新年新氣象,小菱通祝大家虎年虎虎生威,開工大吉!
虎年第一次和大家見面,小菱通給熱愛學習的大家帶來第一批“干貨”。本期將介紹碳纖維復合材料相關的技術知識,趕緊點擊了解吧!

在閱讀本文之前,大家對碳纖維是什么印象呢?
曾經,小菱通覺得碳纖維就是高端的代表,是黑色黃金,也聽過一根碳纖維比頭發絲還要細的“傳說”。在飛機航天,高爾夫球桿和釣魚竿以及高端跑車或者F1賽車等等應用領域,都可以見到碳纖維的身影,覺得這樣高大上的碳纖維“高不可攀”,距離我們的實際生活也非常遙遠。
今天小菱通的介紹或許會改變大家的想法。它是FMC?(CF-SMC),一款十分親民的碳纖維復合材料。我們也相信在不久的將來,它會愈來愈頻繁地出現在我們的生活中。


01·FMC?(CF-SMC)介紹

此外,與使用長纖維的碳纖維中間材料相比,通過隨機排列短碳纖維,確保了材料整體的流動性,可以制造具有加強筋等復雜結構的零件。

三菱化學株式會社的碳纖維FMC? (CF-SMC)是一種片狀中間材料,由切割的高強度碳纖維浸漬在熱固性樹脂中制成。它是一種可以模壓成型的材料,與傳統的熱壓罐成型和烘箱成型相比,成型時間可以顯著縮短。
片狀模塑料(SMC)是目前汽車工業中使用最廣泛的熱固性復合材料。一般的SMC是指玻璃纖維(GF)增強復合材料,通常使用的樹脂體系為含有各種添加劑和催化劑的熱固性基體樹脂(樹脂主要采用不飽和聚酯樹脂)。此外,SMC可以在較短的成型周期時間內獲得成型產品,并且可以實現輕量化。

02·FMC?(CF-SMC)制造工藝

此時,短切碳纖維呈夾在上下樹脂之間的夾層狀態,被送至一系列滾軸,將片材內部空氣壓出,碳纖維浸入樹脂中,形成CF-SMC。
之后,將涂有樹脂漿料的上表面的載體膜以樹脂面朝下的方式放置在短切碳纖維上。
用旋轉切割器切割連續碳纖維至長度為1inch,切碎的碳纖維隨機分布在帶有樹脂的底面載體膜上。纖維的量則由切割器和載體薄膜的速度控制。
在開始生產之前,將基體樹脂、增稠劑、固化劑和所有添加劑預混合的樹脂放置到盒體中。接下來,樹脂被以恒定的速度鋪設到盒體下方移動的載體膜上。
上圖展示了一條典型的FMC?(CF-SMC)生產線。FMC?(CF-SMC)以連續片材的形式制造。


03·FMC?(CF-SMC)特征

為汽車和工業應用開發
優良的流動性,可以成型大批量和形狀復雜的零件
重量輕,彈性模量高
以高韌性乙烯基酯樹脂為基體樹脂,強度高。
三菱化學提供從碳纖維FMC??(CF-SMC)材料的生產和供應到規劃、設計和開發的全面支持。
三菱化學株式會社的FMC?(CF-SMC)在輕質、強度和易成型性之間取得了非常好的平衡。擁有下列特點:

04·FMC?(CF-SMC)成型工藝

快速固化模壓成型
(2分鐘@140°C,厚度2mm)
1 | 流動性好(可進行大型復雜成型) |
可使用通用油壓成型機
1 | 成型壓力3-10MPa |
2 | 模具溫度130-150℃ |
低成本
1 | 無需預制件 |
2 | 可以形成復雜的形狀 |
3 | 通過集成部件降低成本 |
4 | 成型過程中的廢料非常少 |
5 | 成型后無需修毛邊 |
6 | 可使用金屬嵌件 |
成型過程如圖所示,材料在模具中流動成型且具有以下特點。


05·FMC?(CF-SMC)量產應用

豐田GR Yaris的車頂采用了碳纖維FMC?(CF-SMC),因可實現大幅減重和同時擁有高材料性能而受到高度評價。
三菱化學株式會社也在不斷開發新的FMC?(CF-SMC)材料,如高物性牌號,阻燃牌號,環氧基樹脂牌號等等,將來有望應用在汽車的底盤結構件,電池盒等各個方面。

豐田汽車公司 GR Yaris碳纖維車頂

FMC?(CF-SMC)被用于豐田汽車公司普銳斯插電式混合動力汽車“普銳斯PHV”的后門內板。這是CF-SMC材料首次在量產車型中采用。它的顯著減重、零件的高性能、可生產復雜零件的成型性以及制造量產汽車零件所需的生產率等方面都獲得了非常高的評價。
圖片來源豐田株式會社

豐田汽車公司 普銳斯PHV后門內板
來源:三菱化學? 汽車相關解決方案
編輯:艾可
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原文始發于微信公眾號(艾邦高分子):三菱化學碳纖維SMC材料有望用于電池盒