旭化成正致力于開發一系列熱塑性樹脂復合材料，以實現替代金屬部件的提案。

Asahi Kasei 的單向膠帶（UD 膠帶）是一種膠帶狀材料，由單向編織的碳纖維增強的聚酰胺樹脂組成。如下圖所示，UD-Tape 出色的單位重量強度和剛度以及其他卓越的機械性能使其非常適合在各種產品中用樹脂替代品替代金屬部件，包括汽車部件、電氣和電子部件、飛機零部件、運動和休閑產品以及建筑材料，以減輕產品重量并幫助減少運輸和使用產品時的溫室氣體排放。

UD-Tape 還可以焊接到其他熱塑性樹脂材料上，并且當與注塑成型提供的出色靈活性相結合時，可以生產具有足夠強度和剛度的多材料組件結構，作為復雜金屬組件的輕型替代品，特別是在傳統注塑成型無法生產具有足夠強度和剛度的部件的情況下。

圖 Asahi Kasei UD 膠帶：與金屬相比的典型材料特性

應用案例研究 1：將 UD-Tape 纏繞到管道中

纏繞制造技術，其中加熱的 UD-Tape 連續纏繞在心軸上，可以生產高強度管道和環形加強件。

圖?UD 膠帶制成的高強度管道

應用案例研究 2：通過嵌件成型增強注塑成型部件的強度

嵌件成型工藝，是在注塑成型之前，將強度增強嵌件（一種由 UD-Tape 通過壓制成型或自動鋪帶制成的成型體）放置在模具內，從而產生具有內置整體強度增強件的注塑成型部件。

旭化成測試了通過上述纏繞方法形成的 UD 環的嵌件成型性能。在 90°C 和 50% 相對濕度下的抗拉強度測量表明，厚度僅為 0.4 毫米的 UD 膠帶增強層的抗拉強度幾乎翻了一番。

圖?在 90°C 和 50% 相對濕度下的拉伸強度測試

應用案例研究 3：用 UD-Tape 切片成型復雜形狀的部件

厚壁部件和帶肋部件可以通過熱壓成型 UD-Tape 切片（通過切片或切割 UD-Tape 產生的矩形碎片）來制造。（熱壓成型的典型條件：熔體溫度260-280°C，提取溫度80-100°C，壓力3-5 MPa，加壓-熔體時間5-10分鐘）

圖 由 UD -Tape 切片形成的組件

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來源：旭化成官網

原文始發于微信公眾號（艾邦復合材料網）：旭化成研發碳纖維增強聚酰胺UD-Tape，用于替代金屬部件