【碳企研究】一文了解Toray Advanced Composites公司压缩成型工艺及产品
摘 要
在前期文章《Toray Advanced Composites公司概况及其复合材料在运载火箭上应用》（阅读原文）、《Toray Advanced Composites公司压模结构件特点及其应用实例》（阅读原文）、《Toray Advanced Comosites公司复合材料特点及其在医疗工业中应用》（阅读原文）中对东丽先进复合材料公司概况、复合材料及其应用进行简要介绍。
Toray Advanced Composites（东丽先进复合材料）公司专业设计和开发用于工业、航空航天、卫星和消费品行业的高级复合材料。东丽公司的CCS Composites部门设计和制造压缩成型零件，这些零件是使用复杂的纤维增强复合材料开发的。
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压缩成型概述
CCS Composites的压缩成型复合材料零件轻巧且具有更高的强度和刚度，是金属零件的替代解决方案。Toray的设计师能够将金属组件优化为有效的复合设计。此外，CCS Composites甚至可以使用需要极高的使用温度或低介电强度的复合热固性糊料来模制零件。
东丽的压缩成型零件可用于各种商用飞机、喷气发动机、直升机、人造卫星和机舱结构。
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压缩成型中的原材料
压缩成型是一种严格控制的程序，它采用由高模量、中模量或标准模量碳纤维开发的，精确的树脂浸渍纤维增强带。树脂可以是热塑性如尼龙、PEEK、PEI和PPS，也可以是热固性如环氧树脂、BMI和氰酸酯。
通常通过将这些碳纤维切成纤维长度在1/8英寸至1英寸之间的纤维来开发块状模塑料。长度较长的纤维往往具有较高的强度，而长度较小的纤维则可以在零件内模制出更复杂的结构。
但是，需要足够的技能来开发工具，优化零件形状以满足零件的加载要求并减少成型后的加工过程。CCS Composites拥有无数的材料和加工替代品，可确保做出正确的选择，以满足特定应用的性能、成本和重量要求。
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压缩复合材料的优势及应用
尺寸稳定
将多个简单的部分整合为一个复杂的部分
耐腐蚀，耐化学性，电流保护
与其他金属零件相比，性能更高、重量更轻且成本更低
上表显示了Toray压缩成型复合材料的众多性能，部分性能可以与普通金属相当。下图中第一个表示一个简单的金属支架，而第二个最新的复合材料支架可以相同的重量进行厚模压成型，包括靠近带有圆角边缘的孔的更厚的支撑区域。设计的灵活性确保可以更改简单的形状，以制成重量更轻的零件。
另一方面，金属通常需要复杂的机械加工，在这种情况下，连续纤维复合材料将很难填充成复杂的形状。而且，注射成型化合物不能表现出相同的性能，因为它们没有表现出机械性能。
压缩成型复合材料可以用于形状复杂的结构件，因为这种结构件对连续层压复合材料的使用会产生一定限制；此外，还可以用于具有不同横截面厚度或材料定制要求的金属/复合材料零件领域。下表为东丽先进复合材料公司已经商业化的压缩成型复合材料，其中SM-标准模量，IM-中模量，HI-高模量。