全球范圍看，碳纖維復(fù)合材料主要運用在風(fēng)機葉片、航空航天、體育休閑、汽車等行業(yè)。涉及成型工藝包括VARI、AUTOCLAVE、RTM、HP-RTM、PCM、CF-SMC等。制件根據(jù)行業(yè)不同需求，包括結(jié)構(gòu)、性能、產(chǎn)量以及成本等因素進(jìn)行綜合選擇。下面對幾種常見工藝發(fā)展趨勢進(jìn)行簡要介紹。
汽車行業(yè)
滿足量產(chǎn)及成本雙重需求
目前汽車行業(yè)應(yīng)用，前途K50車身碳纖維覆蓋件采用PCM工藝，寶馬I3和I8車身采用HP-RTM工藝，蘭博基尼首款SUV Urus車身采用CF-SMC工藝，還有一些LFT及BMC工藝在汽車上應(yīng)用。
材料：預(yù)浸料的價格會隨著碳纖維產(chǎn)線效能提升而有效降價。
模具：PCM的模具已經(jīng)相當(dāng)成熟，開發(fā)周期短，成本也較低。
成本：PCM的前期設(shè)備投入、前期開發(fā)、模具成本、材料成本均較低。
性能：PCM的成型壓強可達(dá)到1~2Mpa，產(chǎn)品具有極高的致密性和纖維含量，滿足汽車的各項性能如強度、模量、外觀等。
材料：GF-SMC的樹脂是不飽和樹脂，而不飽和樹脂與碳纖維的浸潤難度較大，經(jīng)常出現(xiàn)分層、針孔、缺膠的顯現(xiàn)，目前國內(nèi)的很多原材料廠家將環(huán)氧樹脂作為CF-SMC的備選方案。
模具：GF-SMC模具應(yīng)用已經(jīng)非常成熟，但是隨著環(huán)氧樹脂的CF-SMC片材的應(yīng)用，提高模具設(shè)計難度。
成本，原材料價格相對于干布和連續(xù)纖維預(yù)浸料價格相近，但是成型成本很低，基本不需要后段切割工序，所以綜合成本降低40%-50%。
性能：相同厚度的連續(xù)纖維板材跟CF-SMC板材在性能上相近，且滿足汽車指標(biāo)。
生產(chǎn)節(jié)拍：小于10分鐘。
模具：HP-RTM的模具要求是遠(yuǎn)高于注塑模具和CF-SMC模具的設(shè)計要求，目前國內(nèi)模具生產(chǎn)廠家在技術(shù)上還需要提升。
成本：前期開發(fā)成本非常高，包括設(shè)備投入、模具開發(fā)與驗證、工藝驗證等等，一條線投資需要數(shù)億人民幣。后期產(chǎn)品單價較低，具有和CF-SMC比肩的價格優(yōu)勢。
性能：HP-RTM產(chǎn)品具有氣泡含量低，纖維含量高，浸潤程度好等優(yōu)點。
生產(chǎn)節(jié)拍，HP-RTM為適應(yīng)汽車部件的高節(jié)拍生產(chǎn)而開發(fā)的工藝，生產(chǎn)節(jié)拍極高，可達(dá)到1~2分鐘。
綜上所述：
風(fēng)電行業(yè)
滿足大尺寸及成本需求
風(fēng)機葉片的主要工藝為真空導(dǎo)入，工藝非常成熟，目前處于工藝優(yōu)化降本階段，并沒有實質(zhì)上的工藝升級。經(jīng)過近幾年的工藝過程優(yōu)化，風(fēng)機葉片的長度增加、生產(chǎn)節(jié)拍加快、生產(chǎn)成本不斷降低。
航空航天行業(yè)
滿足小批量及性能需求
航空航天碳纖維復(fù)合材料的工藝主要為熱壓罐工藝，目前正在往液體成型的方向慢慢發(fā)展如真空導(dǎo)入、RTM等，埃隆·馬斯克Space X火箭碳纖維復(fù)合材料外殼采用日本東麗碳纖維。
航空航天行業(yè)，對產(chǎn)品的性能要求非常高，熱壓罐工藝具有其突出優(yōu)點使其得到廣泛使用：
熱壓罐成型壓力0.6Mpa左右，樹脂與碳纖維的浸潤度高，氣泡排除得更徹底；
熱壓罐成型時間一般5個小時左右，樹脂的放熱曲線更加平緩，可以使復(fù)合材料的疲勞壽命、沖擊、拉伸等性能更好；
熱壓罐各個區(qū)域成型溫度更加均勻，樹脂固化速率更加一致，可以更好的保證航空航天制件的形位公差達(dá)到要求。
體育休閑行業(yè)
低性能及低成本需求
體育休閑行業(yè)目前在國內(nèi)每年消耗50％的碳纖維，是國內(nèi)第一大碳纖維應(yīng)用行業(yè)。成型工藝種類多，主要包括：預(yù)浸料卷管工藝、RTM工藝、預(yù)浸料吹氣袋壓成型等。
來源：華特碳纖
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