發布時(shi)間(jian)：2021-11-05
這(zhe)種名為Tepex的(de)復合材料是(shi)一種半(ban)(ban)成(cheng)(cheng)品板材(有機(ji)板材)，也用(yong)于汽車工業的(de)輕量化結構件(jian)。其基(ji)體(ti)由(you)聚酰胺6(PA6)、聚丙烯(PP)、聚碳酸(suan)酯(PC)、熱塑(su)(su)性聚氨酯(TPU)或(huo)(huo)其他熱塑(su)(su)性塑(su)(su)料組成(cheng)(cheng)，通(tong)(tong)常(chang)(chang)(chang)由(you)高強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)玻璃(li)纖維(wei)(wei)(wei)或(huo)(huo)碳纖維(wei)(wei)(wei)連續纖維(wei)(wei)(wei)織物(wu)、長(chang)纖維(wei)(wei)(wei)氈或(huo)(huo)羊毛增強(qiang)(qiang)(qiang)。纖維(wei)(wei)(wei)完全浸入基(ji)體(ti)樹(shu)脂中，幾乎沒有氣泡(完全增強(qiang)(qiang)(qiang))。因此(ci)，所有載(zai)荷都通(tong)(tong)過基(ji)體(ti)樹(shu)脂從一根長(chang)纖維(wei)(wei)(wei)傳(chuan)遞到下一根長(chang)纖維(wei)(wei)(wei)。通(tong)(tong)常(chang)(chang)(chang)，織物(wu)纖維(wei)(wei)(wei)彼此(ci)成(cheng)(cheng)直角排列，并在兩(liang)個(ge)方(fang)向上(shang)均勻(yun)(平衡)分布。通(tong)(tong)常(chang)(chang)(chang)也使(shi)用(yong)經紗(sha)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)高的(de)織物(wu)，而且(qie)大(da)部(bu)分纖維(wei)(wei)(wei)都是(shi)單向的(de)。因此(ci)，相應半(ban)(ban)成(cheng)(cheng)品的(de)特性，如剛度(du)、強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)和熱膨脹，都取決于方(fang)向。
同時，混合成型(xing)(xing)工(gong)藝是(shi)加工(gong)半(ban)(ban)成品的(de)(de)[敏感詞]方法(fa)。該過程(cheng)從半(ban)(ban)成品預切(qie)件(jian)開始，這意味著組(zu)件(jian)的(de)(de)最后(hou)形(xing)(xing)狀。在(zai)被加熱到基體的(de)(de)熔化(hua)溫(wen)度以(yi)上之(zhi)后(hou)，預切(qie)件(jian)被放(fang)置(zhi)在(zai)開放(fang)式注射(she)模(mo)具(ju)的(de)(de)半(ban)(ban)模(mo)之(zhi)間。關閉模(mo)具(ju)并使預切(qie)件(jian)成型(xing)(xing)。同時，短纖維增強型(xing)(xing)基體塑(su)料(liao)用于背面成型(xing)(xing)或包(bao)覆成型(xing)(xing)。與(yu)嵌入(ru)式成型(xing)(xing)相反，熱成型(xing)(xing)和(he)(he)注射(she)成型(xing)(xing)不是(shi)單獨(du)的(de)(de)工(gong)藝步(bu)驟，而是(shi)在(zai)一(yi)個(ge)加工(gong)步(bu)驟中進行(xing)(xing)，沒有(you)單獨(du)的(de)(de)成型(xing)(xing)模(mo)具(ju)。由于減(jian)少了加工(gong)步(bu)驟的(de)(de)數量(liang)，降低了投資成本和(he)(he)加工(gong)周(zhou)期，所以(yi)這個(ge)過程(cheng)非常高效。半(ban)(ban)成品Tepex預切(qie)件(jian)的(de)(de)另一(yi)個(ge)優點是(shi)其性能已經形(xing)(xing)成。因此，不需要在(zai)模(mo)具(ju)中固(gu)結，固(gu)結對于熱塑(su)性塑(su)料(liao)在(zai)經濟上是(shi)不可行(xing)(xing)的(de)(de)。
嵌(qian)件在單獨的(de)烘箱中(zhong)加熱，并(bing)以(yi)塑化(hua)狀(zhuang)態轉移到開(kai)放(fang)式注射模具(ju)中(zhong)。在這個步驟(zou)中(zhong)，沒(mei)有橫向增(zeng)強(qiang)的(de)連續纖維單向帶的(de)半(ban)(ban)成品件是(shi)不利(li)的(de)，因(yin)(yin)為當模具(ju)合(he)模時，材(cai)料(liao)會分離，因(yin)(yin)此纖維更容易被切割(所謂(wei)的(de)模具(ju)滑(hua)動(dong))。對(dui)于(yu)織物增(zeng)強(qiang)的(de)半(ban)(ban)成品件，多網格經紗和(he)緯紗具(ju)有橫向增(zeng)強(qiang)功能，大(da)大(da)簡化(hua)了塑化(hua)狀(zhuang)態下嵌(qian)件的(de)加工。
表面要求高的脫模零件
消費(fei)電子產品，特別是信息技術(shu)產品的外(wai)殼(ke)部件需(xu)要(yao)具有光(guang)滑(hua)且(qie)通常有光(guang)澤(ze)的表(biao)面(mian)。半成品復合材(cai)料(liao)可以滿足這些要(yao)求，前提是產品在(zai)配備有受控快速加熱(re)/冷(leng)卻(que)系統(tong)的混合模具中(zhong)制造。因此，脫模表(biao)面(mian)幾乎無需(xu)任何二次處(chu)理即可進行后續(xu)噴涂工藝(yi)。相(xiang)比之下，同(tong)樣可以用(yong)來生(sheng)產平板電腦(nao)外(wai)殼(ke)的壓鑄(zhu)金(jin)屬，在(zai)噴涂前往(wang)往(wang)需(xu)要(yao)用(yong)填充物、打磨拋光(guang)，使(shi)表(biao)面(mian)光(guang)滑(hua)。除了花費(fei)更多的時間和精力(li)，還會產生(sheng)更多的浪(lang)費(fei)。與金(jin)屬壓鑄(zhu)相(xiang)比，Tepex混合成型具有更低的能(neng)耗和二氧化碳(tan)排(pai)放。
Tepex極其(qi)適合生產(chan)消費(fei)電子和(he)IT產(chan)品外殼(ke)的(de)另一(yi)個(ge)重要原因是(shi)，它可以用(yong)更薄的(de)材料壁厚(hou)獲得高(gao)(gao)抗變形性和(he)高(gao)(gao)剛(gang)性。這兩項(xiang)性能(neng)明(ming)顯高(gao)(gao)于注塑成(cheng)型(xing)的(de)熱塑性塑料，復合材料的(de)主要競(jing)爭對手(shou)是(shi)小家電外殼(ke)。當(dang)使用(yong)碳(tan)纖維增(zeng)強材料時，其(qi)比彎曲剛(gang)度與壓(ya)鑄鋁和(he)鎂(mei)相(xiang)當(dang)，但其(qi)比彎曲強度明(ming)顯更高(gao)(gao)。這些特性發揮(hui)了重要作用(yong)，使得智(zhi)能(neng)手(shou)機和(he)其(qi)他智(zhi)能(neng)手(shou)機的(de)外殼(ke)零件很(hen)薄和(he)輕，但同時又較(jiao)堅固，從而表現出很(hen)高(gao)(gao)的(de)抗變形能(neng)力(li)，確(que)保電子設備部(bu)件(如(ru)顯示器、電路板和(he)充電電池(chi))得到很(hen)好的(de)保護。剛(gang)度是(shi)這類設備制造商(shang)的(de)一(yi)個(ge)重要標準，在成(cheng)品零件的(de)綜合系統試驗和(he)受力(li)變形試驗中(zhong)得到驗證。
加強筋更容易生產
如(ru)果殼體(ti)零件(jian)是混合成型(xing)(xing)，很容易(yi)通(tong)(tong)過(guo)注(zhu)射成型(xing)(xing)獲得加強(qiang)筋(jin)。因為(wei)復合材(cai)(cai)料(liao)的(de)(de)基體(ti)與(yu)注(zhu)射成型(xing)(xing)材(cai)(cai)料(liao)相同，所以(yi)可(ke)以(yi)在加強(qiang)筋(jin)和殼體(ti)之(zhi)間實現很強(qiang)的(de)(de)分子結合。除了復合材(cai)(cai)料(liao)本身的(de)(de)特定剛(gang)度外，通(tong)(tong)過(guo)結構(gou)設計(如(ru)球體(ti)或邊緣)可(ke)以(yi)獲得更高(gao)的(de)(de)剛(gang)度。
Tepex在(zai)消(xiao)費電子領域的(de)首批應用(yong)包括Research in Motion（RIM）的(de)智(zhi)能(neng)手機外(wai)殼(ke)(ke)。可以(yi)設計(ji)出比(bi)傳統(tong)注塑外(wai)殼(ke)(ke)更堅固、輕薄的(de)產品。新外(wai)殼(ke)(ke)采用(yong)TPU基復合材料(liao)(liao)半(ban)成(cheng)品和嵌入式成(cheng)型(xing)工藝制成(cheng)。它(ta)的(de)外(wai)觀采用(yong)了很(hen)醒目的(de)元素，即染色玻纖織物有規律地排列(lie)在(zai)復合材料(liao)(liao)中，并涂(tu)上(shang)透明涂(tu)料(liao)(liao)，突(tu)出這(zhe)種視(shi)覺效果。
Tepex還被(bei)用作鎂壓鑄件的(de)(de)替代(dai)品，并(bing)用于(yu)戴爾商用筆記(ji)本頂(ding)蓋(gai)的(de)(de)大(da)規模生產。其含有(you)以(yi)PC為基(ji)體、碳纖維(wei)和玻璃纖維(wei)織物(wu)增強的(de)(de)半成品復合材料。除了高剛性、重量輕等優點(dian)之(zhi)外，鎂被(bei)復合材料替代(dai)的(de)(de)原因還在于(yu)其更高的(de)(de)能(neng)效、更安全的(de)(de)加(jia)工(gong)(gong)和優異的(de)(de)部件表(biao)面加(jia)工(gong)(gong)質量。
特別(bie)苛刻的(de)(de)(de)是阻燃(ran)性能(neng)：由于處理器的(de)(de)(de)高(gao)能(neng)量(liang)密度，考慮到相應產生的(de)(de)(de)熱量(liang)，使用的(de)(de)(de)半成品復(fu)合(he)材(cai)料(liao)需(xu)要通過(guo)UL 94 V0阻燃(ran)測試。因此(ci)，人(ren)們開(kai)發了無鹵阻燃(ran)劑(ji)的(de)(de)(de)概念(nian)，它不影響纖維(wei)的(de)(de)(de)潤濕性和附著力，因此(ci)不會破壞復(fu)合(he)材(cai)料(liao)的(de)(de)(de)機械性能(neng)，肉眼可見的(de)(de)(de)平紋碳纖維(wei)織物(wu)帶來誘人(ren)的(de)(de)(de)外觀(guan)效果。
筆記本電腦外殼是混(hun)合成型工(gong)藝的首批系列應用之一，具有(you)快速加熱(re)/冷卻(que)溫度控制系統。
這些應(ying)用(yong)(yong)突出(chu)了注塑工藝集成功能的(de)廣(guang)泛應(ying)用(yong)(yong)范圍(wei)，如(ru)用(yong)(yong)于加強筋、固定件和導軌。可(ke)以保證(zheng)良好信號傳輸的(de)無碳天(tian)線(xian)窗(chuang)口也可(ke)以通過注塑工藝集成。
[敏感詞]碳纖維智能手機
消(xiao)費電(dian)子和(he)信(xin)(xin)息(xi)技術(shu)領域的(de)功(gong)能(neng)集(ji)成(cheng)趨(qu)勢仍在(zai)繼續。以(yi)(yi)前(qian)，由于(yu)碳纖維(wei)的(de)電(dian)磁屏蔽和(he)由此產生的(de)無(wu)(wu)線(xian)電(dian)信(xin)(xin)號阻(zu)塞，人(ren)們認為(wei)不可(ke)能(neng)生產帶有碳纖維(wei)外(wai)殼的(de)網絡設備。然而(er)，通過(guo)(guo)使用Carbon Mobile的(de)HyRECM(混合(he)(he)無(wu)(wu)線(xian)電(dian)復合(he)(he)材料)技術(shu)，碳纖維(wei)和(he)相關的(de)復合(he)(he)材料以(yi)(yi)某種方式結合(he)(he)在(zai)一起，從(cong)而(er)無(wu)(wu)線(xian)電(dian)信(xin)(xin)號可(ke)以(yi)(yi)通過(guo)(guo)合(he)(he)成(cheng)的(de)化合(he)(he)物。碳纖維(wei)外(wai)殼內還集(ji)成(cheng)了可(ke)輔助天線(xian)功(gong)能(neng)的(de)導電(dian)3D印刷電(dian)路板(ban)。
外(wai)殼采用(yong)(yong)以TPU為基體(ti)的(de)(de)半成品(pin)復合材(cai)(cai)料(liao)制成。它的(de)(de)單一(yi)外(wai)殼結構類似于一(yi)級方程式(shi)賽車(che)的(de)(de)軸承底盤。這種一(yi)體(ti)化設計充(chong)分利用(yong)(yong)了碳復合材(cai)(cai)料(liao)的(de)(de)剛(gang)度(du)(du)。這款智能(neng)手機(ji)(ji)僅重125克，比傳統(tong)(tong)(tong)手機(ji)(ji)輕1/3左右，厚度(du)(du)只(zhi)有6.3 mm，比傳統(tong)(tong)(tong)手機(ji)(ji)薄(bo)25%。消(xiao)費電子和(he)信息(xi)技術行(xing)業對可(ke)持續材(cai)(cai)料(liao)的(de)(de)需求也在增加。其目的(de)(de)是(shi)減少廢品(pin)，從(cong)使用(yong)(yong)壽命(ming)過(guo)期的(de)(de)部(bu)件中回(hui)收(shou)資源。作為一(yi)種純熱塑性(xing)系統(tong)(tong)(tong)材(cai)(cai)料(liao)，從(cong)材(cai)(cai)料(liao)閉環循環的(de)(de)意義上來說，Tepex有機(ji)(ji)板(ban)材(cai)(cai)可(ke)以很容易地回(hui)收(shou)。在適(shi)當的(de)(de)條件下，切碎的(de)(de)廢料(liao)，無(wu)論是(shi)單一(yi)的(de)(de)還(huan)是(shi)與未增強或短(duan)纖維增強的(de)(de)復合材(cai)(cai)料(liao)混合的(de)(de)，都可(ke)以通過(guo)常規的(de)(de)注射成型(xing)和(he)擠出設備毫無(wu)問(wen)題地進(jin)行(xing)加工。回(hui)收(shou)產品(pin)的(de)(de)強度(du)(du)、剛(gang)度(du)(du)和(he)韌性(xing)等(deng)機(ji)(ji)械性(xing)能(neng)與相(xiang)應(ying)纖維含(han)量(liang)的(de)(de)傳統(tong)(tong)(tong)短(duan)纖維增強塑料(liao)相(xiang)同(tong)。
不(bu)久前推出的Tepex半(ban)成(cheng)品(pin)復合材(cai)(cai)(cai)(cai)料的基體(ti)材(cai)(cai)(cai)(cai)料中，有一(yi)半(ban)是(shi)從廢舊水瓶中回收的PC材(cai)(cai)(cai)(cai)料。這種復合材(cai)(cai)(cai)(cai)料的目標(biao)用途是(shi)比短碳纖維或玻璃纖維增(zeng)強的注射(she)成(cheng)型材(cai)(cai)(cai)(cai)料要求更(geng)高(gao)的應(ying)用。另一(yi)種可持續性的材(cai)(cai)(cai)(cai)料是(shi)亞麻纖維織物(wu)和生(sheng)物(wu)材(cai)(cai)(cai)(cai)料相結合的復合材(cai)(cai)(cai)(cai)料。這些完全由(you)可再生(sheng)材(cai)(cai)(cai)(cai)料制成(cheng)的半(ban)成(cheng)品(pin)具有吸引人的生(sheng)物(wu)碳外觀和感覺。
