许多不同的制造工艺可用于进行先进的复合结构。但是，如果需要在较高批量的生产速率下生产具有卓越性能的高度复杂组件，则可用选项开始缩小。长切碎纤维热塑性塑料的压缩成型是可以满足这些要求的方法之一。
压缩成型
压缩成型涉及通过在热量和高压下模制纤维增强预浸料块状成型化合物（BMC）的电荷而形成复杂成形的组分。单向纤维增强热塑性胶带切成6.4-50.8mm的长度，以产生BMCS（图1）。
然后，称重这些松散的碎片或股线的精确量以填充位于匹配的金属模具中的特定工具的体积。随后的加热和压缩材料压力使得纤维在冷却之前流动并在模腔中的每个复杂特征流动。
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图1。散装成型化合物。图像信用：Toray高级复合材料
热塑性BMC压缩成型
热固性压缩模塑通常不需要模具温度控制程度。然而，在热塑性BMC压缩成型的情况下是必要的。
Xpress是东丽先进复合材料/CCS使用的工具概念，以实现对组件表面上方区域的模具温度的严格控制。
该Xpress工艺已用于模具具有复杂特征和平板的碳纤维/热塑性支架。将进行结构试验试样的模制和测试，以表征强度和刚度。借助先进的设计和分析程序，可以使用这些BMC材料设计组件。亚博网站下载
热塑性散装成型化合物
自20世纪90年代，长期不连续的纤维，热塑性复合材料已经用于制造压缩成型部件。亚博网站下载在一些汽车应用中使用诸如聚丙烯和玻璃纤维等材料。在此期间之前，热固性基片模塑化合物（SMC）已在使用中使用。
在过去几年中，SMC已被航空航天行业使用，使封面等二次结构。SMC与BMC不同，由芯片，切碎的薄片或预浸料纤维的长度而不是连续的材料板组成，而不是由连续或不连续纤维组成的连续材料。
碳纤维的高强度和刚度特性使其适用于航空航天工业。如图2所示，使用碳纤维热固性BMC制造了飞机结构。
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图2。v - 22检修门。图像信用：Toray高级复合材料
热塑性BMC被认为是热固性SMCS / BMC的替代材料解决方案，在要求更快的部分生产时间，固有的低火焰烟雾毒性（PST）和更好的耐用性。
热塑性BMC的处理需要在高于许多热固性件的温度下进行。在冷却期间，需要更高程度的温度控制，以保持聚合物的结晶度并在整个组分中达到均匀的冷却曲线。
Toray/CCS已经开发了一系列的bmc，包含四种主要的航空级热塑性聚合物，如PEKK, PEI, PPS和PEEK，与许多不同类型的纤维。XPress工艺允许这些化合物在监测刀具表面的持续和快速加热和冷却下成型，从而最大限度地减少零件翘曲、内部和表面缺陷。
压缩成型的优点
由于轻质，高强度，高刚度和更好的腐蚀，塑料和亚博网站下载复合材料越来越多地用于代替金属结构部件。
快速生产时间，节省成本和包含金属难以机器的复杂性的能力是在金属制造过程中注入模塑塑料的优点。然而，即使向它们添加短纤维，注入的模塑塑料也在强度和刚度方面不如大多数金属。
连续纤维复合材料，例如织物预浸料和单向预浸料坯比其替换的金属部件更好地制造具有强度和刚度的结构。
然而，它们具有局限性在复杂几何形状的制造中。
这些缺点可以用长、短切、不连续的纤维、热塑性复合材料来解决，它们的强度和刚度与一些金属相当或更好。此外，它们可以用来制造具有非常复杂几何形状的零件。
结论
一系列BMCS用于制造长，切碎的纤维，热塑性，压缩模塑复合材料部件。具有多加热区工具的Xpress工艺解决了模制的部件内不同点的温度控制问题。
热塑性BMC主要用作具有复杂几何形状的金属部件的替代材料溶液，提供诸如较轻的重量，耐腐蚀性和高比强度和模量等优点。固有的FST特性，优异的韧性和高生产产量是热塑性BMC在热固性体上的额外益处。复杂软件工具的可用性减轻了这些BMC材料的设计和分析所涉及的困难。亚博网站下载
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