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      複合材料製作方法之預浸材疊層
      發布時間: 2023年04月12日




        尖端複合材料在航天上的應用,以使用預浸材疊層的製作方法為主。此一方法是將預浸材細心疊層後,加壓及加溫將材料固化,以形成複合材料。其成型的重要步驟臚陳如後。
       

      碳纖維預浸料
       

        預浸材疊層的方法所使用的材料為各種預浸材,預浸材為長纖維及樹脂的混合物,通常是將樹脂均勻的塗包在長纖維上,而長纖維可是單向的,或是雙向編織的。在室溫下,此一材料通常具有一些黏性,並且樹脂容易產生化學反應,因此,都儲存在低溫的環境中,直到疊層完畢後,再加溫使樹脂反應固化。預浸材常見的商業產品,有單向或雙向編織的玻璃或碳纖維,而含浸的樹脂則以環氧樹脂為主。
       

        於複合材料的成型上,是將預浸材依設計上纖維的方向,加以裁減,然後一層一層貼在模具上,並加上包裝後,即可進行固化。預浸材中樹脂的含量通常過高,而且於疊層中容易將空氣夾於層更層之間,因此,在固化的同時,需加壓以將多餘的樹脂擠出,並同時將空氣帶出。而固化時的包裝,即是為了此一目的。
       

        預浸材疊層包裝中,各種材料有不同的用途。分述如下:
       

        1. peel ply: 置於預浸材疊層之上下,用以珍愛成型後的合材料外觀, 免於遭受汙染,通常於黏接組裝或噴漆前剝離。如無黏接組裝的需要,亦可省去。peel ply可採用耐龍或玻璃的編織纖維布。
       

        2. separator: 為多孔性的材質,置於peel ply之上,可許可多餘樹脂通過,並防止成型後的複合材料與其他物質相黏,而易於掏出。
       

        3. bleeder: 玻璃編織纖維布所構成,置於separator之上,可吸取多餘的樹脂。使用層數的多寡,視預浸材疊層的厚度,及多餘樹脂的量 來決定。
       

        4. barrier: 置於bleeder與breather之間,防止樹脂流入breather之中。
       

        5. breather and vacuum bag: vacuum bag封裝整個組裝,以便抽取真空。而breather置於vacuum bag之下,形成真空抽取的通道。
       

        6. dam: 側邊防漏的金屬塊。
       

        預浸材經疊層於模具上並包裝後,即可進行加壓加溫固化。
       

        對於簡單的平板結構,可直接置於熱壓機上來成型。

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