復(fù)合材料模具
在國(guó)外航空航天產(chǎn)品中,復(fù)合材料模具的應(yīng)用已經(jīng)相當(dāng)普遍。國(guó)內(nèi)航空系統(tǒng)單位對(duì)復(fù)合材料模具研究較早、產(chǎn)量較大,其他單位包括航天部門使用還比較少。
復(fù)合材料模具多半采用碳纖維或(和)玻璃纖維復(fù)合材料制成,并可作進(jìn)一步的修補(bǔ),因而可將模具制造得十分精確。由于模具材料與制品大體上屬于同類材料,因而有效地解決了模具與復(fù)合材料制品的熱膨脹系數(shù)匹配問(wèn)題,極好地保證了產(chǎn)品尺寸和型面精度,是復(fù)合材料成型模具發(fā)展的主要趨勢(shì)。
這種模具已大量應(yīng)用于尺寸與形位精度高或者尺寸超大的復(fù)合材料制品。由于模具本身也是復(fù)合材料,使得其制造過(guò)程具有一定的復(fù)雜性和不可知性。
目前,復(fù)合材料模具存在的主要問(wèn)題如下:
(1)復(fù)合材料模具的制造工藝復(fù)雜,過(guò)程控制要求嚴(yán)格,不同工藝方法、甚至不同批次產(chǎn)品質(zhì)量差異相對(duì)較大。
(2)復(fù)合材料模具表面密封性較差,特別是當(dāng)存在制造缺陷(如孔隙率過(guò)高)時(shí),極容易出現(xiàn)真空泄漏問(wèn)題。
(3)復(fù)合材料模具的表面硬度較低,易產(chǎn)生機(jī)械損傷,膠衣或者鍍層易脫落。另外,在起吊、搬運(yùn)過(guò)程中受撞擊后容易產(chǎn)生分層、掉渣、變形等問(wèn)題,影響正常使用。
(4)與一般使用壽命在千次以上的金屬模具相比,復(fù)合材料模具的使用壽命相對(duì)比較短,一般只有幾十次左右。當(dāng)然,國(guó)外也有質(zhì)量良好的復(fù)合材料模具使用近千次仍未出現(xiàn)問(wèn)題的實(shí)例。
(5)復(fù)合材料模具的制造成本比普通金屬模具要高出不少。