Характеристики процессов формования изделий из композиционных материалов: По сравнению с другими технологиями обработки материалов, процессы формования изделий из композиционных материалов обладают следующими особенностями:
(1) Одновременное изготовление материала и формование изделия: Как правило, процесс производства композиционных материалов совпадает с процессом формования изделия. Свойства материала должны быть рассчитаны в соответствии с функциональными требованиями изделия. Следовательно, выбор материала, разработка рецептуры, определение слоев волокон и выбор метода формования должны соответствовать физическим и химическим свойствам изделия, геометрии конструкции и эстетическим требованиям.
(2) Относительно простое формование изделия. Матрица из смолы типичных термореактивных композитов перед формованием существует в виде жидкой жидкости, а армирующий материал состоит из гибких волокон или тканей. Следовательно, для производства композитных изделий из этих материалов требуется значительно меньше процессов и более простое оборудование, чем для других материалов. Для некоторых изделий может быть достаточно одного комплекта форм.
I. Процесс формования с низким давлением
Процесс формования при низком давлении характеризуется ручной укладкой армирующих материалов, пропиткой смолой или использованием простых инструментов для укладки армирующих материалов и смолы. Еще одной особенностью этого процесса является то, что во время формования не применяется давление (контактное формование) или применяется только низкое давление (0,01–0,7 МПа после контактного формования, с максимальным давлением, не превышающим 2,0 МПа).
Процесс контактного формования при низком давлении включает в себя придание материалам желаемой формы на матрице, гнезде или противоположных формах. Затем формованная деталь отвердевает либо при нагревании, либо при температуре окружающей среды, извлекается из формы и подвергается вторичной обработке для получения конечного продукта. К процессам, относящимся к этой категории, относятся ручное укладка, распыление, формование в мешках, формование с переносом смолы (RTM), формование в автоклаве и формование с термическим расширением (формование при низком давлении). Первые два метода относятся к контактному формованию.
В рамках контактного формования низкого давления ручное укладка была самым ранним методом, изобретенным для производства композитных материалов с полимерной матрицей, и остается наиболее широко применяемым. Другие методы представляют собой усовершенствования и доработки ручной укладки. Основные преимущества контактного формования заключаются в простоте оборудования, широкой адаптируемости, низких инвестиционных требованиях и быстрых результатах. Последние статистические данные показывают, что контактное формование под низким давлением по-прежнему занимает значительную долю в мировом производстве композиционных материалов: 35 % в США, 25 % в Западной Европе, 42 % в Японии и 75 % в Китае. Это подчеркивает важную и незаменимую роль контактного формования под низким давлением в производстве композитных материалов, делая его устойчивым технологическим процессом. Однако его основные недостатки включают низкую эффективность производства, высокую трудоемкость и низкую повторяемость продукции.

      1. Сырье
Сырье, используемое в процессе контактного формования под низким давлением, включает армирующие материалы, смолы и вспомогательные материалы.
(1) Армирующие материалы
Требования к армирующим материалам при контактном формовании:
① Армирующий материал должен легко пропитываться смолой;
② Он должен обладать достаточной деформируемостью, чтобы приспосабливаться к сложным формам формованного изделия;
③ Воздушные пузырьки должны легко удаляться;
④ Он должен соответствовать физическим и химическим требованиям, предъявляемым к изделию по назначению;
⑤ Он должен быть доступен по разумной цене (насколько это возможно) и легко доступен.
Армирующие материалы, используемые в контактном формовании, включают стекловолокно и стеклоткань, углеродное волокно и углеродную ткань, а также арамидное волокно и арамидную ткань.
     (2) Матричные материалы
Требования к матричным материалам при контактном формовании под низким давлением:
① Легко пропитывает армирующие волокна в условиях ручной укладки, облегчает удаление пузырьков и обладает сильной адгезией к волокнам;
② Гелеобразуется и отвердевает при комнатной температуре с минимальной усадкой и низким содержанием летучих веществ; ③ Подходящая вязкость: обычно 0,2–0,5 Па•с, предотвращающая вытекание; ④ Нетоксичность или низкая токсичность; ⑤ Разумная стоимость с гарантированным поставками.
Смолы, обычно используемые в производстве, включают: ненасыщенные полиэфирные смолы, эпоксидные смолы, а иногда фенольные смолы, бис-малеимидные смолы и полиимидные смолы.
Требования к характеристикам смол в различных процессах контактного формования:
Метод формования Требования к характеристикам смолы