复合材料以纤维为增强体、树脂为基体，凭借比强度高、比模量高、可设计性强、耐腐蚀、抗疲劳、结构功能一体化等突出优势，已广泛渗透到航空航天、新能源汽车、轨道交通、储能装备、船舶制造、高端装备及民用建筑等多个领域，成为推动制造业轻量化、高性能化升级的核心材料。成型工艺作为复合材料制件生产的核心环节，直接决定了制件的力学性能、尺寸精度、表面质量、生产成本及生产效率，其选择合理性直接影响产品的市场竞争力与工程应用价值。不同类型的复合材料（如碳纤维增强复合材料CFRP、玻璃纤维增强复合材料GFRP、玄武岩纤维增强复合材料BFRP）、树脂体系（热固性树脂、热塑性树脂），以及制件的结构复杂度、尺寸规格、产量规模和性能要求，对应最优的成型工艺路线存在显著差异。目前，复合材料成型工艺呈现多元化发展态势，从传统的手工操作工艺到自动化、智能化成型工艺，各类工艺在技术特点、适用范围上各有侧重，也存在各自的局限。本文对现阶段复合材料主流成型工艺进行系统梳理与深度解析，详细对比各类工艺的核心原理、优势特点、存在局限、成本构成及适用场景，补充工艺实操中的关键技术参数与常见问题，为工程实践中的选材决策、工艺优化及成本控制提供科学的参考依据，助力复合材料制件的高效、高质量生产。
二、手糊成型（Hand Lay-up）
手糊成型是复合材料最早应用、最基础的成型工艺，属于半手工操作工艺，其基本原理是在预先制备好的模具表面，通过人工手动铺覆增强材料（如玻璃纤维布、碳纤维布、毡类材料等），同时涂刷树脂基体（如不饱和聚酯树脂、环氧树脂等），借助刮板、辊筒等简单工具将树脂均匀涂抹，确保树脂充分浸润纤维，排出纤维与树脂之间的空气，然后在室温或低温条件下固化成型，固化完成后进行脱模、修整，得到最终复合材料制件。该工艺无需复杂的设备支撑，操作门槛极低，是目前小批量、非标构件生产中应用最广泛的工艺之一。
优点：一是模具成本极低，可采用木质、玻璃钢、石膏等廉价材料制作模具，无需投入昂贵的金属模具，尤其适合单件、小批量生产，大幅降低前期投入成本；二是设备投入少，仅需刮板、辊筒、毛刷、固化剂等简单工具，生产场地要求宽松，无需专门的厂房与复杂设备，投资门槛低，适合小型企业及科研机构使用；三是工艺灵活性极强，可适配超大尺寸、结构极复杂的构件，无论是曲面、异形还是多腔体结构，均可通过手工铺覆的方式完成，不受制件形状与尺寸的过多限制；四是对材料的适应性强，无论是玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维等增强体，还是不饱和聚酯、环氧、酚醛等树脂体系，均可灵活搭配使用，无需针对特定材料调整工艺设备；五是工艺简单易懂，操作人员无需经过复杂培训，即可快速掌握基本操作流程，便于快速投产。
缺点：一是完全依赖人工操作，生产质量受操作人员技能水平、责任心影响极大，不同操作人员制作的制件性能差异较大，质量稳定性差，难以实现标准化生产；二是纤维体积分数偏低，通常仅为30%–40%，远低于其他自动化成型工艺，树脂含量过高，导致制件的力学性能（如拉伸强度、弯曲强度）偏低，且性能波动范围较大；三是制件孔隙率高，手工操作过程中难以完全排出纤维与树脂之间的空气，易产生气泡、孔隙等缺陷，不仅影响制件的外观质量，还会降低其力学性能与耐腐蚀性能，缩短制件使用寿命；四是生产效率极低，单件制件的生产周期通常为几小时甚至几天，且劳动强度大，操作人员需长时间重复铺覆、涂刷动作，生产效率难以提升；五是生产环境较差，树脂涂刷过程中会释放大量VOC（挥发性有机化合物），同时纤维粉尘易扩散，对操作人员的身体健康造成危害，不符合现代绿色生产要求；六是制件的厚度均匀性、尺寸精度难以控制，手工铺覆过程中纤维铺层厚度易出现偏差，脱模后制件易出现翘曲、变形等问题，后续修整工作量大。
适用场景：主要适用于小批量、低成本、对力学性能要求不高的非承力或次要承力构件，尤其适合超大尺寸、结构复杂且无法通过自动化工艺成型的构件。具体应用包括大型玻璃钢罐体、船舶船体及甲板、房车壳体、游乐设施构件、雕塑、非标工装夹具、小型储罐、管道弯头、建筑装饰构件等。此外，该工艺也常用于科研实验中的样品制备，以及产品研发阶段的小批量试生产，便于快速验证产品设计方案的可行性。
三、喷射成型（Spray Up）
喷射成型是在手工糊成型基础上发展而来的半机械化成型工艺，其基本原理是利用专用喷枪，将短切纤维（通常为3–50mm的玻璃纤维、碳纤维短切纱）与树脂体系（不饱和聚酯树脂为主，也可选用环氧树脂）按一定比例同时喷射到预先制备好的模具表面，喷射过程中通过喷枪上的压缩空气将树脂雾化，使短切纤维与雾化树脂充分混合，均匀覆盖在模具表面，随后采用辊筒将喷射层压实，排出内部空气，确保纤维与树脂充分浸润，最后在室温或低温条件下固化成型，固化完成后进行脱模、修整，得到复合材料制件。该工艺相较于手糊成型，大幅降低了人工劳动强度，提升了生产效率，是中小型批量曲面构件生产的常用工艺。
优点：一是生产效率较手糊成型显著提升，喷射速度快，可实现大面积快速覆盖，单件制件的生产周期较手糊成型缩短30%–50%，同时劳动强度大幅降低，减少了操作人员的重复劳动；二是适合成型大面积曲面构件，喷枪可灵活移动，能够适配不同曲面、异形结构的模具，尤其适合船体、储罐、卫浴洁具等大型曲面制件的生产；三是模具与设备投入相对较低，模具可采用玻璃钢、木质等廉价材料制作，喷枪及配套设备的投资成本远低于自动化成型设备，适合中小型企业投入使用；四是工艺操作相对简单，操作人员经过简单培训即可掌握喷枪操作技巧，无需复杂的专业技能；五是对制件尺寸的适应性较强，可生产从小型构件到大型壳体的各类产品，无需调整核心设备，灵活性较高。
缺点：一是以短切纤维为主要增强体，纤维长度较短且分散不均匀，导致制件的力学性能偏低，尤其是抗冲击性能、拉伸强度远低于连续纤维增强的制件，仅能满足非承力构件的使用需求；二是树脂含量难以精准控制，通常树脂含量偏高，纤维体积分数较低（约35%–45%），不仅增加了原材料成本，还会降低制件的力学性能与尺寸稳定性；三是制件的表面质量较差，喷射过程中纤维分散不均匀，易出现纤维团聚、露纤、表面凹凸不平等缺陷，后续修整工作量较大；四是生产过程中的粉尘与VOC污染问题突出，短切纤维在喷射过程中易产生粉尘，树脂雾化后会释放大量挥发性有机化合物，对生产环境与操作人员身体健康造成危害，环保性较差；五是制件的尺寸精度较低，喷射层厚度难以精准控制，固化后易出现翘曲、变形等问题，无法满足高精度构件的生产需求；六是对树脂体系的适应性较窄，主要适用于不饱和聚酯树脂，难以适配高性能环氧树脂、酚醛树脂等体系。
适用场景：主要适用于大批量、低成本、对力学性能与尺寸精度要求不高的曲面构件，尤其适合中小型曲面制件的规模化生产。具体应用包括卫浴洁具（如浴缸、洗手池）、冷却塔壳体、玻璃钢管道、车辆外饰件（如货车挡泥板、客车外壳）、简易设备壳体、建筑装饰曲面构件、小型储罐等。该工艺不适用于承力构件、高精度构件及大型复杂结构件的生产，仅能满足民用、低端工业领域的基础使用需求。
四、模压成型（Compression Molding）
模压成型是复合材料规模化生产中最常用的自动化成型工艺之一，属于热压成型范畴，其基本原理是将预先制备好的模塑料（如SMC片状模塑料、BMC团状模塑料、预浸料或纤维预成型坯）放入高精度金属对模（通常为钢模或铝合金模）中，模具闭合后，在特定的温度（通常为120–180℃）与压力（通常为10–50MPa）作用下，模塑料熔融、流动并充分浸润纤维，同时发生固化反应，经过一定的保温保压时间后，模具冷却，脱模得到尺寸精准、表面质量优良的复合材料制件。该工艺实现了制件生产的自动化、标准化，生产效率高、质量稳定，是目前汽车、家电等领域大批量复合材料构件生产的核心工艺。
优点：一是生产效率极高，自动化程度高，单件制件的成型时间短，通常为几十秒至几分钟，可实现连续化、规模化生产，适合大批量标准化构件的生产，大幅降低单位制件的人工成本；二是尺寸精度高，金属对模的加工精度高，模压过程中压力、温度控制精准，制件的尺寸偏差可控制在±0.1mm以内，表面平整度好，双面光洁，无需复杂的后续修整，可直接用于装配；三是纤维含量适中，通常为40%–55%，力学性能稳定，制件的强度、刚度、抗冲击性能等均优于手糊、喷射成型工艺，可满足中等承力构件的使用需求；四是原材料利用率高，模塑料定量投放，生产过程中几乎无废料产生，有效降低原材料浪费；五是生产环境清洁，模压过程在闭合模具内进行，树脂挥发物与纤维粉尘不易扩散，环保性优于手糊、喷射成型工艺；六是工艺稳定性强，生产过程中的温度、压力、时间等参数可精准控制，制件质量波动小，能够实现标准化生产，便于质量管控。
缺点：一是金属模具成本昂贵，模具设计、加工难度大，一套大型模压模具的投资成本通常为几十万元甚至上百万元，前期设备与模具投入巨大，适合大批量生产，小批量、单件生产的成本极高，难以承受；二是成型结构受限，复杂深腔、多盲孔、异形曲面或变截面结构难以成型，模具的开合结构限制了制件的结构复杂度，对于内部结构复杂的构件，需拆分生产后再进行装配，增加了生产工序与成本；三是制件厚度受限，通常适合生产厚度为1–10mm的薄型或中型构件，过厚的制件难以实现均匀加热与固化，易出现内部固化不完全、孔隙率高、力学性能不均等缺陷；四是易出现成型缺陷，如模塑料投放不均易导致制件缺料或富树脂区，模具温度分布不均易产生熔接痕、翘曲变形，压力控制不当易出现气泡、分层等缺陷；五是对模塑料的要求较高，模塑料的粘度、流动性需与模压工艺参数精准匹配，否则会影响制件的成型质量；六是设备维护成本高，模压设备的液压系统、加热系统需定期维护，模具易磨损，长期使用后需进行修复或更换，增加了生产维护成本。
适用场景：主要适用于大批量、标准化、尺寸精度高、表面质量好的中小型复合材料构件，尤其适合SMC/BMC模塑料的规模化生产，广泛应用于汽车、家电、电子、建筑等领域。具体应用包括汽车结构件（如保险杠、仪表盘支架、车门内板、电池包壳体）、家电结构件（如洗衣机内筒、空调外壳）、电子设备外壳、建筑门窗型材、小型机械零部件等。该工艺不适用于小批量、超大尺寸或结构极复杂的构件，适合对制件质量稳定性、尺寸精度要求较高的规模化生产场景。
五、树脂传递模塑成型（RTM / High-pressure RTM）
树脂传递模塑成型（RTM）是一种中高端复合材料成型工艺，分为低压RTM（压力≤5MPa）与高压RTM（压力5–40MPa）两种类型，其基本原理是将预先制备好的纤维预成型体（由连续纤维铺覆、缝合或针刺制成，纤维体积分数可达50%以上）放入闭合的金属或玻璃钢模具中，模具密封后，通过专用注射系统将树脂体系（主要为环氧树脂、不饱和聚酯树脂）按一定的压力与速度注入模具型腔，树脂在压力作用下充分浸润纤维预成型体，排出型腔内部的空气，随后通过加热使树脂固化，固化完成后脱模，得到高性能复合材料制件。该工艺兼顾了成型效率、制件性能与结构复杂度，是目前新能源汽车、航空航天等领域中批量高性能构件生产的主流工艺。
优点：一是制件表面质量优良，双面光洁，尺寸精度高，模具闭合成型可有效控制制件的尺寸偏差与表面平整度，无需复杂的后续修整，可直接用于高端产品装配；二是可实现复杂结构一体成型，能够成型带有嵌件、加强筋、异形曲面的复杂构件，无需拆分生产与装配，减少了工序，提升了制件的结构完整性与力学性能；三是纤维含量高，通常为50%–60%，部分高压RTM工艺可达到65%，纤维连续且分布均匀，制件的力学性能优良，拉伸强度、弯曲强度、抗疲劳性能均优于模压、手糊等工艺，可满足承力构件的使用需求；四是生产效率适中，适合中批量生产，单件制件的成型时间通常为15–60分钟，高压RTM工艺可缩短至10–30分钟，兼顾了生产效率与制件性能；五是生产环境清洁，树脂注射过程在闭合模具内进行，VOC排放与纤维粉尘污染少，符合绿色生产要求；六是对材料的适应性强，可适配碳纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维等多种增强体，以及环氧树脂、不饱和聚酯树脂等多种树脂体系，可根据制件性能需求灵活搭配材料。
缺点：一是模具成本高于手糊、喷射成型工艺，低于热压罐与模压成型工艺，低压RTM模具可采用玻璃钢制作，高压RTM模具需采用金属制作，模具设计与加工难度较大，前期投入成本较高；二是纤维预成型体制作复杂，需根据制件结构设计纤维铺层方式，采用缝合、针刺等工艺制备预成型体，工序繁琐，增加了生产时间与成本；三是易出现成型缺陷，如树脂注射速度过快易产生气泡、干斑，树脂粘度控制不当易导致浸润不充分，模具密封不严易出现树脂渗漏，预成型体铺覆不当易产生纤维堆积或纤维断裂等问题；四是工艺参数控制难度大，树脂注射压力、速度、温度，以及固化温度、时间等参数需精准匹配，否则会影响制件的成型质量与力学性能；五是高压RTM设备投资成本高，高压注射系统、模具加热系统等设备的投资远高于低压RTM，适合中高端、大批量高性能构件的生产；六是原材料成本较高，纤维预成型体与高性能树脂的价格高于普通模塑料，进一步增加了制件的生产成本。
适用场景：主要适用于中批量、高性能、结构复杂的复合材料承力构件，广泛应用于新能源汽车、航空航天、轨道交通、储能装备等高端领域。具体应用包括新能源汽车电池包上/下壳体、车身结构件（如门槛梁、立柱）、航空航天次承力构件（如飞机机翼前缘、尾翼）、风机叶片部件、轨道交通车辆内饰件与结构件、储能电池包支架等。其中，低压RTM适合中批量、中等性能要求的构件，高压RTM适合大批量、高性能要求的核心承力构件，可有效替代部分热压罐成型工艺，降低生产成本。
六、热压罐成型（Autoclave）
热压罐成型是目前复合材料高端构件生产的标准成型工艺，属于高压、高温固化成型工艺，其基本原理是将预先铺叠好的纤维预浸料（碳纤维预浸料、玻璃纤维预浸料等）按设计要求铺覆在模具表面，然后用真空袋密封，放入热压罐设备中，通过抽真空排出预浸料与真空袋之间的空气，随后向热压罐内通入压缩空气（或氮气），施加一定的压力（通常为0.5–2.5MPa），同时逐步升高温度（通常为120–180℃），使预浸料中的树脂熔融、流动，充分浸润纤维，在高温高压条件下完成固化反应，固化完成后冷却泄压，脱模得到高性能复合材料制件。该工艺能够最大限度地降低制件孔隙率，提升纤维体积分数，是航空航天主承力构件生产的唯一可行工艺。
优点：一是制件性能最高、最稳定，是目前复合材料成型工艺中制件质量最优的工艺，纤维体积分数可达55%–65%，孔隙率极低（通常≤1%），纤维铺层均匀，树脂分布均匀，制件的拉伸强度、弯曲强度、抗疲劳性能、耐高低温性能等均达到最优水平，可满足高端承力构件的严苛使用要求；二是制件表面与内部质量优异，双面光洁，尺寸精度高，无气泡、分层、干斑等缺陷，无需后续修整，可直接用于高端产品装配；三是可实现复杂结构与厚壁构件的成型，能够成型带有嵌件、加强筋、复杂曲面的厚壁承力构件，尤其适合航空航天领域的大型复杂构件生产；四是对材料的适应性强，可适配各类高性能纤维（如碳纤维、芳纶纤维）与高性能树脂（如环氧树脂、聚酰亚胺树脂），能够制备高性能、多功能一体化复合材料制件；五是工艺可控性强，热压罐内的温度、压力、真空度等参数可精准控制，全程自动化监测，确保制件质量的稳定性与一致性。
缺点：一是设备投资巨大，一套中小型热压罐的投资成本通常为几百万元，大型热压罐（用于航空航天构件）的投资成本可达上千万元，设备运行成本高，能耗大，加热、加压过程需消耗大量电能与压缩空气，大幅增加了生产升本；二是生产周期长，单件制件的成型周期通常为几小时甚至十几小时，包括预热、升温、保温保压、冷却等多个环节，生产效率极低，不适合大批量生产；三是模具成本高，热压罐成型的模具需采用耐高温、耐高压的金属材料制作，模具设计与加工难度大，成本高昂，且模具重量大，搬运与维护不便；四是工艺操作复杂，对操作人员的专业技能要求极高，需熟练掌握预浸料铺叠、真空袋密封、工艺参数调控等核心技能，否则易出现成型缺陷；五是生产成本极高，除设备、模具成本外，高性能预浸料的价格昂贵，且生产过程中的能耗、人工成本较高，仅适合高端、高可靠性构件的生产；六是制件尺寸受限于热压罐的容积，无法生产超出热压罐尺寸的超大构件。
适用场景：主要适用于高端、高可靠性、高力学性能要求的承力构件，尤其是航空航天领域的核心承力构件，同时也应用于高端无人机、高端赛车、深海装备等对制件性能要求严苛的领域。具体应用包括航空航天主承力结构（如飞机机翼、机身、尾翼、发动机舱）、高端无人机机身与机翼、高端赛车车身结构件、深海装备构件、高可靠性电子设备外壳等。该工艺不适用于大批量、低成本构件的生产，仅用于对制件性能有极致要求的高端领域，是高端复合材料构件生产的核心工艺。
七、缠绕成型（Filament Winding）
缠绕成型是一种专门用于制备回转体复合材料构件的自动化成型工艺，其基本原理是将连续纤维（如玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维）通过树脂槽浸润树脂后，在专用缠绕机的控制下，按预先设计的缠绕角度（通常为15°–90°）、缠绕速度与缠绕层数，均匀缠绕在旋转的芯模上，纤维在缠绕过程中逐步固化（可采用室温固化或加热固化），缠绕完成后，待树脂完全固化，拆除芯模，得到回转体复合材料制件。该工艺的核心优势是纤维连续且取向精准，能够充分发挥纤维的力学性能，尤其适合高压容器、管道等回转体构件的生产。
优点：一是纤维连续、方向性强，缠绕角度可精准控制，能够根据制件的受力需求设计纤维铺层方向，使纤维的力学性能得到充分发挥，制件的结构效率极高，拉伸强度、耐压性能优异，尤其适合高压容器的生产；二是制件壁厚均匀，可根据使用需求精准控制缠绕层数，实现壁厚的灵活调整，满足不同压力等级的使用要求；三是生产效率高，自动化程度高，缠绕机可实现连续化缠绕，单件制件的生产周期较短，适合大批量回转体构件的生产；四是原材料利用率高，连续纤维缠绕过程中几乎无废料产生，有效降低原材料浪费；五是制件的耐压性能优良，纤维连续缠绕形成的结构密封性好，能够承受高压，适合高压气瓶、管道等构件的生产；六是工艺稳定性强，缠绕速度、角度、层数等参数可精准控制，制件质量波动小，能够实现标准化生产。
缺点：一是成型结构受限，仅能成型回转体结构（如圆柱、圆锥、球体等），无法成型非回转体、复杂异型结构，适用范围较窄；二是复杂异型回转体构件难以缠绕，对于带有变截面、多腔体的回转体构件，缠绕难度大，甚至无法成型；三是制件内表面质量依赖芯模，芯模的表面质量直接决定制件的内表面质量，且芯模的制作与拆除难度较大，尤其是大型、复杂芯模，增加了生产工序与成本；四是设备投资成本较高，专用缠绕机的投资成本高于手糊、喷射工艺，且缠绕机的调试与维护难度较大；五是对纤维的要求较高，仅能使用连续纤维，短切纤维无法用于缠绕成型，限制了材料的选择范围；六是缠绕角度与层数设计复杂，需根据制件的受力情况进行精准设计，否则会影响制件的力学性能与耐压性能。
适用场景：主要适用于大批量、高性能的回转体复合材料构件，尤其适合高压、耐压要求的构件，广泛应用于航空航天、新能源、石油化工、轨道交通等领域。具体应用包括高压气瓶（如汽车储氢气瓶、压缩天然气气瓶）、储液罐、管道（如玻璃钢管道、高压输送管道）、火箭发动机壳体、导弹弹体、风电塔架连接筒等。该工艺不适用于非回转体、复杂结构构件的生产，是回转体构件，尤其是高压容器生产的最优工艺。
八、拉挤成型（Pultrusion）
拉挤成型是复合材料长直型材生产的专用自动化成型工艺，其基本原理是将连续纤维（如玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维）通过牵引装置连续牵引，依次经过树脂槽浸润树脂，然后进入加热的成型模具，在模具内实现树脂的固化与成型，最后通过牵引装置将固化后的型材连续拉出，按定长切割，得到等截面复合材料型材。该工艺实现了型材生产的连续化、自动化，生产效率极高，是目前长直型材规模化生产的核心工艺。
优点：一是生产效率最高，自动化程度高，可实现连续化生产，牵引速度可达1–10m/min，单日产量大，单位制件的生产成本极低；二是材料利用率最高，连续纤维牵引过程中无废料产生，树脂浸润均匀，原材料浪费少，有效降低生产成本；三是纤维取向一致，纤维沿型材长度方向连续排列，力学性能极高，拉伸强度、弯曲强度、抗疲劳性能优异，可满足承力型材的使用需求；四是制件尺寸精度高，成型模具的加工精度高，型材的截面尺寸、直线度可精准控制，无需后续修整，可直接用于装配；五是生产成本低，设备投资相对较低，生产过程自动化程度高，人工成本低，适合大批量长直型材的生产；六是对材料的适应性强，可适配玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维等多种连续纤维，以及不饱和聚酯、环氧、酚醛等多种树脂体系，可根据型材性能需求灵活搭配材料。
缺点：一是成型结构受限，仅能成型等截面型材（如方管、圆管、扁条、工字梁、角钢等），无法成型变截面、复杂曲面、3D结构构件，适用范围较窄；二是无法成型厚壁型材，厚壁型材在模具内的固化速度慢，易出现内部固化不完全、分层、气泡等缺陷，通常适合生产厚度≤50mm的型材；三是型材的横向力学性能较弱，纤维主要沿长度方向排列，横向纤维含量少，导致型材的横向拉伸强度、抗冲击性能偏低，难以承受横向受力；四是模具设计与加工难度大，不同截面的型材需对应不同的成型模具，模具更换成本高，不适合小批量、多规格型材的生产；五是树脂浸润均匀性难以控制，连续纤维牵引速度过快时，树脂难以充分浸润纤维，易出现干斑、纤维裸露等缺陷；六是无法实现复杂的内部结构，如中空多腔体、内置嵌件等结构难以成型，限制了型材的功能拓展。
适用场景：主要适用于大批量、长直、等截面复合材料型材的生产，广泛应用于建筑、新能源、轨道交通、船舶、化工等领域。具体应用包括光伏支架、玻璃钢梯子、建筑锚杆、桥梁增强型材、风电叶片前缘/后缘型材、储能设备支架、船舶甲板型材、化工管道支架、方管、圆管、工字梁等。该工艺不适用于变截面、复杂结构构件的生产，是长直等截面型材规模化生产的最优工艺，可大幅降低生产成本，提升生产效率。
九、热塑性复合材料注塑/模压（Thermoplastic Injection & Compression）
热塑性复合材料注塑/模压成型是针对热塑性复合材料的专用成型工艺，分为注塑成型与模压成型两种类型，其基本原理是将连续纤维或短切纤维与热塑性树脂（如PP、PA、PC、PEEK等）混合制备成复合材料颗粒或预浸料，然后将其放入注塑机或模压机中，加热至树脂熔融温度（通常为150–300℃），使树脂熔融，在压力作用下注入模具型腔（注塑成型）或压入模具（模压成型），冷却后树脂固化，脱模得到热塑性复合材料制件。该工艺最大的优势是制件可二次加工、可回收，契合现代绿色生产理念，是新能源汽车等领域大批量构件生产的新兴工艺。
优点：一是成型速度快，生产效率高，注塑成型单件制件的时间通常为几十秒，模压成型为几分钟，可实现大批量、连续化生产，适合规模化生产需求；二是制件可二次焊接、二次成型，热塑性树脂具有热塑性，制件成型后可通过加热实现焊接、弯曲等二次加工，便于复杂构件的装配与修复；三是可回收利用，废旧热塑性复合材料制件可通过粉碎、熔融、重塑等工艺回收再利用，减少资源浪费，符合绿色生产要求；四是制件韧性好、抗冲击性能优异，热塑性树脂的韧性远优于热固性树脂，制备的复合材料制件抗冲击、抗疲劳性能好，不易脆裂；五是制件尺寸精度高，注塑/模压模具的加工精度高，工艺参数可精准控制，制件的尺寸偏差小，表面质量好，无需复杂的后续修整；六是适合高集成结构件的生产，可实现嵌件、加强筋等结构的一体成型，减少装配工序，提升生产效率。
缺点：一是设备与模具温度、压力要求高，热塑性复合材料的熔融温度高，需要专用的高温注塑机、模压机，设备投资成本高于热固性模压工艺；模具需具备耐高温、耐高压性能，模具设计与加工难度大，成本高昂；二是连续纤维浸润难度大，热塑性树脂的粘度较高，连续纤维在熔融树脂中的浸润效果较差，易出现纤维团聚、浸润不充分等缺陷，影响制件的力学性能；三是材料成本高于热固性复合材料，热塑性树脂（尤其是高性能热塑性树脂，如PEEK）的价格高于热固性树脂，且连续纤维增强热塑性复合材料的制备成本较高；四是制件的耐热性能有限，多数热塑性树脂的耐热温度低于热固性树脂，难以适应高温环境下的使用需求；五是注塑成型的纤维长度受限，通常采用短切纤维（3–10mm），连续纤维注塑成型的难度大，制件的力学性能难以达到连续纤维热固性复合材料的水平；六是工艺参数控制难度大，熔融温度、注射压力、冷却速度等参数需精准匹配，否则易出现翘曲、变形、熔接痕等缺陷。
适用场景：主要适用于大批量、高韧性、可回收的复合材料构件，广泛应用于新能源汽车、电子、家电、轨道交通等领域，尤其适合需要二次加工、高集成度的构件生产。具体应用包括新能源汽车结构件（如电池包支架、前端模块、车门内板、CTC/CTP集成件）、电子设备外壳、家电结构件、轨道交通车辆内饰件、小型机械零部件等。其中，短切纤维热塑性复合材料注塑成型适合大批量、低成本构件，连续纤维热塑性复合材料模压成型适合中批量、高性能构件，可逐步替代部分热固性复合材料构件，实现绿色生产。
十、主流成型工艺综合对比（简明版）
为便于工程实践中的工艺选型，结合各类工艺的核心特点，从生产效率、制件性能、综合成本、结构复杂度适配四个核心维度，对主流复合材料成型工艺进行综合对比，为工艺决策提供快速参考。
按生产效率（从高到低）
拉挤 ＞ 热塑性注塑 ＞ SMC模压 ＞ 高压RTM ＞ 低压RTM ＞ 喷射成型 ＞ 手糊成型 ＞ 热压罐成型
注：拉挤成型凭借连续化生产优势，生产效率最高；热塑性注塑与SMC模压适合大批量标准化生产，效率次之；热压罐成型因生产周期长，效率最低。
按制件性能（从高到低）
热压罐成型 ＞ 高压RTM ＞ 缠绕成型 ＞ 拉挤成型 ＞ 低压RTM ＞ 模压成型 ＞ 手糊成型 ＞ 喷射成型
注：热压罐成型凭借高温高压固化优势，制件孔隙率最低、纤维含量最高，性能最优；高压RTM与缠绕成型次之，可满足承力构件需求；喷射成型因纤维短、树脂含量高，性能最差。
按综合成本（模具+设备+工时，从高到低）
热压罐成型 ＞ 高压RTM ＞ 热塑性注塑/模压 ＞ 模压成型 ＞ 缠绕成型 ＞ 拉挤成型 ＞ 喷射成型 ＞ 手糊成型
注：热压罐设备与模具投资巨大，综合成本最高；手糊成型无需复杂设备与模具，综合成本最低；拉挤成型因生产效率高、废料少，综合成本适中。
按结构复杂度适配（从高到低）
低压RTM ＞ 高压RTM ＞ 模压成型 ＞ 热压罐成型 ＞ 手糊成型 ＞ 喷射成型 ＞ 缠绕成型 ＞ 拉挤成型
注：RTM工艺可实现复杂结构一体成型，适配性最强；拉挤成型仅能成型等截面型材，适配性最差；手糊与喷射成型凭借灵活性，可适配部分复杂结构，但精度较低。
十一、工艺选型核心原则（工程实用结论）
复合材料成型工艺的选型没有绝对的“最优方案”，只有“最适配方案”，工程实践中需结合制件的核心需求，从多个维度综合决策，核心选型原则如下，可直接用于工程工艺决策。
1. 追求最高性能、高可靠性，且对制件质量要求严苛（如航空航天主承力构件）：优先选择热压罐成型；若批量适中、成本可控，可选择高压RTM成型，可在保证性能的同时，降低生产成本与生产周期。
2. 追求大批量、低成本、高精度，且制件结构相对简单（如汽车保险杠、家电外壳）：优先选择SMC模压、热塑性注塑成型；若为长直等截面型材（如光伏支架、方管），优先选择拉挤成型，可实现最高生产效率与最低单位成本。
3. 追求大尺寸、曲面复杂、中批量，且需满足承力要求（如新能源汽车电池包壳体、车身结构件）：优先选择RTM / 高压RTM成型，可实现复杂结构一体成型，兼顾性能与效率，同时避免热压罐成型的高成本。
4. 追求回转体、高压、高强度（如储氢气瓶、高压管道）：优先选择缠绕成型，可精准控制纤维取向，充分发挥纤维力学性能，实现最优的耐压性能与结构效率。
5. 追求长直型材、高效率、低成本，且需满足基础承力要求（如建筑锚杆、风电型材）：优先选择拉挤成型，连续化生产可大幅降低成本，同时保证型材的力学性能稳定性。
6. 追求超大构件、小批量、低成本，且对力学性能与尺寸精度要求不高（如大型储罐、雕塑）：优先选择手糊成型、喷射成型，无需复杂设备与模具，可灵活适配超大尺寸与复杂结构，降低前期投入成本。
此外，工艺选型还需考虑材料体系（热固性/热塑性树脂、纤维类型）、生产场地条件、操作人员技能水平等因素，必要时可进行小批量试生产，验证工艺的可行性与适配性，避免后期生产出现质量问题。
复合材料成型工艺的多元化发展，为不同类型、不同需求的制件生产提供了丰富的选择，各类成型工艺在生产效率、制件性能、综合成本、结构适配性等方面各有侧重，不存在绝对最优的工艺，核心在于“按需选型、精准适配”。工程实践中，工艺选型需从制件结构复杂度、力学性能要求、产量规模、成本预算、质量稳定性、自动化水平六个核心维度综合考量，结合材料体系与生产条件，选择最适配的成型工艺，才能实现制件高质量、高效率、低成本生产。
目前，复合材料成型工艺的发展呈现出明显的趋势：一是一体化成型趋势，逐步实现复杂结构的一体成型，减少装配工序，提升制件结构完整性与力学性能；二是热塑性化趋势，热塑性复合材料因可回收、可二次加工的优势，逐步替代部分热固性复合材料，契合绿色生产理念；三是低孔隙率、高性能趋势，通过工艺优化与设备升级，降低制件孔隙率，提升纤维体积分数，进一步提升制件力学性能；四是快速固化、高效率趋势，研发快速固化树脂体系与高效成型设备，缩短生产周期，提升生产效率；五是在线质控与智能化趋势，引入自动化监测、数字孪生等技术，实现工艺参数的实时调控与质量在线检测，提升制件质量稳定性；六是工艺复合与融合趋势，如模压-注塑复合、RTM-预浸料复合等，结合各类工艺的优势，实现高端结构件的高效、高质量生产。
未来，随着复合材料技术、成型设备技术的持续迭代，成型工艺的成本将逐步降低，效率与性能将进一步提升，适用范围将不断拓展，将逐步渗透到更多高端领域，为制造业轻量化、高性能化、绿色化升级提供更有力的支撑。同时，工艺选型的智能化水平也将不断提升，通过大数据、人工智能等技术，实现工艺参数的精准优化与选型决策的智能化，进一步提升复合材料制件的生产效率与质量。
