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La tecnologia di formatura dei compositi termoplastici ad alte prestazioni viene principalmente trapiantata dai compositi in resina termoindurente e dalla tecnologia di formatura dei metalli. In base alle diverse apparecchiature, può essere suddiviso in stampaggio, stampaggio a doppio film, stampaggio in autoclave, stampaggio con sacco a vuoto, stampaggio con avvolgimento di filamenti, stampaggio per calandratura, ecc. In questi metodi, sceglieremo alcuni metodi di stampaggio più utilizzati per darti una breve introduzione, in modo da poter avere una comprensione più completa dei compositi termoplastici in fibra di carbonio.

1. Doppia formazione di film
Lo stampaggio a doppia membrana, noto anche come stampaggio per infiltrazione di membrana in resina, è un metodo sviluppato dalla società ICI per preparare parti composite con preimpregnato. Questo metodo è favorevole allo stampaggio e alla lavorazione di parti complesse.

Nella formazione del doppio film, il preimpregnato tagliato viene posizionato tra due strati di film di resina flessibile deformabile e un film metallico, e la periferia del film è sigillata con metallo o altri materiali. Nel processo di formatura, dopo il riscaldamento alla temperatura di formatura, viene applicata una certa pressione di formatura e le parti vengono deformate in base alla forma dello stampo metallico e infine raffreddate e modellate.

Nel processo di formazione del doppio film, le parti e i film vengono solitamente confezionati e messi sotto vuoto. A causa della deformabilità della pellicola, la limitazione del flusso di resina è di gran lunga inferiore a quella dello stampo rigido. D'altro canto, la pellicola deformata sotto vuoto può esercitare una pressione uniforme sulle parti, il che può migliorare la variazione di pressione delle parti e garantire la qualità della formatura.

2. Stampaggio per pultrusione
La pultrusione è un processo di produzione continua di profili compositi con sezione trasversale costante. Inizialmente, veniva utilizzato per fabbricare prodotti semplici con sezione trasversale solida rinforzata con fibra unidirezionale e gradualmente si è sviluppato in prodotti con sezioni trasversali solide, cave e varie complesse. Inoltre, le proprietà dei profili possono essere progettate per soddisfare i requisiti di varie strutture ingegneristiche.

Lo stampaggio a pultrusione consiste nel consolidare il nastro prepreg (filato) in un gruppo di stampi a pultrusione. Il prepreg viene pultruso e preimpregnato oppure impregnato separatamente. I metodi generali di impregnazione sono l'impregnazione con miscelazione di fibre e l'impregnazione con letto di liquefazione delle polveri.

3. Stampaggio a pressione
Il foglio prepreg viene tagliato in base alla dimensione dello stampo, riscaldato nel forno di riscaldo ad una temperatura superiore a quella di fusione della resina, e quindi inviato alla grande trafila per la rapida pressatura a caldo. Il ciclo di stampaggio viene solitamente completato in poche decine di secondi o pochi minuti. Questo tipo di metodo di stampaggio presenta un basso consumo energetico, bassi costi di produzione ed elevata produttività. È il metodo di stampaggio più comune nel processo di stampaggio dei compositi termoplastici.

4. Formatura dell'avvolgimento
La differenza tra l'avvolgimento del filamento di compositi termoplastici e di compositi termoindurenti è che il filo preimpregnato (nastro) deve essere riscaldato fino al punto di rammollimento e riscaldato nel punto di contatto del mandrino.

I metodi di riscaldamento comuni includono il riscaldamento per conduzione, il riscaldamento dielettrico, il riscaldamento elettromagnetico, il riscaldamento con radiazione elettromagnetica, ecc. Nel riscaldamento della radiazione elettromagnetica, anche la radiazione infrarossa (IR), le microonde (MW) e il riscaldamento RF sono divisi a causa della diversa lunghezza d'onda o frequenza dell'onda elettromagnetica. Negli ultimi anni sono stati sviluppati anche il riscaldamento laser e il sistema di riscaldamento a ultrasuoni.

Negli ultimi anni è stato sviluppato un nuovo processo di avvolgimento, compreso il metodo di stampaggio in una fase, ovvero la fibra viene trasformata in filato preimpregnato (nastro) mediante ebollizione del letto di liquefazione di polvere di resina termoplastica e quindi avvolta direttamente sul mandrino; Inoltre, attraverso il metodo di formatura termica, ovvero il filo preimpregnato (nastro) in fibra di carbonio viene elettrificato direttamente e la resina termoplastica viene fusa mediante elettrificazione e riscaldamento, in modo che il filo di fibra (nastro) possa essere avvolto nei prodotti; Il terzo è utilizzare il robot per l'avvolgimento, migliorare la precisione e l'automazione dei prodotti di avvolgimento, quindi ha ricevuto grande attenzione.