01 引言
碳纖維密度小，比鋼結(jié)構(gòu)減重50%，比鎂和鋁合金結(jié)構(gòu)減重30%；碳纖維的碰撞吸能效率是鋼的6至7倍、鋁的3至4倍。碳纖維復(fù)合材料（CFRP）產(chǎn)品的成型方法有熱壓罐成型、RTM、沖壓成型、SMC等多種成型方法，東麗TCM公司主要采用的是熱壓罐成型工藝。
熱壓罐成型工藝與其他成形法相比，具有產(chǎn)品形狀自由度高、模具費(fèi)相對(duì)便宜等特點(diǎn)。東麗TCM公司從策劃、開發(fā)到設(shè)計(jì)、試制、制造、量產(chǎn)等所有的工序都在公司內(nèi)部完成。每個(gè)工序都需要結(jié)合復(fù)合材料本身特有的技術(shù)訣竅。通過在公司長(zhǎng)期積累的經(jīng)驗(yàn)，可以提供最大限度地滿足顧客需求的高品質(zhì)、高性能的產(chǎn)品。
02 生產(chǎn)流程
模擬
模擬過程包括靜態(tài)分析、沖擊分析和鋪層分析。
碳纖維復(fù)合材料(CFRP)是設(shè)計(jì)自由度比較高的材料，各向異性和鋪層等，只有復(fù)合材料才需要考慮的設(shè)計(jì)要素有很多，其中運(yùn)用專門針對(duì)復(fù)合材料的模擬技術(shù)，站在客戶的角度，提出碳纖維復(fù)合材料的最佳結(jié)構(gòu)方案。
設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)過程包括結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、成型工藝設(shè)計(jì)、材料設(shè)計(jì)、鋪層設(shè)計(jì)和模具·夾具設(shè)計(jì)。
模具制作
為了實(shí)現(xiàn)高精度、高質(zhì)量的產(chǎn)品，成型模具的設(shè)計(jì)、制作是最重要的環(huán)節(jié)。TCM公司不僅最大限度地發(fā)揮熱壓罐成型工藝的特點(diǎn)進(jìn)行模具設(shè)計(jì)，還著眼于量產(chǎn)，為了確保產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)性，從加工方案選定開始實(shí)行。
成型加工
包括脫模處理，材料裁剪，鋪層，拋光，固化。脫模熱壓罐成型工藝中，根據(jù)設(shè)計(jì)內(nèi)容，將CFRP的預(yù)浸料裁剪成模具，進(jìn)行后處理后，將模具放入熱壓罐中，在高溫、高壓下使樹脂固化，制作成型品。
二次加工
對(duì)從模具上脫模后的成型品進(jìn)行鉆孔、修剪等二次加工。雖然CFRP比金屬材料相對(duì)困難，TCM公司利用最先進(jìn)的水射流切割、加工中心等技術(shù)和設(shè)備，根據(jù)客戶的需求進(jìn)行加工。
組裝
將CFRP成型品與其他成型品或金屬部件組合，完成成品。在CFRP成型品的生產(chǎn)過程中，零部件之間接合技術(shù)非常重要。TCM公司根據(jù)多年來在CFRP賽車上培育了的豐富經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)，從各種各樣的方法中選擇最適合的方法對(duì)完成零部件的粘接和接合。
評(píng)估·試驗(yàn)
產(chǎn)品開發(fā)不僅僅是制造產(chǎn)品，為了確認(rèn)產(chǎn)品是否達(dá)到設(shè)計(jì)的性能，需要對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行拉伸試驗(yàn)、強(qiáng)度試驗(yàn)、疲勞試驗(yàn)、沖擊試驗(yàn)及耐候性等試驗(yàn)。
涂裝·表面處理
在CFRP成型品中，特別是外裝零件，為了防止變形、變色和美觀性，需要對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行涂裝和表面處理。
質(zhì)量管理·檢查
在質(zhì)量管理方面，除了外觀檢查之外，還根據(jù)需要實(shí)施最新機(jī)器的形狀測(cè)量、X射線和超聲波的非破壞等檢查。
