ข่าว

กระบวนการขึ้นรูปโลหะคือการนำพรีเพร็กจำนวนหนึ่งใส่ลงในช่องแม่พิมพ์โลหะ โดยใช้เครื่องอัดที่มีแหล่งความร้อนเพื่อผลิตอุณหภูมิและแรงดันที่กำหนด เพื่อให้พรีเพร็กในช่องแม่พิมพ์อ่อนตัวลงด้วยความร้อนและแรงดัน ทำให้ไหลเต็มที่และเต็มไปด้วยผลิตภัณฑ์ที่ขึ้นรูปและบ่มในโพรงแม่พิมพ์ตามวิธีการขึ้นรูป
การกระบวนการขึ้นรูปมีลักษณะเฉพาะคือต้องใช้ความร้อนในกระบวนการขึ้นรูป วัตถุประสงค์ของการให้ความร้อนคือการทำให้เรซินพรีเพร็กไหลอ่อนตัวลง เติมเต็มโพรงแม่พิมพ์ และเร่งปฏิกิริยาการบ่มของวัสดุเมทริกซ์เรซิน ในระหว่างกระบวนการเติมพรีเพร็กลงในโพรงแม่พิมพ์ ไม่เพียงแต่เมทริกซ์เรซินจะไหลเท่านั้น แต่ยังรวมถึงวัสดุเสริมแรงด้วยเรซินเมทริกซ์และเส้นใยเสริมแรงเติมเต็มทุกส่วนของโพรงแม่พิมพ์พร้อมๆ กัน
มีเพียงความหนืดของเมทริกซ์เรซินเท่านั้นที่สูงมาก และพันธะมีความแข็งแรงเพียงพอที่จะไหลไปกับเส้นใยเสริมแรง ดังนั้นกระบวนการขึ้นรูปจึงต้องใช้แรงกดที่มากขึ้น ต้องใช้แม่พิมพ์โลหะที่มีความแข็งแรงสูง ความแม่นยำสูง และทนต่อการกัดกร่อน และต้องใช้เครื่องอัดร้อนชนิดพิเศษเพื่อควบคุมอุณหภูมิของการขึ้นรูป แรงกด ระยะเวลาการยึดเกาะ และพารามิเตอร์อื่นๆ ของกระบวนการ
วิธีการขึ้นรูปที่มีประสิทธิภาพการผลิตสูง ความแม่นยำของขนาดผลิตภัณฑ์ และพื้นผิวสำเร็จ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับโครงสร้างที่ซับซ้อนของผลิตภัณฑ์วัสดุคอมโพสิต โดยทั่วไปสามารถขึ้นรูปได้เพียงครั้งเดียว โดยไม่ส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์วัสดุคอมโพสิต ข้อเสียหลักคือการออกแบบและการผลิตแม่พิมพ์มีความซับซ้อนและการลงทุนเริ่มต้นสูง แม้ว่ากระบวนการขึ้นรูปจะมีข้อบกพร่องดังกล่าวข้างต้น แต่แม่พิมพ์กระบวนการขึ้นรูปยังคงครองตำแหน่งที่สำคัญในกระบวนการขึ้นรูปวัสดุคอมโพสิต
1. การเตรียมตัว
ทำหน้าที่เตรียมแม่พิมพ์ให้ดี โดยใช้ชิ้นส่วนทดสอบเตาเพื่อรองชิ้นงาน และทำความสะอาดแม่พิมพ์ในครั้งสุดท้ายเพื่อกำจัดเรซินที่เหลือและเศษต่างๆ เพื่อให้แม่พิมพ์สะอาดและเรียบเนียน
2. การตัดและการวางพรีเพร็ก
จะถูกทำให้เป็นผลิตภัณฑ์จากวัตถุดิบคาร์บอนไฟเบอร์สำเร็จรูป โดยผ่านกระบวนการพรีเพร็ก แล้วคำนวณพื้นที่ของวัตถุดิบ จำนวนแผ่น วัตถุดิบแต่ละชั้นของธูปที่รวมกันไว้ จากนั้นซ้อนทับวัสดุด้วยแรงดันเบื้องต้น กดให้เป็นรูปร่างปกติ คุณภาพของวัสดุที่มีความหนาแน่นจำนวนหนึ่ง
3. การขึ้นรูปและการบ่ม
วางวัตถุดิบที่เรียงซ้อนกันไว้ในแม่พิมพ์ และในเวลาเดียวกันในถุงลมนิรภัยพลาสติกภายใน ให้ปิดแม่พิมพ์ จากนั้นนำทั้งหมดเข้าไปในเครื่องขึ้นรูป ถุงลมนิรภัยพลาสติกภายในบวกกับความดันคงที่ อุณหภูมิคงที่ ตั้งเวลาคงที่เพื่อให้เกิดการบ่ม
4. การหล่อเย็นและการถอดแม่พิมพ์
หลังจากที่แม่พิมพ์ถูกกดจนมีแรงดันภายนอกเป็นระยะเวลาหนึ่ง ให้ทำการระบายความร้อนออกก่อนสักระยะหนึ่ง จากนั้นจึงเปิดแม่พิมพ์ ถอดแม่พิมพ์ออกจากช่องด้านนอกเพื่อทำความสะอาดแม่พิมพ์
5. การขึ้นรูปชิ้นงาน
หลังจากถอดแม่พิมพ์แล้ว จะต้องทำความสะอาดผลิตภัณฑ์ โดยใช้แปรงเหล็กหรือแปรงทองแดงขูดพลาสติกที่เหลือออก จากนั้นเป่าด้วยลมอัด ผลิตภัณฑ์ที่ขึ้นรูปจะได้รับการขัดเงา เพื่อให้พื้นผิวเรียบและสะอาด
6. การทดสอบแบบไม่ทำลายและการตรวจสอบขั้นสุดท้าย
การทดสอบแบบไม่ทำลายและการตรวจสอบขั้นสุดท้ายของผลิตภัณฑ์จะดำเนินการตามข้อกำหนดของเอกสารการออกแบบ
ตั้งแต่เกิดคอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์มักถูกจำกัดด้วยต้นทุนการผลิตและจังหวะการผลิต จึงไม่ได้ถูกนำมาใช้ในปริมาณมาก การตัดสินใจเกี่ยวกับต้นทุนและจังหวะการผลิตคาร์บอนไฟเบอร์ขึ้นอยู่กับกระบวนการขึ้นรูป กระบวนการขึ้นรูปวัสดุคอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์มีหลากหลายรูปแบบ เช่น RTM, VARI, ถังอัดร้อน, พรีเพร็กอบ (OOA) เป็นต้น แต่มีปัญหาอยู่สองประการ คือ 1. ระยะเวลาในการขึ้นรูปค่อนข้างนาน 2. ราคาค่อนข้างสูง (เมื่อเทียบกับโลหะและพลาสติก) กระบวนการขึ้นรูปพรีเพร็กเป็นกระบวนการขึ้นรูปชนิดหนึ่ง ซึ่งสามารถผลิตแบบเป็นชุดและลดต้นทุนการผลิตได้ ซึ่งปัจจุบันมีการใช้กันอย่างแพร่หลายมากขึ้น