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复合材料模具:从F1赛车到天文望远镜
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- 来源:
- 发布时间:2014-12-18 00:00
复合材料模具:从F1赛车到天文望远镜
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复合材料的使用已经不是什么新鲜事。到大英博物馆看一看就可以发现,古代埃及人已经采用简单但有效的稻草/泥土混合物建造他们的墓穴。
现在,用于复合材料成型的模具也称为工具,可以采用任何材料制成。对于低温固化部件或原型部件来说,不需要严格控制尺寸的精确性,模具通常采用玻纤、高密度泡沫、可加工的环氧树脂板甚至粘土或木材制成。
对于高温固化部件来说,或者需要高尺寸精度时,或者模具要用于大量部件的生产时,模具必须具有更高的性能。这类模具所采用的材料包括因钢(一种镍/不锈钢合金)、钢、铝、镍和碳纤维。
模具材料的选择通常要参考热膨胀系数(CTE)、循环周期数、制品公差、表面质量要求、固化工艺、材料的玻璃化转变温度、固化设备和成本来进行。
钢和铝通常是高性能模具的首选材料,但它们在生产复合材料部件时也有重大缺陷。在高温固化过程中,模具和部件的CTE通常相差很远而无法相容。高价金属合金(例如因钢)具有更加相似的CTE,但其加工成本很高。对于大型部件来说,这类模具的尺寸和重量使其难以加工、移动和存储。
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