陳 軻，薛 平，孫 華，賈明印

(北京化工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，北京 100029)

0 前言

拉擠成型是指在牽引設(shè)備的作用下，將浸漬樹脂的連續(xù)纖維或其織物通過模具加熱使樹脂固化生產(chǎn)復(fù)合材料型材的工藝方法，具有纖維含量可控、原料利用率高和生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn)[1-2]。常規(guī)拉擠生產(chǎn)線由紗架、浸膠槽、定型模具、牽引裝置和切割裝置等組成，如圖1所示。拉擠制品具有輕質(zhì)高強(qiáng)、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，在建筑、交通、醫(yī)療、通信和電力輸送等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，如表1所示。

圖1 傳統(tǒng)熱固性樹脂拉擠工藝示意圖Fig.1 Process diagram of conventional pultrusion

拉擠成型技術(shù)起源于美國，早在1951年就有利用液態(tài)聚合物浸漬纖維來生產(chǎn)釣魚竿的專利[3]。在過去的70年中，拉擠成型高速發(fā)展，現(xiàn)在是制造恒定截面、低尺寸公差的樹脂基復(fù)合材料型材最有效的方法之一。2016年，我國拉擠制品產(chǎn)量達(dá)約3 300 kt[4]。

隨著節(jié)能減排、低碳經(jīng)濟(jì)等概念的大力發(fā)展，各工業(yè)發(fā)達(dá)國家加大了對(duì)復(fù)合材料的研發(fā)投入，關(guān)于拉擠成型的研究工作更是層出不窮。本文從樹脂基體出發(fā)，總結(jié)分析拉擠成型近年來的研究工作，同時(shí)對(duì)未來拉擠成型的研究與發(fā)展趨勢(shì)提出自己的見解。

表1 拉擠制品的應(yīng)用領(lǐng)域Tab.1 Application fields of pultrusion products

1 熱固性樹脂復(fù)合材料拉擠成型

熱固性樹脂因其具有黏度低、成型溫度低和加工范圍寬等優(yōu)點(diǎn)率先被用于拉擠成型，得到了工業(yè)界的一致認(rèn)可，主要包括聚酯、環(huán)氧樹脂和乙烯基酯樹脂等。近年來研究者們進(jìn)行了更深入的探索與研究。

Borges等[5]利用不飽和聚酯體系研究了浸膠槽溫度對(duì)制品性能的影響，研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)：提高浸膠槽溫度會(huì)增大樹脂黏度進(jìn)而影響浸漬效果；還研究了浸膠槽溫度對(duì)模具內(nèi)部固化放熱峰位置和空隙率的影響；在較高浸膠槽溫度下制成的棒材有較高的拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長率和硬度。孟秀清[6]利用耐高溫環(huán)氧樹脂體系制備了碳纖維/玻璃纖維混雜增強(qiáng)棒材，在保證力學(xué)性能要求的前提下大大降低了原料成本。Chiang等[7]開發(fā)了一種添加了納米級(jí)云母粉的乙烯基酯樹脂體系用于拉擠成型，發(fā)現(xiàn)當(dāng)納米級(jí)云母粉添加量為2 %時(shí)，拉擠復(fù)合材料的力學(xué)性能最為優(yōu)異；復(fù)合材料的收縮率和表面粗糙度隨納米級(jí)云母粉含量的提高而降低。李鵬等[8-9]研究了模具溫度、內(nèi)脫模劑含量和碳纖維體積含量等對(duì)拉擠工藝和乙烯基酯復(fù)合材料性能的影響，并提出了碳纖維在線表面處理的新工藝，改善了碳纖維表面粗糙度和含氧官能團(tuán)，提高了拉擠制品性能；得到的碳纖維增強(qiáng)的抽油桿拉伸強(qiáng)度高達(dá)2 000 MPa，桿體經(jīng)107次動(dòng)態(tài)疲勞試驗(yàn)后強(qiáng)度保留率仍達(dá)90 %。

除了上述幾種常規(guī)樹脂，近年來還涌現(xiàn)了新型樹脂基體。李勇等[10]采用差示掃描熱量法和動(dòng)態(tài)熱機(jī)械分析等研究了雙馬來酰亞胺樹脂的固化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)，建立了該樹脂的固化度預(yù)測(cè)模型和黏度模型，并確定了雙馬樹脂的拉擠工藝參數(shù)，成功拉擠出了碳纖維增強(qiáng)雙馬樹脂復(fù)合材料。Zhu等[11]和Vuppalapati等[12]還分別制備了利用改性的生物基環(huán)氧樹脂和聚氨酯樹脂基拉擠復(fù)合材料。這些可再生的復(fù)合材料將在基礎(chǔ)設(shè)施和海洋工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。此外，雙組份聚氨酯樹脂體系由于其黏度低、反應(yīng)迅速等優(yōu)點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)高纖維含量的拉擠成型。這種技術(shù)是將多元醇與一種高反應(yīng)性的異氰酸酯在線混合后直接注入成型模具固化成型的[13]，如圖2所示。該技術(shù)由于聚氨酯樹脂的高反應(yīng)活性，故用注射浸漬腔模具代替?zhèn)鹘y(tǒng)的敞式樹脂槽以適應(yīng)更快的膠凝時(shí)間。

圖2 聚氨酯拉擠成型試驗(yàn)裝置Fig.2 Pultrusion test device with polyurethane

2 熱固性樹脂復(fù)合材料拉擠成型數(shù)值模擬

拉擠成型涉及到樹脂配方、模具溫度、纖維含量及種類、樹脂黏度、模具內(nèi)壓力和牽引速度等眾多影響制品質(zhì)量的因素[14]，依靠“試錯(cuò)”的方法來探索合適的工藝條件費(fèi)時(shí)費(fèi)力。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和專業(yè)分析軟件技術(shù)的發(fā)展，模擬仿真技術(shù)進(jìn)入到拉擠成型研究領(lǐng)域。

拉擠成型過程中涉及到的機(jī)理模型及耦合關(guān)系如圖3所示，主要包括樹脂對(duì)纖維束的浸漬模型、樹脂固化與熱傳導(dǎo)的熱化學(xué)模型和復(fù)合材料力學(xué)模型[15]。

圖3 拉擠成型中的機(jī)理模型及耦合關(guān)系Fig.3 Mechanism model and coupling relationship in pultrusion

(a)傳統(tǒng)拉擠成型 (b)注射拉擠成型圖4 傳統(tǒng)拉擠成型和注射拉擠成型工藝對(duì)比Fig.4 Comparison of traditional pultrusion and RIM-pultrusion

2.1 浸漬模型

對(duì)浸漬過程中樹脂流動(dòng)行為可靠的預(yù)測(cè)是拉擠成型數(shù)值模擬的最重要的目標(biāo)之一。研究浸漬階段樹脂流動(dòng)的壓力場(chǎng)和速度場(chǎng)，可確定最佳工藝參數(shù)，以避免復(fù)合材料制品中出現(xiàn)氣泡和孔隙等。傳統(tǒng)的拉擠成型采用開放式浸膠槽浸漬纖維[圖4(a)]，會(huì)產(chǎn)生大量的有機(jī)揮發(fā)物(VOC)，造成環(huán)境污染。因此近年來注射拉擠成型技術(shù)(RIM-pultrusion)慢慢推廣開來，如圖4(b)所示。許多文獻(xiàn)報(bào)道了注射過程樹脂浸漬模型的研究。

最早開展這方面研究工作的是Kim等[16]，他們開發(fā)了基于Darcy定律的一維滲透模型。Kommu等[17]則使用有限元/控制體積(FE/CV)法在二維計(jì)算域中求解了樹脂流動(dòng)方程。Rahatekar等[18]在此基礎(chǔ)上也建立了浸漬模具內(nèi)的二維樹脂流動(dòng)模型，研究發(fā)現(xiàn)在保證纖維完全浸漬的條件下，當(dāng)提高拉擠速度、樹脂黏度或纖維體積分?jǐn)?shù)以及降低壓縮比時(shí)應(yīng)增大注射壓力。Srinivasagupta等[19]發(fā)現(xiàn)浸漬模具結(jié)構(gòu)會(huì)對(duì)滲透纖維所需的注射壓力產(chǎn)生顯著的影響。Liu等[20-21]采用有限元/節(jié)點(diǎn)體積(FE/NV)法模擬樹脂流動(dòng)前沿的瞬態(tài)模型時(shí)，得出了相同的結(jié)論。Jeswani等[22]采用FE/CV法建立了注射拉擠過程中樹脂流動(dòng)浸漬纖維增強(qiáng)體的三維模型，預(yù)測(cè)了樹脂在浸漬模具內(nèi)的流動(dòng)前沿及如何改善拉擠制品的質(zhì)量。Masuram等[23-24]和Roux等[25-26]進(jìn)一步考慮了纖維增強(qiáng)體的壓縮對(duì)樹脂流動(dòng)及浸漬效果等的影響，使注射拉擠成型的浸漬過程的數(shù)值模擬更接近于實(shí)際，如圖5所示。

圖5 浸漬模具內(nèi)的纖維壓縮現(xiàn)象Fig.5 Fiber compression in the impregnation mould

2.2 熱化學(xué)模型

復(fù)合材料浸漬后發(fā)生固化反應(yīng)并進(jìn)行定型，模具壁向復(fù)合材料進(jìn)行熱量傳遞，溫度達(dá)到固化反應(yīng)溫度后，樹脂發(fā)生交聯(lián)固化并放熱。樹脂溫度的上升會(huì)增大反應(yīng)速率，反應(yīng)速率的變化又會(huì)導(dǎo)致樹脂溫升更快，從而影響復(fù)合材料內(nèi)部的溫度分布，這是一組強(qiáng)耦合關(guān)系[14]。

從20世紀(jì)70年代以來，對(duì)拉擠熱化學(xué)模型的研究從未間斷，由最初的一維模型發(fā)展到現(xiàn)在的三維模型。Price等[27]較早建立了一維熱傳導(dǎo)和化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)耦合模型，隨后大量研究者們?cè)谄浠A(chǔ)上進(jìn)行了更加深入的研究。研究方法大體上可分為有限差分法(FDM)和有限元法(FEM)。

Liu等[28-30]對(duì)不同截面型材的拉擠過程建立了三維非穩(wěn)態(tài)的熱傳導(dǎo)模型，模擬結(jié)果與其他研究者具有較好的一致性，同時(shí)分析了工藝參數(shù)對(duì)拉擠型材溫度和固化度的影響，為工藝參數(shù)的選擇提供了理論依據(jù)。陳幸開等[31]研究了在圓柱坐標(biāo)系下拉擠棒材的二維非穩(wěn)態(tài)模型，利用自行設(shè)計(jì)的光柵光纖傳感器驗(yàn)證了模擬程序的可行性。張強(qiáng)等[32]忽略了沿拉擠方向上的熱傳導(dǎo)而建立了二維熱傳導(dǎo)方程，并使用有限元IFEPG軟件求解得到拉擠過程復(fù)合材料內(nèi)部參數(shù)變化，并使用第三方軟件Pul Model對(duì)模擬程序進(jìn)行了驗(yàn)證。

在早期的研究當(dāng)中為了方便計(jì)算，材料物性參數(shù)等往往被視為常數(shù)，這會(huì)造成系統(tǒng)誤差。Joshi等[33]將物料物性隨時(shí)間變化考慮在內(nèi)，利用FE/NV法建立了三維熱化學(xué)模型，并將該方法成功地用于模擬各種復(fù)合材料部件的拉擠過程。Pantale?o等人[34]也研究了各向異性的導(dǎo)熱率對(duì)固化度和溫度的影響，發(fā)現(xiàn)只有在較低的佩克萊數(shù)(Pe=0.3)時(shí)材料的各項(xiàng)異性才會(huì)對(duì)溫度產(chǎn)生顯著影響，而在常規(guī)拉擠速度范圍內(nèi)(Pe>30)，影響可以忽略不計(jì)。樹脂固化過程中樹脂固化反應(yīng)的物質(zhì)變化會(huì)造成復(fù)合材料的密度、導(dǎo)熱率和導(dǎo)熱系數(shù)等發(fā)生變化。研究者們將這些因素考慮在內(nèi)，使得數(shù)值模擬更吻合實(shí)際情況。

2.3 力學(xué)模型

復(fù)合材料在固化過程中，當(dāng)材料內(nèi)部的溫度場(chǎng)和固化度場(chǎng)分布不均時(shí)，拉擠制品會(huì)出現(xiàn)翹曲、變形等問題。這是由于樹脂在模具內(nèi)固化過程中存在的內(nèi)應(yīng)力。特別是對(duì)截面尺寸較大的型材制品，這些內(nèi)應(yīng)力甚至?xí)?dǎo)致復(fù)合材料出現(xiàn)開裂、分層等現(xiàn)象[35]。拉擠復(fù)合材料產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力的原因比較復(fù)雜，涉及很多因素。目前針對(duì)復(fù)合材料拉擠成型的力學(xué)模型研究較少，計(jì)算樹脂復(fù)合材料應(yīng)力應(yīng)變模型還沒有形成理論體系。普遍認(rèn)同的主要原因是以下三個(gè)方面：溫度變化而產(chǎn)生的熱應(yīng)變、樹脂固化而產(chǎn)生的化學(xué)收縮應(yīng)變和外力作用引起的應(yīng)變[36]。

Baran等[37]提出了一種可以預(yù)測(cè)拉擠型材的殘余應(yīng)力和形狀變形數(shù)值模擬框架；該模型假設(shè)復(fù)合材料的二維截面向拉動(dòng)方向移動(dòng)；研究發(fā)現(xiàn)在復(fù)合材料的內(nèi)部區(qū)域拉伸應(yīng)力占主導(dǎo)地位；復(fù)合材料的厚度對(duì)殘余應(yīng)力的演變也有著重要影響。

3 熱塑性樹脂復(fù)合材料拉擠成型

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，熱塑性復(fù)合材料拉擠成型近年來也得到了快速發(fā)展。主要是因?yàn)橄鄬?duì)較高的熔體黏度限制了其在復(fù)合材料中的應(yīng)用。常用的拉擠熱塑性聚合物有高密度聚乙烯(PE-HD)，聚丙烯(PP)及聚酰胺(PA)等。按照浸漬方式，熱塑性復(fù)合材料拉擠可分為兩大類，如圖6所示。目前來看，非反應(yīng)型拉擠應(yīng)用更廣泛，技術(shù)也相對(duì)成熟。

圖6 熱塑性復(fù)合材料拉擠工藝分類Fig.6 Classification of thermoplastic composite pultrusion processes

3.1 非反應(yīng)型拉擠成型

大多數(shù)非反應(yīng)型拉擠成型需先制備預(yù)浸料，再對(duì)預(yù)浸料進(jìn)行拉擠才能確保纖維具有較好的分散度，也有研究者利用改性后的相對(duì)低黏度的樹脂來實(shí)現(xiàn)纖維浸漬。黃生江[38]和方立[39]采用兩步法制備連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯拉擠棒材，并研究了熱處理工藝參數(shù)和不同環(huán)境條件下腐蝕對(duì)復(fù)合材料力學(xué)性能影響。

熱塑性聚合物例如PP、PA等具有可紡性，可與增強(qiáng)纖維混編直接用于拉擠成型。在混纖紗中，增強(qiáng)纖維與聚合物纖維均勻分布，大大縮短了熔融樹脂的浸漬距離，具有突出的浸漬效果。Kim等[40]研發(fā)了一套玻璃纖維/聚丙烯混編紗增強(qiáng)PP的拉擠設(shè)備。Wiedmer等[41]成功地制備出了碳纖維/PA-12混編紗的拉擠型材，雖然采用的是長度為50～200 mm的碳纖維，但取得的制品仍具有較高的力學(xué)性能和低于2 %的孔隙率。Novo等[42]比較了預(yù)浸帶、粉末浸漬和混編紗浸漬3種不同的浸漬方法制備的碳纖維增強(qiáng)PP拉擠復(fù)合材料的力學(xué)性能和纖維分布情況，發(fā)現(xiàn)利用混編紗浸漬技術(shù)制備的復(fù)合材料具有最優(yōu)異的力學(xué)性能。

此外，天然纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料更具有環(huán)?？苫厥盏膬?yōu)勢(shì)，廣泛應(yīng)用在汽車內(nèi)飾和家居建材等領(lǐng)域。Angelov等[43]成功拉擠出了天然亞麻纖維/PP復(fù)合材料，并測(cè)試比較了含30 %和50 %亞麻纖維的增強(qiáng)復(fù)合材料的力學(xué)性能。Velde等[44]也研究了天然亞麻纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料拉擠成型，并比較了玻璃纖維和天然亞麻纖維對(duì)力學(xué)性能的增強(qiáng)效果。Linganiso等[45]成功研發(fā)了亞麻纖維增強(qiáng)聚乳酸拉擠成型，研究表明較高的模具溫度(290 ℃)和較低的拉伸速度(0.5 m/min)可以改善復(fù)合材料的力學(xué)性能。

3.2 反應(yīng)型拉擠成型

熱塑性反應(yīng)拉擠成型是利用低黏度的樹脂單體或低聚物浸漬纖維，再在拉擠模具內(nèi)反應(yīng)聚合形成復(fù)合材料的技術(shù)。早在20世紀(jì)90年代，Cho等[46]利用己內(nèi)酰胺陰離子聚合反應(yīng)進(jìn)行了探索性拉擠實(shí)驗(yàn)研究。但由于聚合條件苛刻、無法實(shí)現(xiàn)連續(xù)拉擠和較高設(shè)備要求等原因，隨后的10年鮮有延續(xù)性的研究。近年來，隨著環(huán)保要求的逐年提高和對(duì)復(fù)合材料可再加工性的不斷需求，在瑞士EMS化學(xué)公司的資助下，Luisier等[47]研究了纖維增強(qiáng)PA-12反應(yīng)注射拉擠成型過程，并進(jìn)行了建模研究，優(yōu)化設(shè)計(jì)了全新的封閉式浸漬模具，6 s內(nèi)即可完成50 %(體積分?jǐn)?shù))纖維增強(qiáng)體的充分滲透；研究了每個(gè)階段工藝參數(shù)對(duì)拉擠速度影響，根據(jù)聚合動(dòng)力學(xué)和流變學(xué)的計(jì)算結(jié)果建立了熱傳遞模型。德國的Epple等[48]也利用反應(yīng)注射拉擠成型技術(shù)制備出的U型截面的玻璃纖維增強(qiáng)PA6拉擠型材，通過電子顯微鏡觀測(cè)樣品拐角處發(fā)現(xiàn)了樹脂集聚區(qū)，纖維未分散均勻。這可能是由于纖維含量較低，在注射壓力下纖維壓縮造成的。

熱塑性反應(yīng)型拉擠成型雖然較早就有研究者涉足，但相關(guān)研究仍然較少?？量痰姆磻?yīng)條件與較高的成本是限制熱塑性反應(yīng)型拉擠成型未能規(guī)模推廣的重要因素。

4 熱塑性樹脂復(fù)合材料拉擠成型數(shù)值模擬

對(duì)傳統(tǒng)非反應(yīng)型熱塑性復(fù)合材料拉擠成型，涉及到的機(jī)理模型僅僅是熔體浸漬增強(qiáng)纖維的浸漬模型與拉擠模具內(nèi)的熱傳導(dǎo)模型。

Kim等[40]提出了一個(gè)考慮微觀尺度和宏觀尺度的浸漬模型(如圖7所示)，通過實(shí)驗(yàn)和分析發(fā)現(xiàn)，纖維束的團(tuán)聚尺寸是影響熱塑性拉擠復(fù)合材料浸漬度的重要參數(shù)，較小的纖維束團(tuán)聚尺寸會(huì)引起較大的浸漬壓力；同時(shí)較長的浸漬腔能夠獲得更好的浸漬效果。Babeau等[49]建立了熱傳導(dǎo)模型并研究了微觀尺度下熱塑性樹脂在纖維編織物中的不飽和流動(dòng)。特別是纖維束內(nèi)的微觀尺度樹脂流動(dòng)對(duì)拉擠制品的孔隙率的影響。研究了連續(xù)玻璃纖維織物增強(qiáng)高流動(dòng)聚酰胺66復(fù)合材料，研究表明對(duì)纖維浸漬效果影響較大的是模具尺寸參數(shù)：流道傾角與流道長度；溫度僅有較小的影響；牽引速度和樹脂黏度影響不大。而對(duì)于反應(yīng)型拉擠成型，與熱固性樹脂拉擠成型有很多的相似之處，目前對(duì)于這方面的研究，僅有Luisier等[47]初步建立了二維熱化學(xué)模型。

圖7 錐形模具內(nèi)熔體浸漬機(jī)理Fig.7 Melt impregnation mechanism in tapered mould

5 新型拉擠成型技術(shù)

近年來，又涌現(xiàn)出一些新型拉擠成型技術(shù)，為了提高拉擠成型的復(fù)合材料管材的內(nèi)承壓能力和彎曲強(qiáng)度，許家忠等[50-51]研發(fā)了一種編織-纏繞-拉擠技術(shù)制備碳纖維/環(huán)氧樹脂復(fù)合管材，其原理如圖8所示，利用有限元軟件ANSYS進(jìn)行了數(shù)值模擬，得到了拉擠速度等工藝參數(shù)對(duì)復(fù)合材料固化過程的影響規(guī)律。

圖8 編織-纏繞-拉擠成型原理圖Fig.8 Schematic diagram of braiding-winding-pultrision process

通常拉擠成型僅能制備直線型材，但在某些特殊領(lǐng)域需要具有一定曲率的彎曲拉擠制品。Tena等[52-53]利用紫外光后固化工藝技術(shù)實(shí)現(xiàn)了彎曲拉擠，此時(shí)模具僅是為了限定型材的形狀和去除多余的樹脂，如圖9所示。同時(shí)還研究了紫外線發(fā)射強(qiáng)度，牽引速度與固化度之間的關(guān)系，并確定了實(shí)驗(yàn)最優(yōu)工藝窗口。

(a)彎曲拉擠生產(chǎn)線的前視圖 (b)制造的彎曲樣品圖9 紫外光固化彎曲拉擠成型Fig.9 Bending pultrusion with ultraviolet curing

還有些研究者[54]采用移動(dòng)式的定型模具，對(duì)未完全固化的復(fù)合材料賦予一定曲率，從而使制品達(dá)到彎曲效果。該技術(shù)以德國Thomas公司為代表，并榮獲了2016JEC創(chuàng)新獎(jiǎng)。法國CQFD-composites聯(lián)合韓國現(xiàn)代汽車公司開發(fā)了一種半徑彎曲拉擠技術(shù)來生產(chǎn)汽車防撞梁[55]，如圖10所示。該技術(shù)通過具有圓弧形狀的定型模具和移動(dòng)的切割裝置，實(shí)現(xiàn)了彎曲型材的連續(xù)拉擠成型。

(a)彎曲拉擠型材應(yīng)用于現(xiàn)代汽車 (b)工藝流程圖圖10 彎曲拉擠工藝制造的汽車防撞梁Fig.10 Automobile anti-collision beam manufactured by bending pultrusion

6 結(jié)語

作為制備連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料效率最高的成型技術(shù)，拉擠成型在汽車工業(yè)、家居建材、橋梁建筑和航空航天等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景，近年來國際上對(duì)拉擠制品的需求更是保持著較高的增長趨勢(shì)。

由于熱塑性聚合物熔融黏度較高的固有特點(diǎn)，限制了其在拉擠成型的應(yīng)用。利用聚酰胺原位反應(yīng)的注射拉擠成型不失為一種有效的解決方案，但對(duì)于PE、PP和PVC原料等仍需進(jìn)一步研發(fā)有效的浸漬方案。熱塑性聚合物抗沖擊性能強(qiáng)、具有可焊接性和環(huán)?？苫厥盏忍攸c(diǎn)，在新能源汽車、航空航天等新興應(yīng)用領(lǐng)域具有無可比擬的優(yōu)勢(shì)，未來更多熱塑性聚合物，包括聚醚醚酮(PEEK)、聚苯硫醚(PPS)等特種工程塑料將會(huì)應(yīng)用于拉擠成型。

彎曲拉擠成型為制備復(fù)雜形狀的連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料提供了可能性。后固化工藝、設(shè)置移動(dòng)式的模具或夾具等創(chuàng)新方案為拉擠成型提供了新的思路。

利用數(shù)值模擬對(duì)拉擠工藝進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，考慮樹脂固化反應(yīng)對(duì)復(fù)合材料各項(xiàng)性能的影響，更符合實(shí)際情況。21世紀(jì)是信息的時(shí)代，大數(shù)據(jù)與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等計(jì)算機(jī)技術(shù)蓬勃發(fā)展，將其應(yīng)用于拉擠成型工藝參數(shù)優(yōu)化會(huì)大大提高模擬效率，會(huì)成為未來學(xué)科交叉的研究熱點(diǎn)。