碳纖維自行車整體車架成型工藝 zund G3 XL-1600-pvc台中雷射雕刻－錢憶亨焦點新聞熱搜

成型工藝是碳纖維車架制品的關鍵環節 ,成型工藝的選擇取決于制品的形狀、物理性能要求和用途，常見有以下幾種：
裱糊成型工藝
它是用手工將預浸料裱糊在模具上，然后固化成型。此法大的優點是工藝裝備簡單，手工完成比較復雜的操作，能加工出形狀復雜的零件，適用于小批量生產，缺點是生產效率低，勞動條件差，勞動強度大，采用該工藝制出的碳纖維整體車架樣件，表觀質量尚可，但尺寸精度較差，工藝穩定性差。
纖維纏繞成型工藝
它是開發早的連續成型工藝，即纖維通過樹脂膠槽浸上樹脂后按照一定的規律纏繞在轉動的芯模上，然后經加熱使膠液固化成型。它的一個突出特點是能夠按照制品的受力情況，將纖維按一定規律排布，從而充分發揮纖維的強度，獲得輕質高強的制品，在工藝上能實現連續化、機械化生產，并且生產周期短，生產效率高，勞動強度小，適用于制造圓柱體、球體及某些正曲率回轉體或筒形制品。
拉擠工藝
它是發展速度較快的一種成型工藝，即纖維通過樹脂槽浸漬樹脂后進入加熱模具固化，制成各種各樣不同形狀的型材。其優點是能一次壓制出形狀復雜、尺寸準確的零件，生產率高，但工藝裝備復雜，不適于制備批量小、尺寸大的產品。
樹脂傳遞模壓工藝 ( RTM)
RTM( resin transfer moulding)工藝是 9 0年代熱門的一種成型工藝，即先將增強材料做成預成型件放入封閉模具中，在真空和壓力的條件下，樹脂被注入模具而固化成型。其特點是:
1)工藝過程簡單，避免了預浸料這一中間環節。
2)低壓注膠，節約了附加設備的費用
3)封閉式模具操作，作業環境清潔
4)易于實現自動化和計算機控制
5)制件表面質量好
因此，RTM技術有很好的發展前景.
碳纖維自行車車架的結構具有自由形態的三維曲面、非等徑結構、截面變化比較大等特點 ,因而無法采用纏繞法和拉擠法 ;而編織成型工藝 ,在編織之前 ,必須使用計算機對制作零件的編織物進行設計和計算 ,由于車架是三維自由曲面 ,難于構造出數學模型 ,無法進行編程計算 ,因此難以采用編織法 .基于以上原因 ,在多方調研和分析比較的基礎上 ,決定采用 RTM的改進工藝——真空輔助 RTM成型工藝 .
工藝裝置
真空輔助RTM工藝裝置主要由樹脂注射機、成型模具、抽真空設備三部分組成，
樹脂注射機由計量泵、注射頭組成。計量泵含有樹脂泵、固化劑泵及計量裝置。
樹脂及固化劑經計量泵按一定的比例加壓輸入注射頭中，經注射頭混合后注入模具。這種方法注射速度易于控制，樹脂和固化劑只在注射頭中混合，因而可長期存放，且注射結束后易于清洗。
成型模具采用鋁合金制造，鋁合金模具使用壽命長 ( >25000次 )，表面質量良好。模具結構為組合形式，有定位、鎖緊、開啟、密封裝置。注射口位于模具低點即車架前臉管附近，排出口在樹脂較難流到的車架后鉤處。抽真空設備同排出口相連接，在注射機注射樹脂的同時抽真空。這樣能增加樹脂傳遞壓力，排除模具及樹脂中的氣泡和水分，并為樹脂在模腔中打開通道，形成完整的通路，從而大大提高制品成功率，使得制品質量上升。
工藝特點及材料
RTM工藝的技術關鍵是樹脂系統的選擇。為了提高車架的質量，建議選用韌性好、同碳纖維親合力強的改性環氧樹脂。
車架成型工藝流程圖
1、制備自行車
2、架泡沫內芯
3、鋪設碳纖維脫模劑處理模具
4、模具的清理制品后加工脫模
5、固化
6、注射機壓注樹脂抽真空
7、組裝模具
8、密封材料的準備
RTM法可以實現復雜形狀的車架一次整體性成型，從而簡化了車架結構，并且減少了車架組成零件和聯接零件的數量，因而能有效地減輕車架重量，降低工藝消耗和提高車架結構的使用性能。
RTM法成型形狀復雜的制品比較方便。因為樹脂在固化前具有一定的流動性，纖維很柔軟，能依模具形成所要求的形狀和尺寸。這對單件和小批量產品尤為方便，是金屬制品工藝無法相比的。
真空輔助 RTM工藝制造的碳纖維自由形態自行車架的纖維浸潤性好，層間結合力高，力學性能良好。
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