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고성능 열가소성 복합재 성형 기술은 주로 열경화성 수지 복합재와 금속 성형 기술을 접목한 것이다. 다양한 장비에 따라 성형, 이중 필름 성형, 오토클레이브 성형, 진공 백 성형, 필라멘트 와인딩 성형, 캘린더 성형 등으로 나눌 수 있습니다. 이러한 방법에서는 몇 가지 사용되는 성형 방법을 더 선택하여 간략하게 설명하겠습니다. 소개를 통해 열가소성 탄소섬유 복합재에 대해 보다 포괄적으로 이해할 수 있습니다.

1. 이중 필름 형성
수지막 침투 성형이라고도 알려진 이중 막 성형은 프리프레그를 사용하여 복합 부품을 제조하기 위해 ICI 회사에서 개발한 방법입니다. 이 방법은 복잡한 부품의 성형 및 가공에 도움이 됩니다.

이중 필름 성형에서는 절단된 프리프레그를 변형 가능한 유연한 수지 필름과 금속 필름의 두 겹 사이에 놓고 필름 주변을 금속 또는 기타 재료로 밀봉합니다. 성형 공정에서는 성형 온도까지 가열한 후 일정한 성형 압력을 가해 부품이 금형의 형상에 따라 변형되고 최종적으로 냉각되어 성형됩니다.

이중 필름 성형 과정에서 부품과 필름은 일반적으로 포장되고 진공 처리됩니다. 필름의 변형성으로 인해 수지 흐름의 제한은 단단한 금형보다 훨씬 적습니다. 반면, 진공 상태에서 변형된 필름은 부품에 균일한 압력을 가할 수 있어 부품의 압력 변화를 개선하고 성형 품질을 보장할 수 있습니다.

2. 인발 성형
Pultrusion은 단면이 일정한 복합 프로파일을 연속적으로 제조하는 공정입니다. 처음에는 단방향 섬유강화 고체단면을 갖는 단순한 제품을 제조하는 데 사용되었으나 점차 고체, 중공 및 다양한 복합단면을 갖는 제품으로 발전하였다. 또한 다양한 엔지니어링 구조의 요구 사항을 충족하도록 프로파일의 특성을 설계할 수 있습니다.

인발 성형은 인발 성형 주형 그룹에 프리프레그 테이프(원사)를 통합하는 것입니다. 프리프레그는 인발성형되어 프리프레그되거나 별도로 함침됩니다. 일반적인 함침 방법에는 섬유 혼합 함침과 분말 액화 베드 함침이 있습니다.

3. 압력 성형
프리프레그 시트를 금형의 크기에 맞게 절단하고 가열로에서 수지의 용융온도보다 높은 온도로 가열한 후 대형 금형으로 보내 급속 열간압착합니다. 성형 사이클은 일반적으로 수십 초에서 몇 분 내에 완료됩니다. 이러한 종류의 성형 방법은 에너지 소비가 적고 생산 비용이 낮으며 생산성이 높습니다. 열가소성 복합재의 성형 공정에서 가장 일반적인 성형 방법입니다.

4. 권선성형
열가소성 복합재의 필라멘트 와인딩과 열경화성 복합재의 차이점은 프리프레그 원사(테이프)가 연화점까지 가열되어야 하고 맨드릴의 접촉점에서 가열되어야 한다는 것입니다.

일반적인 열 방식에는 전도 가열, 유전 가열, 전자기 가열, 전자기 복사 가열 등이 포함됩니다. 전자기 복사 가열에서는 파장이나 주파수가 다르기 때문에 적외선(IR), 마이크로파(MW) 및 RF 가열도 구분됩니다. 전자기파의. 최근에는 레이저 가열 및 초음파 가열 시스템도 개발되었습니다.

최근에는 열가소성 수지 분말의 액화층을 비등시켜 섬유를 프리프레그 원사(테이프)로 만든 후 맨드릴에 직접 권취하는 1단계 성형법을 포함하는 새로운 와인딩 공정이 개발되었다. 또한, 가열성형법을 통하여, 즉 탄소섬유 프리프레그 원사(테이프)를 직접 대전시키고, 대전과 가열에 의해 열가소성 수지를 녹여 섬유사(테이프)를 제품으로 권취할 수 있으며; 세 번째는 와인딩에 로봇을 활용해 와인딩 제품의 정확성과 자동화를 향상시켜 큰 주목을 받았다.