碳纤维包装箱的常用工艺路线

碳纤维包装箱的主流工艺路线有模压成型、真空辅助树脂传递模塑（VARTM）、热压罐成型、缠绕成型、RTM（树脂传递模塑），不同工艺在效率、成本、性能上各有侧重。以下是各工艺的核心路线与关键信息：

主流工艺路线详解

1. 模压成型（适合中小批量、结构规整箱体）
   • 核心流程：模具处理（清洁、打蜡、涂脱模剂）→按设计裁切碳纤维预浸料并铺层（棱角处可预置埋板增强）→合模后加热加压（温度约 120-160℃，压力 0.5-1.5MPa）→保温固化（1-3h）→脱模→后加工（打磨、钻孔）→粘接组装箱体→检测。
   • 优势：生产效率较高，制品尺寸精度好、表面质量佳，孔隙率低；劣势：模具成本高，难以成型复杂异形结构。
2. 真空辅助树脂传递模塑（VARTM，适合大型箱体 / 批量生产）
   • 核心流程：模具设计制作（多块分模组合，密封处理）→纤维铺层（按顺序铺设碳纤维、芳纶等，棱角加强）→布设导流网与进 / 抽气管→真空密封→抽真空排除空气→树脂导流浸润纤维→加热固化（温度 80-120℃，固化时间 2-4h）→脱模→后处理。
   • 优势：模具成本相对较低，可成型大型整体结构，材料利用率高；劣势：树脂浸润均匀性需精准控制，生产周期较模压略长。
3. 热压罐成型（适合高端、高性能要求箱体，如航空航天用）
   • 核心流程：预浸料制备（碳纤维浸渍专用树脂）→模具铺层（按设计方向精准铺贴，搭配透气毡、真空袋密封）→真空封装（排除层间气泡与挥发分）→热压罐内升温加压（温度 120-200℃，压力 1-3MPa，保温 1-4h）→冷却脱模→后加工→组装。
   • 优势：制品内部致密，层间结合强度高，孔隙率极低（＜1%），性能稳定；劣势：设备与能耗成本高，生产周期长，适合小批量高端定制。
4. 缠绕成型（适合圆柱形 / 矩形截面箱体，如贮运发射箱）
   • 核心流程：芯模制作（金属或复合材料）→纤维浸胶（经浸胶槽、张力控制系统）→按程序缠绕（内层→中间功能层→外层，控制逐层张力）→固化（加热或常温）→脱模→修整。
   • 优势：纤维方向性强，抗冲击与抗压性能优异，适合环形、筒形箱体；劣势：对模具精度要求高，非回转体结构适配性差。
5. 树脂传递模塑（RTM，适合复杂结构、中等批量）
   • 核心流程：模具闭合→将碳纤维增强材料置于模腔→合模密封→注射树脂→加压使树脂充分浸润→加热固化→脱模→后处理。
   • 优势：可成型复杂结构，制品表面光滑，尺寸精度高；劣势：树脂注射压力控制要求高，模具密封性能至关重要。

工艺路线对比表