引導語：對於複合材料成型模具，你的瞭解有多少呢?下面就來跟著小編一起看看關於複合材料成型模具的一些小知識，希望可以幫助到大家哦!
纖維等高效能纖維增強的先進樹脂基複合材料，以其比強度和比模量高、熱膨脹係數小、可設計性好、易於整體成型等一系列突出的優點，在航空航天結構上得到了廣泛的應用，現已成為航空航天四大結構材料之一。
值得注意的是，複合材料產品的製造技術迥異於常規的金屬材料。複合材料的成型，通常要在模具中完成。在新材料成型的同時，也完成了最終結構(毛坯)的成型。 模具決定了製品的幾何邊界，明確了與其他零部件的關係，在很大程度上影響著製品的內部質量和表面狀態，這些都決定了模具在複合材料產品製造過程中起著舉足 輕重的作用。然而，複合材料產品的製造工藝種類繁多，常見的有：真空袋成型、熱壓罐成型、模壓成型、纏繞成型、拉擠成型、軟膜膨脹成型、噴射成型、電子束固化法、滲透成型(如RTM)等，不同的成型方法對模具材料和結構形式有不同的要求，同時又推動著模具技術的不斷髮展。
1、金屬框架式模具
框 架式模具一般由模板與支承結構組成。模板採用鈑金、衝壓等工藝成形所需的型面，並要求具有較高的光潔度和密封效果。支承結構一般由金屬型材(有時甚至是木 材)製成，用於支承和固定位於上面的模板。其內部為空心結構，熱容量小，便於熱量的傳導，且重量較輕，轉運方便。這種結構適用於熱壓罐成型、真空袋成型、 真空匯入成型等多種工藝。
2、金屬單模或組合模
除了一些薄製品或者簡單零件採用單模外，模壓、拉擠、RTM等工藝所用成型模具，多為對模等組合結構形式。組合模具各部分需要精密配合、執行到位、定位準確，因而，要求較高的剛度、強度、表面硬度、形位精度等，通常採用碳鋼或鋁合金材料。
雖 然鋼和鋁表面光滑、緻密、硬度大、易於脫模，清理模具時不易損壞，並且耐溫效能好，但存在著和複合材料熱膨脹係數不匹配的問題(鋼的膨脹係數約為 12×10-6/℃，鋁的膨脹係數約為24×10-6/℃，碳纖維複合材料的膨脹係數一般都低於3.5×10-6/℃)，導致製件型面精度不高，尺寸誤差 大、固化應力較大。殷鋼材料的熱膨脹係數可達到2×10-6/℃，可以與複合材料的線膨脹係數相匹配，但是殷鋼模具的加工成本較高。
3、膨脹或收縮模
脹模主要採用彈性材料，彈性材料的任意賦形特性對於複雜型面或者封閉腔體結構的成型十分便利。膨脹模利用彈性材料在加熱過程中的體積膨脹特性，提供複合材 料固化成型所需的壓力。膨脹模所用材料有含矽或不含矽的橡膠，目前，應用較為成熟且商品化的典型材料是有機矽橡膠。在使用橡膠模時，一般將它設計為成型模 的內腔，其外部則採用封閉的剛性結構，有時也採用橡膠作為芯模。
收縮模主要有收縮管和收縮帶兩種型別，多用於複合材料杆件或長軸類零件的成型。收縮管或收縮帶的材料為熱收縮塑料，系根據一些高聚物進行輻照處理後產生的' “彈性記憶效應”製成，目前常用的有(改性)聚烯烴、聚全氟乙丙稀、聚氟橡膠等。但熱收縮模存在一些不足，主要是固化壓力控制的準確度低和製品表面的平整 性差，以致需要機械加工，大大影響了產品的質量。
4、複合材料模具
在國外航空航天產品中，複合材料模具的應用已經相當普遍。國內航空系統單位對複合材料模具研究較早、產量較大，其他單位包括航天部門使用還比較少。
復 合材料模具多半採用碳纖維或(和)玻璃纖維複合材料製成，並可作進一步的修補，因而可將模具製造得十分精確。由於模具材料與製品大體上屬於同類材料，因而 有效地解決了模具與複合材料製品的熱膨脹係數匹配問題，極好地保證了產品尺寸和型面精度，是複合材料成型模具發展的主要趨勢。
這種模具已大量應用於尺寸與形位精度高或者尺寸超大的複合材料製品。由於模具本身也是複合材料，使得其製造過程具有一定的複雜性和不可知性。
目前，複合材料模具存在的主要問題如下：
(1)複合材料模具的製造工藝複雜，過程控制要求嚴格，不同工藝方法、甚至不同批次產品質量差異相對較大。
(2)複合材料模具表面密封性較差，特別是當存在製造缺陷(如孔隙率過高)時，極容易出現真空洩漏問題。
(3)複合材料模具的表面硬度較低，易產生機械損傷，膠衣或者鍍層易脫落。另外，在起吊、搬運過程中受撞擊後容易產生分層、掉渣、變形等問題，影響正常使用。
(4)與一般使用壽命在千次以上的金屬模具相比，複合材料模具的使用壽命相對比較短，一般只有幾十次左右。當然，國外也有質量良好的複合材料模具使用近千次仍未出現問題的例項。
(5)複合材料模具的製造成本比普通金屬模具要高出不少。
