碳纖維強(qiáng)化樹脂復(fù)合材料及其沖壓加工技術(shù)
刊名:プレス技術(shù)(日)
刊期:2013年第7期
作者:小松勇
編譯:郝長文
碳纖維強(qiáng)化樹脂復(fù)合材料(GFRP-P)有兩種:一是用熱固性樹脂復(fù)合的碳纖維強(qiáng)化樹脂復(fù)合材料;二是用熱塑性樹脂復(fù)合的碳纖維強(qiáng)化樹脂復(fù)合材料。
熱塑性樹脂成形有注射成形、BMC、SMC、SS等方法。碳纖維強(qiáng)化樹脂復(fù)合材料的沖壓加工是把薄板加熱后成形,即SS法。用SS法成形的零件再用沖壓模具進(jìn)行再加工時必須避免再加熱。因此,用SS法進(jìn)行熱塑性碳纖維強(qiáng)化樹脂復(fù)合材料的成形時,需要盡可能用一道工序加工完成。
目前,僅有豐田和本田技研等公司在F1賽車的車身等零部件上使用碳纖維強(qiáng)化樹脂復(fù)合材料。如果GFRP-P材料價格能降到目前價格的1/5或1/10,其使用量將快速增加。日本的目標(biāo)是在2015年大幅降低其成本。
NEDO在2005年開展“納米技術(shù)、材料技術(shù)開發(fā)計劃”的研究。將能源、資源、環(huán)境作為納米技術(shù)發(fā)展的領(lǐng)域?,F(xiàn)已研究項目:①碳纖維和熱塑性樹脂復(fù)合材料的易加工性,CFRTP中間基的開發(fā);②CFRTP加工技術(shù);③CFRTP接合技術(shù);④再生循環(huán)利用技術(shù)。
碳纖維強(qiáng)化樹脂復(fù)合材料的沖壓加工還存在一定難度,主要表現(xiàn)在:樹脂為結(jié)晶體、加熱溫度的管理和材料的運輸、CFRP-P織布材料。樹脂結(jié)晶密度受溫度影響,分析了其隨溫度變化的特性。