11月28日,化學(xué)品和食品原料制造商Adeka和帝人集團(tuán)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、開發(fā)和評(píng)價(jià)業(yè)務(wù)子公司GH Craft宣布,共同研發(fā)出了全新的Fiber-to-Composite(FtoC)模壓成型工藝,能夠在開放模具中制備纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(FRP)層壓板。
FtoC模壓工藝能夠自動(dòng)進(jìn)行樹脂浸漬、固化和層壓工序,同時(shí)獲得高取向度的纖維排列方式。Adeka所開發(fā)的一種特殊的快速固化環(huán)氧樹脂能夠在GH Craft開發(fā)的紅外輻射成型工藝條件下經(jīng)幾十秒快速固化。工藝過程無需固化爐、壓力模具等大型設(shè)備,只需在開放模具中層壓完成。與傳統(tǒng)復(fù)合材料生產(chǎn)工藝相比,由于FtoC模壓工藝通過直接將纖維模壓到復(fù)合材料上省略了中間過程,因此大幅減少了纖維廢料。另外,通過纖維的延展和取向化,該工藝能夠顯著提高玻纖復(fù)合材料(GFRP)的性能,與傳統(tǒng)樹脂傳遞模塑成型工藝(RTM)制備的GFRP相比,彎曲強(qiáng)度提高100%,拉伸強(qiáng)度提高40%,層間剪切強(qiáng)度提高75%。
未來,Adeka將為FtoC模壓工藝開發(fā)系列專用樹脂,GH Craft也將開發(fā)該工藝的實(shí)際應(yīng)用。雙方將通過實(shí)際產(chǎn)品的生產(chǎn)來驗(yàn)證FtoC模壓工藝的效果。另外,雙方的共同目標(biāo)是通過將FtoC模壓工藝設(shè)立為復(fù)合材料生產(chǎn)的實(shí)際標(biāo)準(zhǔn),而創(chuàng)造出一個(gè)新的復(fù)合材料市場領(lǐng)域。
FRP由具有一定取向度的單向纖維浸漬基體樹脂后經(jīng)加熱模壓成型。熱壓罐、RTM等傳統(tǒng)熱固性樹脂成型工藝具有制造周期長、生產(chǎn)成本高的特點(diǎn),需要固化爐、壓力模具等設(shè)備才能生產(chǎn)大型部件,同時(shí)由于存在中間剪裁步驟而造成大量的纖維浪費(fèi)。另外,傳統(tǒng)的熱固性樹脂成型工藝會(huì)使纖維在基體樹脂中發(fā)生扭曲而失去高取向性,從而很難獲得高強(qiáng)FRP。