复合材料的铺放工艺存在以下主要缺点:
生产效率低 :
手工铺层过程是劳动密集型工作,需要耗费大量时间和人力成本。
针对普通热固性复合材料的热压罐工艺需要较长固化和后处理时间。
层合板质量问题 :
层合板易形成树脂富集区,重量偏高。
只能使用短切纤维,严重限制了层合板的力学性能。
树脂粘度需足够低,损失了复合材料的力学和热学性能。
喷涂树脂中的高苯乙烯含量对操作人员有潜在危害,低粘度则易渗透员工工作服。
工艺限制 :
铺放不正确的纤维会带来一系列缺陷,影响最终部件的结构完整性。
层压板在整个厚度范围内受力时,分层缺陷可能会迅速蔓延。
健康和安全问题 :
树脂中的挥发性成分如苯乙烯对操作人员的健康构成威胁,且难以达到法律规定要求。
成本问题 :
需要大量的人力和时间投入,导致生产效率低下和成本增加。
模具成本虽然低廉,但生产效率低也会间接增加总体成本。
技术垄断 :
以前这项技术一直被欧美国家所垄断,我国在技术上长期遭到垄断,影响产业发展。
综上所述,复合材料的铺放工艺在效率、质量控制、健康和安全以及成本方面存在明显的缺点。为了克服这些缺点,研究者们正在探索自动化技术,如自动铺带(ATL)和自动铺丝(AFP)技术,以提高生产效率和产品质量。