拉擠工藝前沿方向，纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料

拉擠成型工藝（pulling extrusion，pultrusion）是將預(yù)浸紗在牽引力的作用下，通過擠壓模具成型、固化，連續(xù)不斷地生產(chǎn)長度不限的中空、異型制品。

若需要得到長而薄的門窗型材或混凝土鋼筋，就到了拉擠工藝粉墨登場的時(shí)候了。拉擠型材中的纖維與載荷方向完全一致，令到成品在材料和重量方面特別的優(yōu)秀。

2017年，KraussMaffei率先推出了拉擠交鑰匙成套系統(tǒng) - 艾譜iPul（圖5），并在建筑、風(fēng)能和汽車行業(yè)持續(xù)地產(chǎn)生出濃厚的興趣。

艾譜系統(tǒng)整合了樹脂注射與型材牽引線，可以將玻璃纖維和碳纖維實(shí)現(xiàn)拉擠成型工藝的全過程控制，助力復(fù)合材料型材生產(chǎn)提升效率，降低成本。

iPul系統(tǒng)帶有模具、計(jì)量機(jī)器和各種附件，可達(dá)到3米/分鐘的高生產(chǎn)速度。與材料合作伙伴Covestro(科思創(chuàng))、Huntsman(亨斯邁)和Evonik(贏創(chuàng))的密切合作，使得對高反應(yīng)性基體材料的處理成為可能。

圖5

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熱塑性復(fù)合材料拉擠專家——法國CQFD公司開發(fā)了原位拉擠工藝，即纖維紗或織物在外力牽引下，浸潤己內(nèi)酰胺單體和引發(fā)劑后，在定型模具內(nèi)成型和加熱聚合，最終制成產(chǎn)品。

該工藝成型的制品的纖維體積分?jǐn)?shù)可以達(dá)到70%，纖維方向上拉伸模量可以達(dá)到60 GPa（增強(qiáng)纖維為玻璃纖維），具有優(yōu)良的比強(qiáng)度和比模量。

這一工藝應(yīng)用于CQFD公司與彼歐公司、現(xiàn)代汽車一同開發(fā)的FRTP防撞梁，其主體成型采用原位拉擠工藝，材質(zhì)為連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)PA6（商品名為C-SHOCK?），隨后通過包覆注塑工藝，引入防撞梁的安裝點(diǎn)，整個(gè)方案相比金屬梁方案減重43%（3.7 kg）。

隨著未來幾年碳纖維的成本有可能降低，這一突破性概念將有助于汽車行業(yè)的減重目標(biāo)，以達(dá)到節(jié)能目標(biāo)（圖6）。