几十年来,热固性塑料(SMC)和热塑性塑料(GMT和热塑性预浸料)都使用了压缩成型,但一系列新的发展扩大了其范围,使复合材料部件能够满足对减少浪费、缩短周期时间以及增加多功能性和可持续性日益增长的需求。

混合型SMC将短纤维化合物与连续纤维预浸料和单级压缩成型相结合,为飞机机舱,货物和二级结构应用生产轻质,复杂和集成的零件
混合SMC技术是由CTC研究员MarcFette在2015年11月的路易斯湖复合材料(加拿大阿尔伯塔省)演示和2016年题为“混合薄板成型复合飞机部件的自动化和低成本生产”的论文中描述的。这项研究是与空客、LaFT/Helmut-Schmidt-University(汉堡, 德国)和Polynt Composites Germany GmbH (Miehlen, 德国)合作完成的。该团队开发了一种用于航空航天应用的新型阻燃SMC,并于2015年6月21日至25日在德国柏林举行的第15届欧洲材料阻燃与保护会议(FRPM15)上发布。该材料通过了空中客车运营有限公司(德国汉堡)的认证,并作为CTC开发混合动力SMC的基础。
CTC讨论了两种SMC产品的测试结果:用短切玻璃纤维增强的HUP 63/25 GF和用碳纤维增强的HUP 27/25 CF。这两种产品都采用不饱和聚酯树脂制成,符合飞机内饰的火焰、烟雾和毒性(FST)要求。在混合SMC部件中,通过沿高负载路径放置预浸渍的连续编织或单向织物来增强短纤维性能。另外,还可以使用定制纤维放置(TFP)补丁。这些可以吸收主要的力量,而SMC可以实现复杂的几何结构,包括集成肋、接口和连接点(例如电缆支架)以及金属紧固件和插入件。
短纤维SMC可以实现复杂形状和金属插入,而连续纤维增强,如预浸带或定制纤维放置(TFP)补丁(右),可以提高承重能力和轻质结构性能
混合SMC部件可以在压缩模压机中在145-155°C下在120-180秒内固化。由此产生的部件实现了高设计自由度和高达90%的材料使用率,相对较低的飞机应用材料成本和较高的自动化水平(LoA)。可回收的碳纤维面纱可用于SMC,宝马已将其用于汽车生产,CTC已将其用于飞机内饰和货物应用。德国波利特复合材料公司和CTC还开发了用于飞机应用的再生碳纤维SMC,波利特将其作为碳产品进行销售。
再生CF模塑化合物

碳纤维复合材料制成的零件外观越来越受欢迎

2016年IBEX的未来材料展览展出了一个由USC的Strand Composite制成的手机壳和其他物体,以及由121c制成的滑板甲板(左)和由CTC Stade用Flake SMC制成的滑雪板坯料

Callaway的Big Bertha Fusion司机和球道伍兹(右)高尔夫球杆使用A. Schulman的新型Forged Preg连续碳纤维SMC