復合材料制品的不同力學性要求。此種成型工藝適合于生產各種截面形狀的型材，如工字型、角型、槽型、異型等截面管材以及通過上述截面構成的組合截面型材等。

6、液態成型工藝:

液態成型工藝是一種將液態單體合成為高分子聚合物的產品成型工藝，再吧從聚合物固化反應復合材料的過程改變為直接在模具中同時一次完成的過程。此種工藝既減少了工藝過程中的能量損耗，又縮短了生產周期，降低了生產成本(大概需要2分鐘左右便可完成一件制品)。但這種工藝的普及，必須輔助以精準的管道輸送和用料計量以及溫度、壓力自動化控制為基礎，這種工藝屬于高分子材料和近代高新科學技術的交叉學科范疇，受制于科學技術的發展，目前的應用領域還不是很廣泛。

7、真空熱壓罐工藝:

這個過程是將單層預浸料按預設方向鋪疊成的復合材料坯料放置在熱壓罐內，在一定預設溫度和壓力下完成固化的過程。熱壓罐是一種能夠承受和調整溫度、壓力范圍的專用壓力容器。坯料鋪設在涂抹脫模劑的模具表面，然后依次用脫模布、吸膠氈、透氣氈完全覆蓋，并密封在真空袋內，再放入熱壓罐內。在放入熱壓罐加溫固化之前需要抽真空，然后在放入熱壓罐高溫、加壓、固化成型固化規則的制定與執行是保證復合材料產品質量的關鍵。此種成型工藝適多用于制造整流罩、飛機艙門、機載雷達罩，支架、機翼、尾翼等產品。

8、真空導入工藝:

真空導入工藝又叫VIP，在模具表面上鋪設碳纖維復合材料布，然后周圍包裹真空袋，并抽出真空袋中的空氣，在真空袋和模具內部形成一個負壓，利用抽真空過程中產生的壓力把不飽和樹脂通過預鋪的管路壓入碳纖維層層布之中，讓樹脂在碳纖維布之間均勻流動，最后均勻充滿整個制品層中，在高溫制品固化之后，揭掉真空袋，在模具分離之后得到所需的制品。該工藝在出現之后就有了zhuanli記錄，但真正得到普及則是近幾年。在真空環境下樹脂浸潤碳纖維布，在真空袋中產生的氣泡較少，制品的強度更高、質量更輕，產品質量穩定性更好，而且減少了樹脂的使用，僅需一面光滑的模具就能得到兩面光滑的制品，而且產品厚度更好控。一般應用于船艦工業中的方向舵、雷達屏蔽罩，風電葉片、機艙罩，汽車工業中輕量化改裝件、擋風板、車廂、引擎蓋等。

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9、高溫模壓工藝:

將碳纖維預浸料平整的鋪設在上下模具之間，把模具合實密封之后將模具置于液壓成型臺上，在熱壓機上經過一定時間的高溫高壓使樹脂、預浸料固化，從熱壓機上面取下碳纖維制品。這種成型工藝具有高強度、高精度、質量輕、受環境影響小、利于批量化等優點，適用于批量化、標準化的制件生產。

模壓工藝在國外已有多年的應用歷史，在國內的應用時間較短，但是應用型很強，在工業成構件方便有不可替代的作用，在生產過程中樹脂的填充量是可以有效控制的，并且纖維浸潤性好，碳纖維含量高，因此具有高強度、高精度、成型周期短等特點，如果環境良好，能達到年產量5-8萬件的規模性生產。我國高鐵在加工某些結構件時則利用了此種模壓工藝，在產品成型后有效地解決了碳纖維與金屬連接困難的問題，而且有效的確保了制件的機械強度、力學要求，根據高鐵廠商方面的回饋，這種輕質高強、耐老化、使用壽命長的碳纖維結構件達到了他們的預期效果，而且從他們應用結果推斷，使用此種模壓成型工藝的碳纖維制品還可以適用于更多的產品，例如高鐵動車車輛內部的裝飾件、扶手、車身附件、備件等。

10、 3iTech感應加熱工藝:

這是一種將感應器集成在模具中的新型感應加熱工藝，可以在20℃-400℃的溫度下加工碳纖維材料，利用熱傳導的原理通過溫度感應器來加熱模具表面。這是由高新企業RocTool公司在Cage系統上推出的一種補充技術，采用電磁感應可以迅速加熱模具，并能很好地控制局部溫度。其優勢是減少了生產周期和制作成本。但是目前該種技術尚不適合大型部件制作，而且多用于批量化產品的生產制作。

隨著科學技術的發展和碳纖維復合材料應用的深入，碳纖維復合材料的成型工藝也會不斷地改進和創新，但是碳纖維復合材料再生產過程中并不是單一使用一種工藝，而是多種工藝共同使用，以實現資源的更大優化配置。