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這種名為Tepex的復(fù)合材料是一種半成品板材(有機(jī)板材)，也用于汽車工業(yè)的輕量化結(jié)構(gòu)件。其基體由聚酰胺6(PA6)、聚丙烯(PP)、聚碳酸酯(PC)、熱塑性聚氨酯(TPU)或其他熱塑性塑料組成，通常由高強(qiáng)度玻璃纖維或碳纖維連續(xù)纖維織物、長(zhǎng)纖維氈或羊毛增強(qiáng)。纖維完全浸入基體樹脂中，幾乎沒有氣泡(完全增強(qiáng))。因此，所有載荷都通過(guò)基體樹脂從一根長(zhǎng)纖維傳遞到下一根長(zhǎng)纖維。通常，織物纖維彼此成直角排列，并在兩個(gè)方向上均勻(平衡)分布。通常也使用經(jīng)紗強(qiáng)度高的織物，而且大部分纖維都是單向的。因此，相應(yīng)半成品的特性，如剛度、強(qiáng)度和熱膨脹，都取決于方向。

同時(shí)，混合成型工藝是加工半成品的[敏感詞]方法。該過(guò)程從半成品預(yù)切件開始，這意味著組件的最后形狀。在被加熱到基體的熔化溫度以上之后，預(yù)切件被放置在開放式注射模具的半模之間。關(guān)閉模具并使預(yù)切件成型。同時(shí)，短纖維增強(qiáng)型基體塑料用于背面成型或包覆成型。與嵌入式成型相反，熱成型和注射成型不是單獨(dú)的工藝步驟，而是在一個(gè)加工步驟中進(jìn)行，沒有單獨(dú)的成型模具。由于減少了加工步驟的數(shù)量，降低了投資成本和加工周期，所以這個(gè)過(guò)程非常高效。半成品Tepex預(yù)切件的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是其性能已經(jīng)形成。因此，不需要在模具中固結(jié)，固結(jié)對(duì)于熱塑性塑料在經(jīng)濟(jì)上是不可行的。

嵌件在單獨(dú)的烘箱中加熱，并以塑化狀態(tài)轉(zhuǎn)移到開放式注射模具中。在這個(gè)步驟中，沒有橫向增強(qiáng)的連續(xù)纖維單向帶的半成品件是不利的，因?yàn)楫?dāng)模具合模時(shí)，材料會(huì)分離，因此纖維更容易被切割(所謂的模具滑動(dòng))。對(duì)于織物增強(qiáng)的半成品件，多網(wǎng)格經(jīng)紗和緯紗具有橫向增強(qiáng)功能，大大簡(jiǎn)化了塑化狀態(tài)下嵌件的加工。

表面要求高的脫模零件

消費(fèi)電子產(chǎn)品，特別是信息技術(shù)產(chǎn)品的外殼部件需要具有光滑且通常有光澤的表面。半成品復(fù)合材料可以滿足這些要求，前提是產(chǎn)品在配備有受控快速加熱/冷卻系統(tǒng)的混合模具中制造。因此，脫模表面幾乎無(wú)需任何二次處理即可進(jìn)行后續(xù)噴涂工藝。相比之下，同樣可以用來(lái)生產(chǎn)平板電腦外殼的壓鑄金屬，在噴涂前往往需要用填充物、打磨拋光，使表面光滑。除了花費(fèi)更多的時(shí)間和精力，還會(huì)產(chǎn)生更多的浪費(fèi)。與金屬壓鑄相比，Tepex混合成型具有更低的能耗和二氧化碳排放。

Tepex極其適合生產(chǎn)消費(fèi)電子和IT產(chǎn)品外殼的另一個(gè)重要原因是，它可以用更薄的材料壁厚獲得高抗變形性和高剛性。這兩項(xiàng)性能明顯高于注塑成型的熱塑性塑料，復(fù)合材料的主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手是小家電外殼。當(dāng)使用碳纖維增強(qiáng)材料時(shí)，其比彎曲剛度與壓鑄鋁和鎂相當(dāng)，但其比彎曲強(qiáng)度明顯更高。這些特性發(fā)揮了重要作用，使得智能手機(jī)和其他智能手機(jī)的外殼零件很薄和輕，但同時(shí)又較堅(jiān)固，從而表現(xiàn)出很高的抗變形能力，確保電子設(shè)備部件(如顯示器、電路板和充電電池)得到很好的保護(hù)。剛度是這類設(shè)備制造商的一個(gè)重要標(biāo)準(zhǔn)，在成品零件的綜合系統(tǒng)試驗(yàn)和受力變形試驗(yàn)中得到驗(yàn)證。

加強(qiáng)筋更容易生產(chǎn)

如果殼體零件是混合成型，很容易通過(guò)注射成型獲得加強(qiáng)筋。因?yàn)閺?fù)合材料的基體與注射成型材料相同，所以可以在加強(qiáng)筋和殼體之間實(shí)現(xiàn)很強(qiáng)的分子結(jié)合。除了復(fù)合材料本身的特定剛度外，通過(guò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(如球體或邊緣)可以獲得更高的剛度。

Tepex在消費(fèi)電子領(lǐng)域的首批應(yīng)用包括Research  in  Motion（RIM）的智能手機(jī)外殼?？梢栽O(shè)計(jì)出比傳統(tǒng)注塑外殼更堅(jiān)固、輕薄的產(chǎn)品。新外殼采用TPU基復(fù)合材料半成品和嵌入式成型工藝制成。它的外觀采用了很醒目的元素，即染色玻纖織物有規(guī)律地排列在復(fù)合材料中，并涂上透明涂料，突出這種視覺效果。

Tepex還被用作鎂壓鑄件的替代品，并用于戴爾商用筆記本頂蓋的大規(guī)模生產(chǎn)。其含有以PC為基體、碳纖維和玻璃纖維織物增強(qiáng)的半成品復(fù)合材料。除了高剛性、重量輕等優(yōu)點(diǎn)之外，鎂被復(fù)合材料替代的原因還在于其更高的能效、更安全的加工和優(yōu)異的部件表面加工質(zhì)量。

特別苛刻的是阻燃性能：由于處理器的高能量密度，考慮到相應(yīng)產(chǎn)生的熱量，使用的半成品復(fù)合材料需要通過(guò)UL 94 V0阻燃測(cè)試。因此，人們開發(fā)了無(wú)鹵阻燃劑的概念，它不影響纖維的潤(rùn)濕性和附著力，因此不會(huì)破壞復(fù)合材料的機(jī)械性能，肉眼可見的平紋碳纖維織物帶來(lái)誘人的外觀效果。

筆記本電腦外殼是混合成型工藝的首批系列應(yīng)用之一，具有快速加熱/冷卻溫度控制系統(tǒng)。

這些應(yīng)用突出了注塑工藝集成功能的廣泛應(yīng)用范圍，如用于加強(qiáng)筋、固定件和導(dǎo)軌?？梢员ＷC良好信號(hào)傳輸?shù)臒o(wú)碳天線窗口也可以通過(guò)注塑工藝集成。

[敏感詞]碳纖維智能手機(jī)

消費(fèi)電子和信息技術(shù)領(lǐng)域的功能集成趨勢(shì)仍在繼續(xù)。以前，由于碳纖維的電磁屏蔽和由此產(chǎn)生的無(wú)線電信號(hào)阻塞，人們認(rèn)為不可能生產(chǎn)帶有碳纖維外殼的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。然而，通過(guò)使用Carbon  Mobile的HyRECM(混合無(wú)線電復(fù)合材料)技術(shù)，碳纖維和相關(guān)的復(fù)合材料以某種方式結(jié)合在一起，從而無(wú)線電信號(hào)可以通過(guò)合成的化合物。碳纖維外殼內(nèi)還集成了可輔助天線功能的導(dǎo)電3D印刷電路板。

外殼采用以TPU為基體的半成品復(fù)合材料制成。它的單一外殼結(jié)構(gòu)類似于一級(jí)方程式賽車的軸承底盤。這種一體化設(shè)計(jì)充分利用了碳復(fù)合材料的剛度。這款智能手機(jī)僅重125克，比傳統(tǒng)手機(jī)輕1/3左右，厚度只有6.3 mm，比傳統(tǒng)手機(jī)薄25%。消費(fèi)電子和信息技術(shù)行業(yè)對(duì)可持續(xù)材料的需求也在增加。其目的是減少?gòu)U品，從使用壽命過(guò)期的部件中回收資源。作為一種純熱塑性系統(tǒng)材料，從材料閉環(huán)循環(huán)的意義上來(lái)說(shuō)，Tepex有機(jī)板材可以很容易地回收。在適當(dāng)?shù)臈l件下，切碎的廢料，無(wú)論是單一的還是與未增強(qiáng)或短纖維增強(qiáng)的復(fù)合材料混合的，都可以通過(guò)常規(guī)的注射成型和擠出設(shè)備毫無(wú)問(wèn)題地進(jìn)行加工。回收產(chǎn)品的強(qiáng)度、剛度和韌性等機(jī)械性能與相應(yīng)纖維含量的傳統(tǒng)短纖維增強(qiáng)塑料相同。

不久前推出的Tepex半成品復(fù)合材料的基體材料中，有一半是從廢舊水瓶中回收的PC材料。這種復(fù)合材料的目標(biāo)用途是比短碳纖維或玻璃纖維增強(qiáng)的注射成型材料要求更高的應(yīng)用。另一種可持續(xù)性的材料是亞麻纖維織物和生物材料相結(jié)合的復(fù)合材料。這些完全由可再生材料制成的半成品具有吸引人的生物碳外觀和感覺。