2024 年顶级复合材料制造技术
预计 2024 年全球复合材料市场将达约 1308.3 亿美元。美国玻纤增强单项 2017 年即贡献 21 亿美元增量。
各行业加速转向复合材料以实现更轻、更强、更耐用部件。制造工艺选择取决于材料、设计意图与终端应用。
以下为最广泛采用的技术，各具特定场景优势。
1. 手工铺层
手工铺层仍是热固性复合材料基础工艺。工匠手工将预浸料或干纤维铺层置于模具，再刷涂（湿法铺层）或喷涂树脂，待固化成型。
2. 开放模塑（接触模塑）
开放模塑是玻璃钢部件低成本工艺。模具涂脱模剂与胶衣后，喷射或手工铺层材料。后续压实、置芯、最终喷涂层形成坚固层压板，常温固化。
3. 树脂注入法
为提速与一致性，许多制造商从手工铺层转向自动化树脂注入技术。
树脂传递模塑（RTM）
干增强材置入闭合模具，低粘树脂与催化剂经控制压力注入。工艺无需高压釜即产出高质量部件。
反应注射模塑（RIM）
RIM 将树脂与催化剂分流注入，化学反应在模腔内启动，实现快速成型。
真空辅助树脂传递模塑（VARTM）
VARTM 利用真空将树脂吸入预制件，免除加热高压需求。低模具成本使其适配复杂大批量部件生产。
缠绕成型
连续高度自动化工艺，将连续纤维绕旋转芯模缠绕。成本效益高，广泛用于高尔夫球杆杆身、压力容器、鱼竿等圆柱部件。
拉挤成型
干纤维经树脂浴后通过加热模具，在线固化形成连续型材。成品表面光滑、可直接使用，后处理极少。
管材卷绕
在表面铺设纤维模式并压缩于芯模上制造小直径锥形或圆柱管。重复过程构建管长并赋予抗弯强度。
压缩模塑
适配热固性大批量生产，利用片状模塑料在加热模具成型。车企探索碳增强片状模塑料以利用卓越刚度重量比。
注射模塑
快速低压，适配填充热塑性塑料。典型周期 1-5 秒，单小时产出数千件。自动化 BMC 注射在特定市场逐步替代金属铸造。
复合制造关键考量
复合制造不仅成型材料，更定义其性能特征。制造商须优先安全，佩戴适当 PPE 并实施全公司监测协议，规避纤维树脂相关健康风险。
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