碳纤维预浸料是碳纤维板的加工原材料,按照其丝束大小可以分为1k、3k、6k、12k等,一般常用3k居多。碳纤维板的制作流程包括碳纤维预浸料的裁剪、铺层、固化、切割及后加工等。 1、预浸料的剪裁: 首先,我们需要根据碳纤维板材的长宽对预浸料进行裁剪,并且根据板材的厚度来确定所需的预浸料厚度。可按照客户需求定制不同厚度的碳纤维板材,常规的板材厚度有:0.2mm、0.5mm、、1.0mm、1.5mm、2.0mm、3.0mm、5.0mm、6.0mm、10.0mm、20mm等。板材厚度越厚,需要的碳纤维预浸料的层数也就越多,一般1mm的碳纤维板大概需要5层预浸料。引进进口自动裁剪机对预浸料进行裁切,能够更好地控制裁剪的尺寸和质量。设计人员在裁切前会对其进行设计的优化,能够提高预浸料的利用率,减少余量的产生,从而帮助客户降低生产成本。 2、预浸料的铺层: 铺层顺序的不同不仅会影响基体裂纹的起始载荷、扩展速率、断裂韧性,也将对基体裂纹的饱和和裂纹密度产生显著的影响。例如,对正交层板而言,在相同的外加载荷作用下断裂韧性与裂纹扩展速率存在对应关系。所以需要技术人员根据板材对拉伸力、剪切力和强度方面的需求,确定预浸料的铺层方向和铺层顺序。充分发挥碳纤维复合材料的优势。预浸料铺设方向要根据载荷的主方向设定,铺层方向包括0°、±45°、90°这几种。在剪应力状态,角度为0°的铺层对应正应力,角度为±45°的铺层对应剪应力,角度为90°的铺层是用来确保碳纤维制品在径向上有足够的正压力,若碳纤维板承受的载荷以拉压载荷为主,那么铺层方向应该选择拉压载荷的方向;若碳纤维板承受的载荷以剪切载荷为主,那么铺层之中要以±45°成对铺设为主;若碳纤维板所承受的载荷情况复杂,同时包括多种载荷,那么铺层设计时以0°、±45°、90°多方向混合铺设。