复合材料因其轻质、高强、可设计性强等优异性能,已成为航空航天、新能源交通、高端装备等战略性新兴产业的关键材料。其性能的充分发挥,高度依赖于先进的制造工艺。本文旨在系统梳理当前主流复合材料成型工艺,为产业应用提供技术参考。

此类工艺设备投入较低,适用于原型制作、小批量或大型制品生产。
手糊成型:工艺最基础,灵活度高,但效率较低,质量依赖人员技能。
真空袋/导流成型:在真空压力下使树脂浸渍纤维,能显著提升制品致密性与力学性能,是改进手糊质量的关键技术。
树脂传递模塑:将树脂注入已放置纤维预制件的闭合模具中固化。效率高,制品两面光洁、尺寸精确,是汽车部件等中批量生产的优选工艺。
此类工艺致力于满足高性能指标或大规模生产需求,自动化程度高。
热压罐成型:在高温高压密闭环境中固化,能生产出孔隙率极低、性能卓越的航空航天级主承力结构件,是高端领域的标杆工艺。
自动铺丝/铺带:由数控设备将预浸料精准铺放至模具,实现了大型复杂构件制造的自动化与数字化,极大提升了生产效率和一致性。
缠绕成型:将浸渍树脂的连续纤维按预定路径缠绕芯模,特别适用于制造高压容器、管道等回转体构件,材料利用率高。
拉挤成型:使浸渍树脂的纤维通过模具加热固化,连续生产等截面型材,效率极高,广泛应用于建材、电工等领域。
未来,复合材料工艺将呈现三大融合趋势:一是 “数字化与智能化”,深度融合传感、数据与人工智能,实现工艺过程的精准控制与优化;二是 “高效率与低成本化”,发展快速固化、非热压罐成型等技术,拓展在汽车等大规模民用领域的应用;三是 “绿色与可持续化”,推动热塑性复合材料、生物基树脂及高效回收技术的研发与应用。
核心制造工艺的持续进步,是驱动复合材料产业创新与扩围应用的基石。把握工艺发展趋势,对于提升我国先进制造竞争力具有重要意义。