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日本东京R&D展出使用热可塑性树脂成型的CFRP部件 |
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| http://cn.newmaker.com
5/27/2008 9:34:00 AM
日经BP社
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 东京R&D在“人与车科技展2008”上展出了使用热可塑性树脂成型的CFRP（碳纤维强化树脂）部件。此前，CFRP部件一般使用热硬化性的环氧树脂成型，该公司采用热可塑性树脂，意在缩短成型周期、降低制造成本。
展出的部件是摩托车车架的挡板，长度约为30cm。平织的碳纤维与注射成型的PC（聚碳酸酯）树脂合二为一。碳纤维为单层，与作结构部材相比，该公司更加重视利用“真正的”碳纤维作内外装部件的装饰。
这种装饰部件大多是通过水压转印的方式，在树脂上粘贴类似于碳纤维的薄膜。而真正的CFRP因为成本昂贵，并且因使用热硬化性树脂的成型时间长，不适合大量生产。
但是，此次开发的成型品的特点是，仅用几分钟即可完成注射成型，并且设置凸起和加强肋，提高了安装自由度。只是，要在增强碳纤维与树脂的附着度的同时，还要提高成型品的表面质量，为此下了不少功夫。
此次开发的成型法名为CIDI（CF Insert Double Injection），已取得了专利。其工序大致分为4道。这里从外侧的创新部分开始介绍。首先，准备透明PC板，以热压预成型制成最终形状。接着，对碳纤维进行相同的预成型。这时，在纤维中掺入一部分事先织入PC丝的碳纤维。由于碳纤维的弹性大，挤压后会返回原状。因此，通过融合PC丝，能够使其接近最终形状。然后，把PC板和碳纤维的预成型品重叠，再次进行热压，制造预制件。这样，PC在互相贴合的同时，也渗透到了碳纤维的缝隙之间。
最后，把预制件置入模具内，从内侧注射黑色的PC。如果把碳纤维直接置入模具内成型，在注射压的作用下，纤维将出现扭曲，而该方法事先把碳纤维与预制件合二为一，不存在此类问题。
目前，PC层和碳纤维的厚度分别为1mm和0.25mm。因为预制件的厚度为1mm，所以碳纤维内嵌0.25mm。由于射出成型时内侧还将叠加1.3mm的树脂，因此最终厚度为2.3mm。
今后，该公司准备精简工序。根据部件形状，碳纤维的预成型工序可能会被去掉。
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