自動(dòng)FPP 生產(chǎn)線（左）生產(chǎn)干單向碳纖維貼片， 這些貼片由4軸運(yùn)動(dòng)機(jī)器人（中心為黑色電樞）精確放置在 6 軸機(jī)器人鉸接工具（右為白色手臂）上。Cevotec 將為專用套件板準(zhǔn)備的數(shù)字文件導(dǎo)入其自己的軟件中，以設(shè)計(jì)滿足套件板幾何形狀和制造工藝要求的局部增強(qiáng)件，并實(shí)現(xiàn)所需的客戶指定的性能改進(jìn)。

粗紗和無捻紗-絲束（tow）。粗紗是玻璃纖維最簡(jiǎn)單、最常 見的形式。它可以被切碎、編織或以其他方式加工，以產(chǎn)生用于復(fù)合材料制造的二次纖維形式，如墊子、編織織物、編織物、針織織物和混合織物。粗紗按重量供應(yīng)，具有指定的長(zhǎng)絲直徑?！按a/磅”一詞通常用于表示每磅玻璃纖維粗紗中的碼數(shù)。類似地，無捻紗-絲束（tow）是碳纖維的基本形式。典型的航空航天級(jí)無捻紗尺寸范圍為1K至24K（K=1000，因此 12K 表示絲束含有12000根碳絲）。PAN和瀝青基12K碳纖維具有中等（33- 35Msi）、中等（40-50Msi）、高（50-70Msi）和超高（70- 140Msi）模量。（模量是通過測(cè)量材料在負(fù)載下的撓度或長(zhǎng)度變 化來描述材料剛度的數(shù)學(xué)值。）較新的重絲束碳纖維，有時(shí)被稱為商業(yè)級(jí)纖維，具有48K-320K的絲數(shù)，比航空航天級(jí)纖維的成本更低。它們通常具有33-35Msi 模量和550ksi 抗拉強(qiáng)度，并且在 需要快速零件組裝時(shí)使用，最常見于娛樂、工業(yè)、建筑和汽車市場(chǎng)。重絲束纖維的特性接近于航空顆粒纖維，但由于前體和加工 差異，可以以較低的成本制造。（碳纖維的高成本和歷史上供需的大幅波動(dòng)，使復(fù)合材料行業(yè)對(duì)全球碳纖維市場(chǎng)的狀況產(chǎn)生了長(zhǎng)期的高度興趣。

最近一個(gè)潛在的重大變化是碳纖維絲束，其特征是排列不連續(xù)的纖維。這些絲束是在特殊的過程中產(chǎn)生的，這些過程要么以不同 的速度對(duì)碳絲束施加張力，這會(huì)導(dǎo)致單個(gè)長(zhǎng)絲的隨機(jī)斷裂，要么以 其他方式切割或分離單個(gè)長(zhǎng)絲，使長(zhǎng)絲的起點(diǎn)和終點(diǎn)交錯(cuò)，其相對(duì)長(zhǎng)度大致均勻，從而保持對(duì)齊，絲束保持其完整性。斷裂允許長(zhǎng)絲 相對(duì)于相鄰長(zhǎng)絲的位置發(fā)生更大的獨(dú)立性變化，使絲束更容易成 型，并使其能夠在負(fù)載下拉伸，比短切的隨機(jī)纖維具有更大的強(qiáng)度 特性。由對(duì)齊的不連續(xù)絲束制成的纖維形式更具懸垂性；也就是 說，與由標(biāo)準(zhǔn)絲束制成的纖維形式相比，它們更柔韌，因此更容易 適應(yīng)彎曲的工具表面。

墊子（Mats）是由化學(xué)粘合劑將纖維粘合在一起制成的非織造織物。它們有兩種不同的形式：短切的和連續(xù)的。短切氈包含隨機(jī) 分布的纖維，切割長(zhǎng)度通常在 38 毫米至 63.5 毫米之間。連續(xù)纖維 氈由連續(xù)纖維股的漩渦形成。因?yàn)樗鼈兊睦w維是隨機(jī)取向的，所以 墊子是各向同性的——它們?cè)谒蟹较蛏隙季哂邢嗤膹?qiáng)度。短切 股氈主要在手工疊層、連續(xù)層壓和一些封閉成型應(yīng)用中提供低成本的增強(qiáng)。本質(zhì)上更強(qiáng)的連續(xù)股氈主要用于壓縮成型、樹脂轉(zhuǎn)移成型和拉擠成型應(yīng)用，以及預(yù)制件和可壓模熱塑性塑料的制造。某些用 于拉擠的連續(xù)股氈和用于片材成型的針刺氈消除了筒子架儲(chǔ)存和切碎的需要。?

機(jī)織物(Woven fabrics)是在織機(jī)上制成的，有各種重量、編織方 式和寬度。編織物是雙向的，在紗線或粗紗軸向方向（0o/90o）上 提供良好的強(qiáng)度，有助于快速制造復(fù)合材料。然而，機(jī)織物的抗拉強(qiáng)度在一定程度上受到了影響，因?yàn)樵诳椩爝^程中，纖維在彼此上方和下方經(jīng)過時(shí)會(huì)卷曲。在拉伸載荷下，這些纖維往往會(huì)變直，從 而在基體系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生應(yīng)力。雙向織物采用幾種不同類型的編織。在平紋組織中，每條緯紗 （即與織物長(zhǎng)度成直角的紗線）交替地穿過每條經(jīng)紗（縱向紗線） 的上方和下方。其他織物，如馬具、緞面和籃子織物，允許紗線或 粗紗在多個(gè)經(jīng)紗纖維上和下交叉（例如，兩個(gè)以上、兩個(gè)以下）。這些編織物往往比普通編織物更具懸垂性。?

機(jī)織粗紗(Woven roving)相對(duì)較厚，用于重型加固，尤其是在手工疊層操作和工具應(yīng)用中。由于其編織相對(duì)粗糙，機(jī)織粗紗很快就會(huì)浸濕，而且相對(duì)便宜。然而，可以生產(chǎn)特殊精細(xì)的玻璃纖維編織 物，用于加固印刷電路板等應(yīng)用。

混合織物(Hybrid fabrics)可以用不同的纖維類型、絲束成分和織物 類型來構(gòu)造。例如，高強(qiáng)度的S-玻璃絲或小直徑長(zhǎng)絲可以用于經(jīng)紗方向，而成本較低的絲構(gòu)成填充物。也可以通過將機(jī)織織物和非織造墊縫合在一起來創(chuàng)建混合體。?

多軸(Multiaxials )是由以不同方向堆疊的單向纖維層制成的非織 造織物，并通過厚度縫合、編織或化學(xué)粘合劑將其固定在一起。紗 線在任何方向上的比例都可以隨意選擇。在多軸織物中，避免了與 機(jī)織織物相關(guān)的纖維卷曲，因?yàn)槔w維彼此疊放，而不是上下交叉。這更好地利用了纖維的固有強(qiáng)度，并創(chuàng)造出比同等重量的機(jī)織物更 柔韌的織物?？商峁┏匦头强椩觳迹ǜ哌_(dá) 200 oz/yd2），可以顯著減少鋪層所需的層數(shù)，使制造更具成本效益，尤其是對(duì)于大型工業(yè) 結(jié)構(gòu)。對(duì)非邊緣多軸的高度興趣刺激了這一加固類別的可觀增長(zhǎng)。?

相對(duì)較新的、薄的、雙軸增強(qiáng)的 C-PLY（如圖所示）被用 來形成四分之一規(guī)模的 VX-1 KittyHawk 無人機(jī)機(jī)身，其特 點(diǎn)是機(jī)翼可以平滑地融入翼型機(jī)身。VX-1 KittyHawk 機(jī)身的 頂部和底部蒙皮使用+45°/0°和-45°/0℃C-PLY，以六層堆疊交替（每六層 12 層），每?jī)蓪雍穸葹?0.006 英寸。

VX-1 KittyHawk無人機(jī)?

2011 年，斯坦福大學(xué)的 Stephen Tsai 博士與 Chomarat（法國(guó) Le ?Cheylard 和美國(guó) SC Anderson）共同開發(fā)了一種新型多軸增強(qiáng)材料， 該材料將纖維定向在非常小的角度，如 0°/20°，可以取代準(zhǔn)各向同性纖維定向，以獲得更好的性能和更低的重量。一個(gè)結(jié)果是一種名為C-PLY的產(chǎn)品，最近被VX Aerospace（美國(guó)北卡羅來納州摩根頓） 用于其四分之一規(guī)模的 KittyHawk 無人機(jī)。它的機(jī)翼平滑地融合在翼型機(jī)身中，是第一架使用蔡氏各向異性層壓板（Tsai's anisotropic ?laminates）的飛機(jī)，其全尺寸版本旨在以無人駕駛的民用或軍用身份服役。?

編織織物（Braided fabrics）在偏置上連續(xù)編織，并且具有至少一根在編織過程中不卷曲的軸向紗線。編織物的強(qiáng)度來自于將三根或更 多根紗線交織在一起，而不將任何兩根紗線纏繞在一起。這種獨(dú)特 的結(jié)構(gòu)通常比織物具有更大的強(qiáng)度和重量。它還具有天然的順應(yīng)性， 這使得編織物特別適合生產(chǎn)套子和預(yù)成型件，因?yàn)樗苋菀捉邮芷?加固的零件的形狀，從而避免了切割、縫合或操作纖維放置的需要。編織物也有平面織物形式。這些編織物可以采用三軸結(jié)構(gòu)生產(chǎn)，纖維在一層內(nèi)的取向?yàn)?0°、+60°、-60°。單層編織物中的這種準(zhǔn)各向同性結(jié)構(gòu)可以消除與多個(gè) 0?、+45?、-45?和 90?織物分層相關(guān)的問題。此外，準(zhǔn)各向同性編織織物顯著降低了分層（纖維層分離）的傾向。其 0°、+60°、-60°的結(jié)構(gòu)使織物在各個(gè)方向都具有相同的機(jī)械特性， 因此消除了層間剛度不匹配的可能性。?

無論是套子還是扁平織物，纖維都是連續(xù)的，并且是機(jī)械連鎖的。由于結(jié)構(gòu)中的所有纖維都參與了荷載事件，因此荷載在整個(gè)結(jié) 構(gòu)中均勻分布。因此，編織物在失效時(shí)會(huì)吸收大量能量。編織（Braid） 的抗沖擊性、耐損傷性和疲勞性能吸引了復(fù)合材料制造商的廣泛應(yīng) 用，從曲棍球棒到噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇葉片和外殼。

預(yù)制件是近凈形狀的增強(qiáng)形式，設(shè)計(jì)用于通過將短切、單向、 編織、縫合和/或編織纖維層堆疊和成型為預(yù)定的三維形式來制造特定零件。通過仔細(xì)選擇和集成任何數(shù)量的不同形狀和方向的加強(qiáng)層， 可以非常接近復(fù)雜的零件形狀。由于其具有很高的加工效率和速度的潛力，在特殊粘合劑、加熱和固結(jié)方法以及使用自動(dòng)化方法對(duì)短切纖維進(jìn)行噴涂、定向和壓實(shí)的幫助下，已經(jīng)開發(fā)了許多預(yù)成型技術(shù)。?

最近，Cevotec（德國(guó) Garching）的纖維貼片放置（FPP- Fiber Patch ?Placement?）技術(shù)是一種自動(dòng)將碳纖維成分的預(yù)制棒“貼片”放置到由 North Kiteboarding（德國(guó) Oberhaching）建造的成本較低的玻璃纖維 增強(qiáng)套件板中的方法，作為一種手段，在不大幅提高套件板價(jià)格的情況下，解決套件板愛好者在板上表現(xiàn)方面的高度個(gè)人主義偏好。

預(yù)浸料（Prepregs）是樹脂浸漬的纖維形式，通過使用溶劑、熱熔或粉末浸漬技術(shù)，用控制量的樹脂（熱固性或熱塑性）浸漬纖維來制造。預(yù)浸料可以儲(chǔ)存在“B 階段”，即部分固化狀態(tài)，直到需要進(jìn)行制造。預(yù)浸膠帶或織物用于手工疊層、自動(dòng)鋪帶、纖維鋪設(shè)和一些細(xì)絲纏繞操作。單向膠帶（所有纖維平行）是最常見的預(yù)浸料坯形式。由編織纖維和其他扁平物品制成的預(yù)浸片提供兩個(gè)或多個(gè)維度的增強(qiáng)，通常以整卷形式出售，盡管一些供應(yīng)商提供少量。通過浸漬纖維預(yù)制件和編織物制成的那些提供了三維增強(qiáng)。?

預(yù)浸料提供一致的纖維/樹脂組合，并確保完全潤(rùn)濕。它們還消 除了對(duì)樹脂和催化劑進(jìn)行稱重和混合以進(jìn)行濕鋪的需要。對(duì)于大多數(shù)熱固性預(yù)浸料，褶皺和粘性是“加工”的，以便于處理，但它們必 須儲(chǔ)存在室溫以下，并且有超時(shí)限制；也就是說，它們必須在從儲(chǔ) 存中取出后的一定時(shí)間內(nèi)使用，以避免過早的固化反應(yīng)。熱塑性預(yù) 浸料不需要冷藏，也不受壽命限制，但如果沒有特殊配方，它們?nèi)狈峁绦灶A(yù)浸料的粘性或懸垂性，因此更難形成。?

預(yù)浸料生產(chǎn)重量最低、機(jī)械特性最高、空隙率低的成品零件是 無可爭(zhēng)議的。然而，從歷史上看，它們也是最昂貴的，部分原因是 從歷史上來看，它們是由專門工廠生產(chǎn)的——預(yù)浸料的生產(chǎn)一直是復(fù)合材料供應(yīng)鏈中的一個(gè)中間、離散的步驟。最近，已經(jīng)做出努力 來解決與這一額外步驟相關(guān)的效率低下和相關(guān)成本。SPE在美國(guó)密歇根州底特律舉行的 2015 年汽車復(fù)合材料大會(huì)和展覽會(huì)上介紹了兩種有趣的方法，都是在線工藝。它們將復(fù)合材料制造商轉(zhuǎn)變?yōu)轭A(yù)浸料機(jī)，就像20世紀(jì)90 年代末/21世紀(jì)初直接長(zhǎng)纖維熱塑性塑料?（D-LFT- direct long-fiber thermoplastic?）工藝一樣，當(dāng)時(shí)復(fù)合材料制造商的工作轉(zhuǎn)向了制造商。這兩種新技術(shù)都消除了之前必要且昂貴的步驟，即在將預(yù)浸料運(yùn)送給客戶之前冷凍和儲(chǔ)存預(yù)浸料，然后客戶還必須在成型過程中使用預(yù)浸料之前儲(chǔ)存和解凍預(yù)浸料。成型過程的成本由加工商承擔(dān)，大概也由加工商的客戶承擔(dān)。?

最接近商業(yè)化的是由三菱人造絲有限公司（日本東京）和三菱 人造纖維碳纖維和復(fù)合材料股份有限公司（美國(guó)加利福尼亞州歐文 市）聯(lián)合開發(fā)的內(nèi)聯(lián)預(yù)浸工藝。三菱的科學(xué)家通過直接涂覆單束碳 絲束，校準(zhǔn)寬度，然后將產(chǎn)品重新纏繞到線軸上來降低成本。自動(dòng) 纖維鋪設(shè)（AFP）系統(tǒng)——三菱稱之為自動(dòng)絲束鋪設(shè)——然后用于鋪設(shè)簾布層，以消除手工鋪設(shè)的勞動(dòng)。堆疊隨后通過公司自己的預(yù)浸料壓縮成型（PCM-prepreg compression molding）工藝進(jìn)行預(yù)成型和零 件成型。另一種方法是由 Fraunhofer 化學(xué)技術(shù)研究所（ICT）（F-ICT， Pfinztal，德國(guó)）開發(fā)的新 InPreg-inline-prepreg（內(nèi)聯(lián)預(yù)浸料）工藝。與三菱的PCM 方法一樣，InPreg 預(yù)浸料被設(shè)計(jì)為在壓縮機(jī)中形成， 而不是在更奇特的設(shè)備中形成，從而為更廣泛的處理器打開了層壓 復(fù)合材料的大門。InPreg 預(yù)成型和成型步驟都是在壓縮工具中完成 的。這不僅消除了加熱、預(yù)成型和冷卻預(yù)浸料所需的時(shí)間，還消除了預(yù)成型站的成本和空間。Inpreg 工藝的關(guān)鍵是來自 Huntsman ?Advanced Materials（瑞士巴塞爾）的四部分 B 階段環(huán)氧樹脂系統(tǒng)和成本較低的24-50K絲束碳纖維，該纖維形成UD非卷曲織物（NCFnon-crimp fabric）。

展開絲束（Spread tow）是一種單獨(dú)的纖維絲束（或未捻紗線）， 它被展開，直到單個(gè)細(xì)絲并排排列，形成一條超薄帶。例如，12K 碳 纖維絲束的寬度可以從 5 毫米擴(kuò)展到 25 毫米，使其厚度減少 80%。這些鋪展絲束可以編織成織物，放置以形成多軸非卷曲織物（NCF）， 或者接收液體或粉末樹脂以形成鋪展絲帶或絲束預(yù)浸料。使用機(jī)織 平展絲束織物代替更傳統(tǒng)的增強(qiáng)物可以在復(fù)合材料層壓板中節(jié)省 20-30%的重量。這是通過關(guān)閉經(jīng)紗和緯紗之間的經(jīng)紗和緯線間隙來 實(shí)現(xiàn)的，這樣可以減少樹脂的截留，也可以減少纖維卷曲，從而使纖維更直，從而提高強(qiáng)度。因此，最終的復(fù)合材料層壓板可以使用 更少、更薄的層來實(shí)現(xiàn)相同或更好的性能。?

纖維供應(yīng)商赫氏（Hexcel 斯坦福德，美國(guó)）聲稱，纖維間隙減 少了 5-8%，并且能夠使用碳纖維實(shí)現(xiàn) 6K 絲束特性和 3K 絲束面積 重量，12K 絲束特性和 6K 絲絲面積重量等。North Thin Ply ?Technology（NTPT，Penthalaz Cossonay，Switzerland）聲稱任何纖 維都可以鋪展，并聲稱可以實(shí)現(xiàn)非常低的面積重量：PAN 基碳纖維 和 14 微米直徑的石英纖維為 30 g/m2，9 微米直徑的玻璃纖維為 35 ?g/m2，芳綸纖維為 20 g/m2，聚苯并惡唑（PBO）和其他合成纖維為 30 g/m2。展開絲束增強(qiáng)的供應(yīng)商包括 Hexcel、NTPT、Oxeon（瑞典博拉斯）、Sigmatex（英國(guó)）有限公司（英國(guó) Runcorn）、Chomarat 和 FORMAX（英國(guó)萊斯特）。應(yīng)用包括自行車、滑雪板、曲棍球棒、球 拍、帆船、賽車和太陽能動(dòng)力飛機(jī)。?

回收碳纖維（RCF-Recycled carbon fiber）增強(qiáng)材料有多種形式，包 括切割成特定長(zhǎng)度的短切纖維、復(fù)合為長(zhǎng)纖維熱塑性塑料（LFT-long ?fiber thermoplastic）顆粒的短切纖維、三維網(wǎng)狀預(yù)成型件和隨機(jī)取向的短切纖墊（干燥或與熱塑性材料結(jié)合），包括聚丙烯（PP）、聚對(duì)苯 二甲酸乙二醇酯（PET），聚酰胺（PA 或尼龍）、聚苯硫醚（PPS）、 聚醚酰亞胺（PEI）、聚醚醚酮（PEEK）。短切纖維墊也可以進(jìn)行加 工，例如通過梳理，以實(shí)現(xiàn)更大的纖維對(duì)齊，從而獲得更好的機(jī)械 特性。這類產(chǎn)品可從全球范圍內(nèi)的一系列 RCF 供應(yīng)商處獲得，并通 過熱解進(jìn)行回收，熱解燃燒來自廢棄預(yù)浸料和固化結(jié)構(gòu)的樹脂。Technical Fibre Products股份有限公司（TFP，美國(guó)紐約州斯克內(nèi)克 塔迪和英國(guó)伯恩賽德）生產(chǎn)的RCF面紗重量高達(dá)2g/m2.。

RCF 產(chǎn)品也由內(nèi)部用干纖維制造廢料制成。SigmaRF產(chǎn)品通過 將 45 毫米至 60 毫米的碳纖維與熱塑性載體結(jié)合，形成用于無卷曲織物的切片，例如220 g/m2±45°碳纖維/PET雙軸NCF，從而重復(fù)使用Sigmatex的內(nèi)部干燥制造廢物。其它變體包括 RCF/Kevlar/PEI、 RCF/PA和RCF/PES。?

亞琛工業(yè)大學(xué)（德國(guó)亞?。┑乃芰霞庸ぱ芯克↖KV）在碳纖維 PAN 前體紡絲過程中，將未經(jīng)滾筒收集的新生纖維（一種碳纖維生產(chǎn)廢物或副產(chǎn)品）進(jìn)行切碎、碳化，并使用連續(xù)氣路工藝將其形成均勻的氈。還開發(fā)了生產(chǎn)連續(xù)再生纖維的新方法，包括使用醇或其他溶劑 在不燃燒或高溫的情況下進(jìn)行溶劑解以去除樹脂，對(duì)纏繞在細(xì)絲上 的壓力容器進(jìn)行熱解和解卷，以及使用環(huán)氧樹脂使基質(zhì)能夠作為熱塑性塑料回收，例如Connora Technologies（加利福尼亞州海沃德， 美國(guó)）的Recyclamine硬化劑。?

模塑料是將纖維結(jié)合到復(fù)合材料中的另一 種方式。傳統(tǒng)上，這些都是由塑料工業(yè)開發(fā)的，其特征是短纖維（2- 25mm）的重量百分比較低（5-50%）。Putty like bulk molding compound （BMC）用于注射成型，而片狀模塑化合物用于較大的零件和較高的強(qiáng)度要求，通常用于壓縮成型工藝。

玻璃墊熱塑性塑料也是一種可壓縮 成型的材料，具有連續(xù)的無規(guī)纖維增強(qiáng)。GMT 是在 20 世紀(jì) 60 年代 從短纖維增強(qiáng)尼龍發(fā)展而來的。它面臨著來自長(zhǎng)纖維增強(qiáng)熱塑性塑 料（LFRT- long fiber-reinforced thermoplastic?或 LFT）的日益激烈的競(jìng)爭(zhēng)， 后者是通過將小直徑拉擠連續(xù)玻璃纖維棒切割成顆粒而生產(chǎn)的。LFT具有連續(xù)的單向纖維，貫穿顆粒的整個(gè)長(zhǎng)度，并提供介于 GMT 和短玻璃熱塑性塑料之間的特性。20 世紀(jì)90年代，機(jī)械原始設(shè)備 制造商開發(fā)了在線復(fù)合系統(tǒng)，該系統(tǒng)集成了 以前單獨(dú)的復(fù)合和成型工藝。這些直接長(zhǎng)纖維熱塑性塑料系統(tǒng)在壓機(jī)中將樹脂、增強(qiáng)材料和添加劑結(jié)合在一起，將測(cè)得的噴丸或裝藥直接輸送到注射或壓縮成型設(shè)備。這消除了預(yù)混合產(chǎn)品的庫存，并實(shí)現(xiàn)了定制的纖維長(zhǎng)度。

SMC、BMC、GMT 和 LFT 用于需要復(fù)雜形狀和模制細(xì)節(jié)的廣泛應(yīng)用，包括汽車零件、電器（洗衣機(jī)桶）、醫(yī)療設(shè)備、消費(fèi)品、電子產(chǎn)品、體育用品、支架、外殼、運(yùn)輸車輛零件和電氣應(yīng)用。?

雪佛蘭克爾維特?Corvette?低密度 SMC：在一級(jí)汽車供應(yīng)商

Continental Structural Plastics （CSP，Auburn Hills，MI，US）進(jìn)行了五年的研發(fā)后，最近兩 次行業(yè)活動(dòng)的評(píng)委一致認(rèn)為，CSP 的 TCA Ultra Lite 片狀 SMC （1.2 比重）是贏家，例如，用于成型這種非常復(fù)雜的一體式克 爾維特右前擋泥板。CAMX 2015 指導(dǎo)委員會(huì)在 10 月于美國(guó)德 克薩斯州達(dá)拉斯舉行的會(huì)議上授予其“無與倫比的創(chuàng)新獎(jiǎng)”。一個(gè)月后，它在 SPE 汽車部門的材料類別中名列前茅，并在底 特律郊區(qū)舉行的第 45 屆 SPE 汽車創(chuàng)新獎(jiǎng)?lì)C獎(jiǎng)典禮上獲得大獎(jiǎng)?

特別是SMC，與鋼和鋁相比，它提供了零件固結(jié)、深沖輪廓和 許多其他優(yōu)勢(shì)：在規(guī)格可比的幾何形狀中，它通常比金屬輕 40%。雖然它不會(huì)生銹或腐蝕，也不需要這樣的處理，但它具有耐熱性和 耐化學(xué)性，可以在汽車制造商對(duì)金屬底盤部件的電泳（電子涂層） 沉積防銹過程中幸存下來，因此 SMC 零件可以用白色連接到車身上 （首選裝配方法），不需要特殊的電子涂層后裝配。然而，直到最近， SMC在150000臺(tái)或更少的產(chǎn)量下仍具有成本優(yōu)勢(shì)。然而，一種來自 大陸結(jié)構(gòu)塑料公司（CSP，Auburn Hills，MI，US）的新型低密度SMC被稱為TCA（堅(jiān)韌的a 級(jí)）Ultra-Lite。在 1.2 的比重（SG-specific gravity） 下，與 CSP 的中密度 TCA-Lite（1.6 SG）級(jí)相比，它的質(zhì)量減少了 28%，與傳統(tǒng)的 1.9 SG 級(jí)SMC相比，質(zhì)量減少了 43%。此外，它不僅提供了與 TCA-Lite 相當(dāng)?shù)臋C(jī)械性能（兩者都采用了來自美國(guó)田納西州科利爾維爾 AOC Resins 的不飽和聚酯基質(zhì)），而且據(jù)報(bào)道，它 與油漆和粘合劑的結(jié)合更有效。最重要的是，據(jù)報(bào)道，CSP 進(jìn)行的生命周期分析表明，即使每年的銷量高達(dá) 350000-400000 輛，TCA ?Ultra Lite 的每個(gè)部件的成本也低于鋁。?

玻璃纖維是模塑化合物中最常見、最便宜的增強(qiáng)材料，芳綸纖維提供耐磨性，不銹鋼纖維實(shí)現(xiàn)靜電消散（ESD- electrostatic dissipation） 和電磁干擾（EMI- electromagnetic interference）屏蔽，而碳纖維提供更高 的模量和更低的重量以及 ESD 特性。還開發(fā)了用天然纖維（大麻、 亞麻、劍麻和木材衍生纖維）增強(qiáng)的模塑化合物，包括這些產(chǎn)品在汽車、體育用品和消費(fèi)品中越來越受歡迎。?

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先進(jìn)的模塑化合物旨在實(shí)現(xiàn)更高性能的應(yīng)用，包括航空航天和 軍事部件。這些材料使用更高性能的樹脂，如環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、 乙烯基酯、雙馬來酰亞胺（BMI）和聚酰亞胺，纖維負(fù)載量為 45%至 63%（重量）。纖維包括碳和 E 玻璃，但也包括性能更高的 S2 玻璃。TenCate Advanced Composites BV（Nijverdal，荷蘭）使用環(huán)氧樹脂、 氰酸酯樹脂、尼龍、PPS 或 PEEK 樹脂以及碳纖維或 S2 玻璃纖維制 造 BMC，長(zhǎng)度從 12 毫米到 50 毫米。HexMC 由 Hexcel 公司生產(chǎn)， 使用 50 毫米長(zhǎng)的碳纖維和環(huán)氧樹脂。供應(yīng)商可提供多種其他碳纖維 SMC 產(chǎn)品，包括 Continental Structural Plastics、Quantum Composites 股份有限公司（美國(guó)密歇根州貝城）以及 Zoltek Corporation（美國(guó) 密蘇里州圣路易斯）和 Magna Exteriors（法國(guó)巴黎）的合資企業(yè)。?

最近，模塑料已經(jīng)能夠增強(qiáng)通過所謂的增材制造工藝（也稱為 3D 打 ?。┲圃斓漠a(chǎn)品。短切和短纖維增強(qiáng)可以適用于一種稱為熔融沉積建模的3D打印。大多數(shù)增強(qiáng)塑料的3D打印尺寸有限。但至少有一 個(gè)最近的示范項(xiàng)目表明，大幅面打印在技術(shù)上是可行的，在經(jīng)濟(jì)上 也是合理的：橡樹嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（美國(guó)田納西州橡樹嶺）和機(jī)械制 造商辛辛那提股份有限公司（美國(guó)俄亥俄州哈里森）展示了大幅面增材制造（BAAM- Big Area Additive Manufacturing）系統(tǒng)的大幅面打印能 力，與當(dāng)?shù)仄嚬荆绹?guó)亞利桑那州錢德勒市）合作，生產(chǎn)世界 上第一個(gè) 3D 打印車身。在 2014 年 IMTS 展會(huì)上，定制設(shè)計(jì)的?Strati 跑車車身在 44 小時(shí)內(nèi)打印在展廳地板上，使用了 SABIC（馬薩諸塞 州皮茨菲爾德，美國(guó)）提供的 15%碳纖維增強(qiáng)丙烯腈-丁二烯-苯乙烯?（ABS- acrylonitrile butadiene styrene）化合物。?

--?注：原文見，《?Materials & Processes: Fiber formats for composites?》?

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