碳纖維異形件:應(yīng)對(duì)特定形狀需求的制造方案
在現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計(jì)與工業(yè)制造活動(dòng)中,對(duì)于結(jié)構(gòu)部件的外形存在多樣化的設(shè)想。當(dāng)常見的管材、板材等標(biāo)準(zhǔn)型材無法完全實(shí)現(xiàn)這些特定的外形時(shí),依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行定制加工成為一種被考慮的方式。嘉興市鑫圣碳纖維制品有限公司基于碳纖維材料的成型特性,提供碳纖維異形件的定制生產(chǎn)服務(wù)。此類產(chǎn)品與公司生產(chǎn)的碳纖維管、碳纖維板一同,為不同結(jié)構(gòu)形態(tài)的設(shè)想提供了對(duì)應(yīng)的材料選項(xiàng)。
產(chǎn)品概念與加工基礎(chǔ)
碳纖維異形件,具體是指按照客戶明確提出的三維形狀、尺寸數(shù)據(jù)及使用意圖,選用碳纖維作為增強(qiáng)材料,與確定的樹脂系統(tǒng)結(jié)合,經(jīng)過設(shè)定的加工步驟制作而成的非標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)部件。其實(shí)質(zhì)是將特定的形狀設(shè)計(jì)方案,通過材料組合與工藝過程,轉(zhuǎn)化為具備使用功能的實(shí)體部件。
嘉興市鑫圣碳纖維制品有限公司在生產(chǎn)此類部件時(shí),通常會(huì)遵循一個(gè)從接洽到完成的工作順序。過程開始于對(duì)客戶技術(shù)資料的接收與分析。工作人員需要了解部件的預(yù)期使用場(chǎng)景、在工作時(shí)可能遇到的作用力方式、與周邊部件的連接配合關(guān)系,以及對(duì)表面狀態(tài)的考慮。在此之后,會(huì)安排與部件外形相配合的模具準(zhǔn)備事項(xiàng)。模具的內(nèi)部空腔形狀與產(chǎn)品外形直接關(guān)聯(lián)。隨后,依據(jù)對(duì)部件結(jié)構(gòu)的理解,對(duì)碳纖維織物的鋪設(shè)角度與疊放層次進(jìn)行規(guī)劃。這一安排與成型后部件在不同方向上的表現(xiàn)存在聯(lián)系。規(guī)劃確定后,通過模壓或真空導(dǎo)入等成型方式,在設(shè)定的溫度與壓力條件下使材料完成形態(tài)固定。部件從模具中取出后,還需要經(jīng)過邊緣修整、連接點(diǎn)加工、表面打磨或涂層處理等步驟,以達(dá)到可以交付進(jìn)行組裝的狀態(tài)。
主要加工方法
根據(jù)目標(biāo)部件的外形特點(diǎn)、需要制作的數(shù)量以及對(duì)性能表現(xiàn)的關(guān)注點(diǎn),會(huì)考慮不同的成型手段。
模壓成型是一種使用較多的方法,適用于形狀比較規(guī)整、且有一定制作數(shù)量的部件生產(chǎn)。該方法使用金屬材質(zhì)的上、下兩部分配合模具,將事先裁剪好的碳纖維材料放入模腔,在熱壓機(jī)上經(jīng)過加熱、加壓后固化。這種方法的產(chǎn)出節(jié)奏較為穩(wěn)定,產(chǎn)品尺寸的一致程度較好。
真空導(dǎo)入成型方法則多用于具有復(fù)雜曲面或制作數(shù)量較少的部件。該方法在單面模具上進(jìn)行操作,鋪放碳纖維材料后,使用真空薄膜系統(tǒng)進(jìn)行整體密封,通過產(chǎn)生的負(fù)壓使樹脂流經(jīng)并浸透纖維,然后固化。這種方法在制作大型且結(jié)構(gòu)不規(guī)則的構(gòu)件時(shí)有所應(yīng)用。
此外,對(duì)于某些造型特別或尺寸超出常規(guī)的部件,也可以考慮采用手工逐層鋪疊材料與樹脂的方法進(jìn)行制作。這種方式在制作特定展示模型或結(jié)構(gòu)原型時(shí)有所應(yīng)用。
應(yīng)用領(lǐng)域情況
基于其可以按照?qǐng)D紙進(jìn)行成型的特性,碳纖維異形件在多個(gè)行業(yè)范圍內(nèi)被納入考慮。
在工業(yè)設(shè)備與自動(dòng)化領(lǐng)域,此類部件可用于制作機(jī)械臂的外部保護(hù)殼體、非標(biāo)準(zhǔn)操作工具的夾具或檢測(cè)設(shè)備的支撐框架。其外形能夠與設(shè)備內(nèi)部的空間安排相適應(yīng),同時(shí)材料本身的特性對(duì)管理部件的重量數(shù)據(jù)是一個(gè)考慮方面。
在交通工具制造領(lǐng)域,可用于制作新能源汽車的電池包保護(hù)殼體、車身外部出于氣流考慮的附加組件以及內(nèi)飾中的承托結(jié)構(gòu)件。這為車輛設(shè)計(jì)中材料部分的規(guī)劃提供了一種選項(xiàng)。
在無人機(jī)與模型器械領(lǐng)域,適用于制作將多個(gè)功能集于一體的機(jī)身結(jié)構(gòu)或符合特定外觀要求的模型殼體。這與對(duì)飛行器重量參數(shù)和外部形態(tài)的設(shè)想相關(guān)聯(lián)。
在醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域,被考慮用于制造影像檢查設(shè)備中與患者接觸的床板、可移動(dòng)的支撐臂等部件。材料對(duì)X射線的透過屬性以及能夠被制作成曲面的特點(diǎn),在此類設(shè)備的使用條件中是一個(gè)注意點(diǎn)。
在文體用品、樂器及展示裝置領(lǐng)域,用于制作運(yùn)動(dòng)器械的特定部位、樂器的發(fā)聲箱體或藝術(shù)展示裝置的內(nèi)部支撐骨架。這是為了同時(shí)應(yīng)對(duì)產(chǎn)品對(duì)外觀樣式和自身重量的要求。
項(xiàng)目協(xié)作方式
為了將定制項(xiàng)目的設(shè)想轉(zhuǎn)化為實(shí)際產(chǎn)品并完成交接,嘉興市鑫圣碳纖維制品有限公司建立了對(duì)應(yīng)的項(xiàng)目協(xié)作步驟。該步驟開始于需求溝通環(huán)節(jié),項(xiàng)目參與人員會(huì)與客戶進(jìn)行交流,以確認(rèn)設(shè)計(jì)想法、性能方面的數(shù)據(jù)要求、部件將處的環(huán)境條件以及雙方認(rèn)同的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn),并形成書面記錄。隨后進(jìn)入方案確定環(huán)節(jié),公司將依據(jù)技術(shù)方面的要求進(jìn)行制造可行性評(píng)估,確定加工路徑并完成模具的具體設(shè)計(jì)。接下來是樣品制作環(huán)節(jié),公司會(huì)安排制作原型件,提供給客戶用于尺寸數(shù)據(jù)的核對(duì)、與其它部件的裝配檢查。之后是小批量試產(chǎn)環(huán)節(jié),通過試驗(yàn)性生產(chǎn)來調(diào)整并固定關(guān)鍵的工藝參數(shù),為后續(xù)的計(jì)劃性生產(chǎn)做好準(zhǔn)備。進(jìn)入計(jì)劃性生產(chǎn)環(huán)節(jié)后,公司會(huì)對(duì)所用原材料的批次、加工過程中的控制參數(shù)以及產(chǎn)品關(guān)鍵位置的尺寸進(jìn)行檢查與書面記錄。在產(chǎn)品交付時(shí),公司會(huì)提供相關(guān)的技術(shù)說明資料,并在項(xiàng)目完成后保持與客戶的聯(lián)系渠道,以便提供后續(xù)必要的產(chǎn)品信息支持。
總結(jié)
碳纖維異形件的定制生產(chǎn),為獲得具有特定形狀的結(jié)構(gòu)部件提供了一條途徑。嘉興市鑫圣碳纖維制品有限公司通過對(duì)應(yīng)的工藝技術(shù),組織生產(chǎn)符合圖紙形態(tài)與功能設(shè)想的碳纖維部件。公司將繼續(xù)進(jìn)行此類產(chǎn)品的制造工作,并與使用者共同了解碳纖維材料在更多應(yīng)用場(chǎng)合中的使用方式,以回應(yīng)不同項(xiàng)目對(duì)部件材料提出的具體要求。通過持續(xù)的生產(chǎn)實(shí)踐與溝通協(xié)作,公司致力于為各領(lǐng)域的客戶提供與設(shè)計(jì)構(gòu)想相契合的碳纖維異形件產(chǎn)品,為多樣化的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)提供材料加工方面的支持。