這(zhè)種名爲Tepex的(de)複合材料是一種半成品闆材(有機闆材)，也(yě)用(yòng)于汽車工業的(de)輕量化(huà)結構件。其基體由聚酰胺6(PA6)、聚丙烯(PP)、聚碳酸酯(PC)、熱(rè)塑性聚氨酯(TPU)或其他(tā)熱(rè)塑性塑料組成，通(tōng)常由高(gāo)強度玻璃纖維或碳纖維連續纖維織物(wù)、長(cháng)纖維氈或羊毛增強。纖維完全浸入基體樹脂中，幾乎沒有氣泡(完全增強)。因此，所有載荷都通(tōng)過基體樹脂從一根長(cháng)纖維傳遞到下(xià)一根長(cháng)纖維。通(tōng)常，織物(wù)纖維彼此成直角排列，并在兩個(gè)方向上均勻(平衡)分(fēn)布。通(tōng)常也(yě)使用(yòng)經紗強度高(gāo)的(de)織物(wù)，而且大(dà)部分(fēn)纖維都是單向的(de)。因此，相應半成品的(de)特性，如剛度、強度和(hé)熱(rè)膨脹，都取決于方向。

同時(shí)，混合成型工藝是加工半成品的(de)[敏感詞]方法。該過程從半成品預切件開始，這(zhè)意味著(zhe)組件的(de)最後形狀。在被加熱(rè)到基體的(de)熔化(huà)溫度以上之後，預切件被放置在開放式注射模具的(de)半模之間。關閉模具并使預切件成型。同時(shí)，短纖維增強型基體塑料用(yòng)于背面成型或包覆成型。與嵌入式成型相反，熱(rè)成型和(hé)注射成型不是單獨的(de)工藝步驟，而是在一個(gè)加工步驟中進行，沒有單獨的(de)成型模具。由于減少了(le)加工步驟的(de)數量，降低了(le)投資成本和(hé)加工周期，所以這(zhè)個(gè)過程非常高(gāo)效。半成品Tepex預切件的(de)另一個(gè)優點是其性能已經形成。因此，不需要在模具中固結，固結對(duì)于熱(rè)塑性塑料在經濟上是不可(kě)行的(de)。

嵌件在單獨的(de)烘箱中加熱(rè)，并以塑化(huà)狀态轉移到開放式注射模具中。在這(zhè)個(gè)步驟中，沒有橫向增強的(de)連續纖維單向帶的(de)半成品件是不利的(de)，因爲當模具合模時(shí)，材料會分(fēn)離，因此纖維更容易被切割(所謂的(de)模具滑動)。對(duì)于織物(wù)增強的(de)半成品件，多(duō)網格經紗和(hé)緯紗具有橫向增強功能，大(dà)大(dà)簡化(huà)了(le)塑化(huà)狀态下(xià)嵌件的(de)加工。

表面要求高(gāo)的(de)脫模零件

消費電子産品，特别是信息技術産品的(de)外殼部件需要具有光(guāng)滑且通(tōng)常有光(guāng)澤的(de)表面。半成品複合材料可(kě)以滿足這(zhè)些要求，前提是産品在配備有受控快(kuài)速加熱(rè)/冷(lěng)卻系統的(de)混合模具中制造。因此，脫模表面幾乎無需任何二次處理(lǐ)即可(kě)進行後續噴塗工藝。相比之下(xià)，同樣可(kě)以用(yòng)來(lái)生産平闆電腦(nǎo)外殼的(de)壓鑄金屬，在噴塗前往往需要用(yòng)填充物(wù)、打磨抛光(guāng)，使表面光(guāng)滑。除了(le)花費更多(duō)的(de)時(shí)間和(hé)精力，還(hái)會産生更多(duō)的(de)浪費。與金屬壓鑄相比，Tepex混合成型具有更低的(de)能耗和(hé)二氧化(huà)碳排放。

Tepex極其适合生産消費電子和(hé)IT産品外殼的(de)另一個(gè)重要原因是，它可(kě)以用(yòng)更薄的(de)材料壁厚獲得(de)高(gāo)抗變形性和(hé)高(gāo)剛性。這(zhè)兩項性能明(míng)顯高(gāo)于注塑成型的(de)熱(rè)塑性塑料，複合材料的(de)主要競争對(duì)手是小家電外殼。當使用(yòng)碳纖維增強材料時(shí)，其比彎曲剛度與壓鑄鋁和(hé)鎂相當，但其比彎曲強度明(míng)顯更高(gāo)。這(zhè)些特性發揮了(le)重要作用(yòng)，使得(de)智能手機和(hé)其他(tā)智能手機的(de)外殼零件很薄和(hé)輕，但同時(shí)又較堅固，從而表現出很高(gāo)的(de)抗變形能力，确保電子設備部件(如顯示器、電路闆和(hé)充電電池)得(de)到很好的(de)保護。剛度是這(zhè)類設備制造商的(de)一個(gè)重要标準，在成品零件的(de)綜合系統試驗和(hé)受力變形試驗中得(de)到驗證。

加強筋更容易生産

如果殼體零件是混合成型，很容易通(tōng)過注射成型獲得(de)加強筋。因爲複合材料的(de)基體與注射成型材料相同，所以可(kě)以在加強筋和(hé)殼體之間實現很強的(de)分(fēn)子結合。除了(le)複合材料本身的(de)特定剛度外，通(tōng)過結構設計(如球體或邊緣)可(kě)以獲得(de)更高(gāo)的(de)剛度。

Tepex在消費電子領域的(de)首批應用(yòng)包括Research  in  Motion（RIM）的(de)智能手機外殼。可(kě)以設計出比傳統注塑外殼更堅固、輕薄的(de)産品。新外殼采用(yòng)TPU基複合材料半成品和(hé)嵌入式成型工藝制成。它的(de)外觀采用(yòng)了(le)很醒目的(de)元素，即染色玻纖織物(wù)有規律地排列在複合材料中，并塗上透明(míng)塗料，突出這(zhè)種視覺效果。

Tepex還(hái)被用(yòng)作鎂壓鑄件的(de)替代品，并用(yòng)于戴爾商用(yòng)筆記本頂蓋的(de)大(dà)規模生産。其含有以PC爲基體、碳纖維和(hé)玻璃纖維織物(wù)增強的(de)半成品複合材料。除了(le)高(gāo)剛性、重量輕等優點之外，鎂被複合材料替代的(de)原因還(hái)在于其更高(gāo)的(de)能效、更安全的(de)加工和(hé)優異的(de)部件表面加工質量。

特别苛刻的(de)是阻燃性能：由于處理(lǐ)器的(de)高(gāo)能量密度，考慮到相應産生的(de)熱(rè)量，使用(yòng)的(de)半成品複合材料需要通(tōng)過UL 94 V0阻燃測試。因此，人(rén)們開發了(le)無鹵阻燃劑的(de)概念，它不影(yǐng)響纖維的(de)潤濕性和(hé)附著(zhe)力，因此不會破壞複合材料的(de)機械性能，肉眼可(kě)見的(de)平紋碳纖維織物(wù)帶來(lái)誘人(rén)的(de)外觀效果。

筆記本電腦(nǎo)外殼是混合成型工藝的(de)首批系列應用(yòng)之一，具有快(kuài)速加熱(rè)/冷(lěng)卻溫度控制系統。

這(zhè)些應用(yòng)突出了(le)注塑工藝集成功能的(de)廣泛應用(yòng)範圍，如用(yòng)于加強筋、固定件和(hé)導軌。可(kě)以保證良好信号傳輸的(de)無碳天線窗(chuāng)口也(yě)可(kě)以通(tōng)過注塑工藝集成。

[敏感詞]碳纖維智能手機

消費電子和(hé)信息技術領域的(de)功能集成趨勢仍在繼續。以前，由于碳纖維的(de)電磁屏蔽和(hé)由此産生的(de)無線電信号阻塞，人(rén)們認爲不可(kě)能生産帶有碳纖維外殼的(de)網絡設備。然而，通(tōng)過使用(yòng)Carbon  Mobile的(de)HyRECM(混合無線電複合材料)技術，碳纖維和(hé)相關的(de)複合材料以某種方式結合在一起，從而無線電信号可(kě)以通(tōng)過合成的(de)化(huà)合物(wù)。碳纖維外殼内還(hái)集成了(le)可(kě)輔助天線功能的(de)導電3D印刷電路闆。

外殼采用(yòng)以TPU爲基體的(de)半成品複合材料制成。它的(de)單一外殼結構類似于一級方程式賽車的(de)軸承底盤。這(zhè)種一體化(huà)設計充分(fēn)利用(yòng)了(le)碳複合材料的(de)剛度。這(zhè)款智能手機僅重125克，比傳統手機輕1/3左右，厚度隻有6.3 mm，比傳統手機薄25%。消費電子和(hé)信息技術行業對(duì)可(kě)持續材料的(de)需求也(yě)在增加。其目的(de)是減少廢品，從使用(yòng)壽命過期的(de)部件中回收資源。作爲一種純熱(rè)塑性系統材料，從材料閉環循環的(de)意義上來(lái)說，Tepex有機闆材可(kě)以很容易地回收。在适當的(de)條件下(xià)，切碎的(de)廢料，無論是單一的(de)還(hái)是與未增強或短纖維增強的(de)複合材料混合的(de)，都可(kě)以通(tōng)過常規的(de)注射成型和(hé)擠出設備毫無問題地進行加工。回收産品的(de)強度、剛度和(hé)韌性等機械性能與相應纖維含量的(de)傳統短纖維增強塑料相同。

不久前推出的(de)Tepex半成品複合材料的(de)基體材料中，有一半是從廢舊(jiù)水(shuǐ)瓶中回收的(de)PC材料。這(zhè)種複合材料的(de)目标用(yòng)途是比短碳纖維或玻璃纖維增強的(de)注射成型材料要求更高(gāo)的(de)應用(yòng)。另一種可(kě)持續性的(de)材料是亞麻纖維織物(wù)和(hé)生物(wù)材料相結合的(de)複合材料。這(zhè)些完全由可(kě)再生材料制成的(de)半成品具有吸引人(rén)的(de)生物(wù)碳外觀和(hé)感覺。