總部位于美國(guó)布里斯托爾的Tri-Mack Plastics Manufacturing公司是一家高性能熱塑性塑料零件制造商，近日該公司宣布了其最新的產(chǎn)品開發(fā)成果，這是一種輕質(zhì)、高強(qiáng)度的外殼，僅由八層單向（UD）碳纖維增強(qiáng)熱塑性（ carbon fiber-reinforced thermoplastic ，CFRTP）膠帶制成，厚度僅為0.40英寸。

新外殼展示了Tri Mack在使用UD膠帶生產(chǎn)帶深拉的大型薄型封蓋方面的專業(yè)知識(shí)。在CAMX會(huì)議上，該公司展示了一系列采用Tri-Mack生產(chǎn)工藝（包括自動(dòng)鋪帶ATL、沖壓成型等）制作的保護(hù)面尺寸和材料。該公司聲稱，Tri-Mack的熱塑性復(fù)合材料工藝只需幾分鐘就能生產(chǎn)出零件，而不像熱固性塑料那樣耗費(fèi)極長(zhǎng)的時(shí)間。

十多年來，Tri-Mack一直致力于開發(fā)用于輕質(zhì)熱塑性復(fù)合材料自動(dòng)化鋪層和成型的專有方法。Tri-Mack Plastics Manufacturing負(fù)責(zé)銷售和營(yíng)銷的副總裁Tom Kneath表示：“我們認(rèn)為這些新型TPC（熱塑性復(fù)合材料）保護(hù)罩能夠滿足日益增長(zhǎng)的對(duì)堅(jiān)固、輕質(zhì)外殼的需求，除了最輕的重量外，強(qiáng)度和耐久性是優(yōu)先考慮的因素，連續(xù)纖維TPC是首選材料。它的脆性比熱固性更低，強(qiáng)度是注塑成型零件的10倍，與6061鋁相比，外殼重量減輕了30%。”

新外殼不限于碳纖維，它們可以使用玻璃纖維生產(chǎn)，也可以使用不同的基體樹脂，包括聚芳醚酮（PAEK）、聚醚醚酮（PEEK）和聚醚酰亞胺（PEI），并提供各種可定制的性能和解決方案。

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Tri-Mack指出，外殼的制造過程還可以實(shí)現(xiàn)附加功能，通過嵌入EMI屏蔽或通過定制疊層添加局部加固來創(chuàng)建“智能復(fù)合材料”。銷售工程師Max McCabe補(bǔ)充道：“我們可以在工藝中添加導(dǎo)電層，在金屬重量的幾分之一的情況下實(shí)現(xiàn)EMI屏蔽性能；這也消除了復(fù)合材料零件上使用的典型EMI解決方案的電鍍和噴漆工藝步驟。”McCabe指出，導(dǎo)電性和屏蔽效果可以根據(jù)最終用途定制，從而進(jìn)一步拓寬了航空航天、無人機(jī)（UAV）、水下應(yīng)用和電動(dòng)汽車（EV）等領(lǐng)域的潛在應(yīng)用。

Tri Mack的工藝工程經(jīng)理Ben Lamm是新外殼項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人，他表示，從TPC中形成大而深的外殼存在一個(gè)明確的技術(shù)挑戰(zhàn)。他說：“使用UD材料，可以在整個(gè)零件中按不同方向堆疊層。用這種方法制作復(fù)雜的形狀需要在成型過程中各個(gè)層相互滑動(dòng)。要讓它們按照想要的方式移動(dòng)，生產(chǎn)出一致、無褶皺的零件，需要極具挑戰(zhàn)性的鋪層和工具設(shè)計(jì)，而且加工過程中材料處理也要很精確。”

對(duì)于這家擁有48年歷史的公司來說，這種水平的制造專業(yè)知識(shí)是理所當(dāng)然的。“Tri-Mack已經(jīng)在輕質(zhì)復(fù)合材料領(lǐng)域工作了幾十年，擁有全面的能力，”Kneath說。“我們制造的注塑外殼需要EMI屏蔽和薄壁TPC外殼，使用組裝件和緊固件取代金屬。我們的目標(biāo)是將此功能構(gòu)建到單個(gè)部件中，并向業(yè)界展示輕量化結(jié)構(gòu)如何通過燃油效率、電池續(xù)航歷程或增加有效載荷來提高產(chǎn)品性能。”

原文始發(fā)于微信公眾號(hào)（碳纖維及其復(fù)合材料技術(shù)）：【原創(chuàng)資訊】國(guó)外推出輕質(zhì)高強(qiáng)連續(xù)碳纖維熱塑性復(fù)合材料外殼，強(qiáng)度是注塑成型零件十倍