分享好友 行业资讯首页 频道列表

碳纤维自行车整体车架成型工艺

2022-11-23 08:585700
  成型工艺是碳纤维车架制品的关键环节 ,成型工艺的选择取决于制品的形状、物理性能要求和用途,常见有以下几种:
裱糊成型工艺
它是用手工将预浸料裱糊在模具上,然后固化成型。此法大的优点是工艺装备简单,手工完成比较复杂的操作,能加工出形状复杂的零件,适用于小批量生产,缺点是生产效率低,劳动条件差,劳动强度大,采用该工艺制出的碳纤维整体车架样件,表观质量尚可,但尺寸精度较差,工艺稳定性差。
纤维缠绕成型工艺
它是开发早的连续成型工艺,即纤维通过树脂胶槽浸上树脂后按照一定的规律缠绕在转动的芯模上,然后经加热使胶液固化成型。它的一个突出特点是能够按照制品的受力情况,将纤维按一定规律排布,从而充分发挥纤维的强度,获得轻质高强的制品,在工艺上能实现连续化、机械化生产,并且生产周期短,生产效率高,劳动强度小,适用于制造圆柱体、球体及某些正曲率回转体或筒形制品 。
拉挤工艺
它是发展速度较快的一种成型工艺,即纤维通过树脂槽浸渍树脂后进入加热模具固化,制成各种各样不同形状的型材。其优点是能一次压制出形状复杂、尺寸准确的零件,生产率高,但工艺装备复杂,不适于制备批量小、尺寸大的产品。
树脂传递模压工艺 ( RTM)
RTM( resin transfer moulding)工艺是 9 0年代热门的一种成型工艺 ,即先将增强材料做成预成型件放入封闭模具中,在真空和压力的条件下,树脂被注入模具而固化成型。其特点是:
1)工艺过程简单,避免了预浸料这一中间环节。
2)低压注胶,节约了附加设备的费用
3)封闭式模具操作,作业环境清洁
4)易于实现自动化和计算机控制
5)制件表面质量好
因此,RTM技术有很好的发展前景.
碳纤维自行车车架的结构具有自由形态的三维曲面、非等径结构、截面变化比较大等特点 ,因而无法采用缠绕法和拉挤法 ;而编织成型工艺 ,在编织之前 ,必须使用计算机对制作零件的编织物进行设计和计算 ,由于车架是三维自由曲面 ,难于构造出数学模型 ,无法进行编程计算 ,因此难以采用编织法 .基于以上原因 ,在多方调研和分析比较的基础上 ,决定采用 RTM的改进工艺——真空辅助 RTM成型工艺 .
工艺装置
真空辅助RTM工艺装置主要由树脂注射机、成型模具、抽真空设备三部分组成,
树脂注射机由计量泵、注射头组成。计量泵含有树脂泵、固化剂泵及计量装置。
树脂及固化剂经计量泵按一定的比例加压输入注射头中,经注射头混合后注入模具。这种方法注射速度易于控制,树脂和固化剂只在注射头中混合,因而可长期存放,且注射结束后易于清洗。
成型模具采用铝合金制造,铝合金模具使用寿命长 ( >25000次 ),表面质量良好。模具结构为组合形式,有定位、锁紧、开启、密封装置。注射口位于模具低点即车架前脸管附近,排出口在树脂较难流到的车架后钩处。抽真空设备同排出口相连接 ,在注射机注射树脂的同时抽真空。这样能增加树脂传递压力,排除模具及树脂中的气泡和水分,并为树脂在模腔中打开通道 ,形成完整的通路,从而大大提高制品成功率,使得制品质量上升。
工艺特点及材料
RTM工艺的技术关键是树脂系统的选择。为了提高车架的质量,建议选用韧性好、同碳纤维亲合力强的改性环氧树脂。
车架成型工艺流程图
1、制备自行车
2、架泡沫内芯
3、铺设碳纤维脱模剂处理模具
4、模具的清理制品后加工脱模
5、固化
6、注射机压注树脂抽真空
7、组装模具
8、密封材料的准备
RTM法可以实现复杂形状的车架一次整体性成型,从而简化了车架结构,并且减少了车架组成零件和联接零件的数量,因而能有效地减轻车架重量,降低工艺消耗和提高车架结构的使用性能。
RTM法成型形状复杂的制品比较方便。因为树脂在固化前具有一定的流动性,纤维很柔软,能依模具形成所要求的形状和尺寸。这对单件和小批量产品尤为方便,是金属制品工艺无法相比的。
真空辅助 RTM工艺制造的碳纤维自由形态自行车架的纤维浸润性好,层间结合力高,力学性能良好。
华子新科,自成立之日就致力于高品质碳纤维新材料的研发和应用,产品涵盖碳纤维板,碳纤维管,碳纤维外壳,凯夫拉片等等,为汽车、电气、电子、机械、以及军工等多个尖端领域提供碳纤维复合材料和整体解决方案。
反对 0
举报 0
收藏 0
打赏 0
评论 0
传感器-用于下一代复材制造
在追求可持续性的过程中,传感器正在减少周期时间、能源使用和浪费,实现闭环过程控制的自动化,并增加知识,为智能制造和结构开辟新的可能性。

0评论2025-07-19128

减重30%!碳纤维电池上盖如何破解新能源汽车“续航焦虑”?
随着新能源汽车的飞速发展,电池系统的安全性和耐久性成为了行业发展的关键。电池上盖作为电池系统的重要组成部分,不仅需要具备

0评论2025-07-19161

考特斯大容量储氢内衬挤吹成型技术,推动复合材料压力容器发展
特斯吹塑成型专家团队采用挤吹成型技术,成功生产出用于氢压力容器的大容量聚酰胺内衬。该内衬长2m多,直径约500mm,容量320L。这标志着采用吹塑成型技术生产如此大尺寸储氢容器内衬的首次成功实现,展现了该技术在制造大型、高性能储氢部件方面的潜力,为开发更具成本效益的大容量储氢解决方案提供了新的技术路径,对推动氢能应用发展具有积极意义。

0评论2025-07-16152

新型纤维增强陶瓷基复合材料问世:旨在填补CFRP与CMC之间的性能空白
Pyromeral公司最新推出PyroKarb、PyroSic和PyroXide系列材料,并提供PyroXide丝束预浸带形态,适用于热防护罩、排气管道、雷达罩及其他高温环境下的复合材料部件。

0评论2025-07-09148

电动汽车轻量化复合材料动力电池壳体:关键技术开发与性能验证研究
随着新能源汽车产业的快速发展,动力电池壳体的轻量化设计已成为提升车辆续航能力、降低能耗的核心技术之一。传统金属材料因密度高、成型工艺复杂等局限性,逐渐被复合材料替代。本文从材料选型、结构设计、成型工艺及性能验证四个维度,系统探讨轻量化复合材料动力电池壳体的关键技术突破。

0评论2025-07-03133

新一代飞机的关键材料——碳纤维高模量生产技术研发已全面启动
2025年6月11日,日本新能源及产业技术综合开发机构(NEDO)宣布,在“飞机用创新复合材料通用平台技术开发项目”中,选定了碳纤维增强塑料(CFRP)高速量产技术的新研发项目。

0评论2025-07-01199

MFFD 左侧筒体焊接
CO2激光焊接。为了实现左机身连接的激光焊接工艺,沿两个壳体的纵向边缘分层放置了长达4.5米的薄CFRTP对接带。上下壳体蒙皮连接处,采用阶梯式外形,以容纳对接带。Fraunhofer在LPA项目“对接带集成技术开发与模具设计、验证、主要部件装配和操作实施”(BUSTI)中开发了所有皮带进料、定位和封边的解决方案。

0评论2025-06-12174

吊舱设计、制造
总部位于密歇根州的地面测试解决方案公司(GTS)分享了用于测试喷气式和直升机发动机的复合材料吊舱组件的设计和制造过程。总部

0评论2025-05-13162