拉挤成型中的纤维：拉挤成型制造揭秘

有一系列材料和组件可用于生产纤维增强聚合物 (FRP) 复合材料。从纤维到树脂再到固化聚合物，有多种选择可供选择。因此，工程师了解制造过程以及每个元素对最终产品的影响非常重要。FRP 的关键可定制特性之一是纤维。当然，聚合物和树脂是 FRP 制造的另一个高度可定制的组成部分，但这是另一个博客的主题。除了讨论 FRP 制造中可用的不同纤维外，本文还将举例说明可由不同纤维制成的最终产品，并简要说明拉挤成型制造工艺。

拉挤工艺 – FRP 是如何制造的

FRP 制造有两种主要形式：挤压成型和拉挤成型。挤出将纤维推过树脂浴，而拉挤成型则相反：它拉动。除了这一关键差异之外，拉挤成型的成本也更低，并且具有更有利的材料特性，例如耐腐蚀性、更高的拉伸强度和更低的部件重量。拉挤 FRP 是通过将纤维增强材料拉过树脂浴来制造的。一旦饱和，纤维就会被送入预成型工具，去除多余的树脂并开始产品成型过程。此后，饱和纤维被拉入模具并固化，准备切割和运出。

拉挤纤维的类型

工程师可以使用多种光纤，每种光纤都有其独特的特性。项目的最佳选择取决于您的目标和最终产品所需的性能规格。玻璃纤维以下是对 FRP 制造中最常用的三种纤维增强材料的解释及其实际应用示例。玻璃纤维是通过将原材料（硅砂是主要成分）熔化成极其纤细的细丝而制成的。这些单一的细丝被捆绑在一起形成股线或粗纱，然后将它们拉过树脂浴并固化以制造玻璃钢。玻璃纤维是几乎所有行业中 FRP 中使用的最常见和最便宜的纤维增强材料，也是最古老的。有大量证据表明大约 4500 年前古埃及人使用玻璃纤维来加固容器和罐子。如今，玻璃纤维在世界各地生产，用途广泛，但作为 FRP 复合材料的增强材料广受欢迎。当用于 FRP 时，玻璃纤维可提高拉伸强度、尺寸稳定性以及蠕变、冲击和耐化学性。此外，还有一系列具有特定性能特征的特种玻璃纤维。无碱玻璃是其中之一，是一种特殊的电绝缘体。尽管玻璃纤维重量极轻，但它比碳纤维（第二种最常见的纤维增强材料）更重且硬度更低。但是，它更耐冲击并且具有更大的断裂伸长率性能，因此如果您需要具有高耐冲击性的低成本产品，玻璃纤维增强材料是一个不错的选择。玻璃纤维终端产品作为市场上最常见的纤维增强材料，它在几乎所有行业都有应用。玻璃纤维的使用示例包括：

用于天线外壳、工具手柄、光纤电缆、非导电梯轨等的玻璃纤维管道和管子。
玻璃纤维窗户增强件具有出色的结构和热性能。
海洋应用，特别是用于造船。
风力涡轮机叶片和可再生能源领域所需的其他部件。

碳纤维碳含量为90% 或以上的纤维被归类为碳纤维，由一系列前体制成。然后对这些前体纤维（人造丝、沥青、木质素或聚丙烯腈 [PAN] 仅举几个例子）进行处理、加热、拉伸和碳化，制成用于 FRP 制造的碳纤维。与大多数其他纤维相比，碳纤维具有更高的拉伸强度和更轻的重量，但抗冲击性较差，并且在与金属直接接触时会引起腐蚀。可以通过应用玻璃纤维或环氧树脂的保护层来克服腐蚀问题，但对于具有金属部件的项目要牢记这一点。根据所使用的前体，所得碳纤维将具有不同的性能特性，但上面列出的一般特性适用于所有迭代。如果您对碳纤维有任何具体问题或需要准确的性能统计数据，请联系Tencom 的一位专家。碳纤维终端产品碳纤维是仅次于玻璃的 FRP 制造中第二受欢迎的增强材料。碳纤维 FRP 的一些示例包括：

汽车车身部件，例如用于高性能超级跑车（如 Corvettes 和兰博基尼）的部件。
燃料电池汽车的氢气罐。
运动和娱乐用品，例如钓鱼竿、高尔夫球杆、网球棒、曲棍球棒和自行车。

芳纶纤维（凯夫拉）芳纶纤维是由聚酰胺纤维形成的合成纤维。芳纶纤维因其在防弹背心中的应用而闻名，通常被称为凯夫拉尔。正如您对以防弹特性着称的材料所期望的那样，芳纶纤维具有出色的抗冲击性。此外，它的伸长率高于碳（虽然低于玻璃），耐高温，具有出色的耐腐蚀性，重量轻且模量高，使其成为一系列应用的理想增强材料。芳纶纤维终端产品