01  引言

 

　　碳纖維密度小，比鋼結構減重50%，比鎂和鋁合金結構減重30%；碳纖維的碰撞吸能效率是鋼的6至7倍、鋁的3至4倍。碳纖維復合材料（CFRP）產品的成型方法有熱壓罐成型、RTM、沖壓成型、SMC等多種成型方法，東麗TCM公司主要采用的是熱壓罐成型工藝。

 

　　熱壓罐成型工藝與其他成形法相比，具有產品形狀自由度高、模具費相對便宜等特點。東麗TCM公司從策劃、開發到設計、試制、制造、量產等所有的工序都在公司內部完成。每個工序都需要結合復合材料本身特有的技術訣竅。通過在公司長期積累的經驗，可以提供最大限度地滿足顧客需求的高品質、高性能的產品。

 

　　

 

　　02  生產流程

 

　　模擬

 

　　模擬過程包括靜態分析、沖擊分析和鋪層分析。

 

　　碳纖維復合材料(CFRP)是設計自由度比較高的材料，各向異性和鋪層等，只有復合材料才需要考慮的設計要素有很多，其中運用專門針對復合材料的模擬技術，站在客戶的角度，提出碳纖維復合材料的最佳結構方案。

 

　　

 

　　設計

 

　　設計過程包括結構設計、成型工藝設計、材料設計、鋪層設計和模具·夾具設計。

 

　　

 

　　模具制作

 

　　為了實現高精度、高質量的產品，成型模具的設計、制作是最重要的環節。TCM公司不僅最大限度地發揮熱壓罐成型工藝的特點進行模具設計，還著眼于量產，為了確保產品質量和生產性，從加工方案選定開始實行。

 

　　

 

　　成型加工

 

　　包括脫模處理，材料裁剪，鋪層，拋光，固化。脫模熱壓罐成型工藝中，根據設計內容，將CFRP的預浸料裁剪成模具，進行后處理后，將模具放入熱壓罐中，在高溫、高壓下使樹脂固化，制作成型品。

 

　　

 

　　

　　二次加工

 

　　對從模具上脫模后的成型品進行鉆孔、修剪等二次加工。雖然CFRP比金屬材料相對困難，TCM公司利用最先進的水射流切割、加工中心等技術和設備，根據客戶的需求進行加工。

 

　

 

　　

 

　　組裝

 

　　將CFRP成型品與其他成型品或金屬部件組合，完成成品。在CFRP成型品的生產過程中，零部件之間接合技術非常重要。TCM公司根據多年來在CFRP賽車上培育了的豐富經驗和技術，從各種各樣的方法中選擇最適合的方法對完成零部件的粘接和接合。

 

　　

 

　　評估·試驗

 

　　產品開發不僅僅是制造產品，為了確認產品是否達到設計的性能，需要對產品進行拉伸試驗、強度試驗、疲勞試驗、沖擊試驗及耐候性等試驗。

 

　　

 

　　涂裝·表面處理

 

　　在CFRP成型品中，特別是外裝零件，為了防止變形、變色和美觀性，需要對產品進行涂裝和表面處理。

 

　　

 

　　質量管理·檢查

 

　　在質量管理方面，除了外觀檢查之外，還根據需要實施最新機器的形狀測量、X射線和超聲波的非破壞等檢查。