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復合材料的使用已經不是什么新鮮事。到大英博物館看一看就可以發(fā)現(xiàn)，古代埃及人已經采用簡單但有效的稻草/泥土混合物建造他們的墓穴。 內容來自123456 123,123 本文來自123
現(xiàn)在，用于復合材料成型的模具也稱為工具，可以采用任何材料制成。對于低溫固化部件或原型部件來說，不需要嚴格控制尺寸的精確性，模具通常采用玻纖、高密度泡沫、可加工的環(huán)氧樹脂板甚至粘土或木材制成。
對于高溫固化部件來說，或者需要高尺寸精度時，或者模具要用于大量部件的生產時，模具必須具有更高的性能。這類模具所采用的材料包括因鋼（一種鎳/不銹鋼合金）、鋼、鋁、鎳和碳纖維。
模具材料的選擇通常要參考熱膨脹系數(shù)（CTE）、循環(huán)周期數(shù)、制品公差、表面質量要求、固化工藝、材料的玻璃化轉變溫度、固化設備和成本來進行。
鋼和鋁通常是高性能模具的首選材料，但它們在生產復合材料部件時也有重大缺陷。在高溫固化過程中，模具和部件的CTE通常相差很遠而無法相容。高價金屬合金（例如因鋼）具有更加相似的CTE，但其加工成本很高。對于大型部件來說，這類模具的尺寸和重量使其難以加工、移動和存儲。
復合材料模具
如果復合材料模具的材料與最終產品的材料相近，那么即使無需昂貴的金屬模具也可以得到高性能的制品。過去復合材料模具僅僅是專業(yè)的航空和F1技術人員所知的一種藝術，而現(xiàn)在已被賽車制造商到航空業(yè)領導者（例如波音和空客）廣泛應用。經過幾十年的發(fā)展和改進，復合材料模具制造已不再那么藝術，而成為一種更加穩(wěn)定高效的工藝。
“工業(yè)復合材料的應用歷史已經超過50年，”Amber復合材料公司歐洲地區(qū)銷售經理Jed Illsley說，“最初，樹脂和織物的處理采用的是濕法手糊工藝，但這顯然不是一種能夠精確控制樹脂用量的好方法。在高精度儀器嚴格控制浸漬條件的情況下，將織物用樹脂浸漬后，就可以得到一種性能穩(wěn)定的材料，也就是今天我們所熟知的預浸料。最近，模具預浸料已經成為高精度復合材料模具的標準制造方法。”
隨著預浸料性能（包括可操作性、室溫下的使用壽命和正確的粘度）的逐漸改進，這種模具制造方法現(xiàn)在已變得更加簡便和經濟。新一代復合材料正在越來越多的領域得以應用。 123,123
Amber復合材料公司由一個小型的專家團隊于1988年在英國創(chuàng)立，開發(fā)和生產高性能的復合材料預浸料。預浸料技術那時還處于初級階段，早期的團隊參與了預浸料商業(yè)化應用的一些研究。Amber總部位于英國諾丁漢郡（革命性的工業(yè)織布和碳纖維工業(yè)的搖籃），在那里他們與F1車隊和其他許多高性能應用設計人員緊密合作。正是這些高要求客戶的需求推動了今天的模具材料的發(fā)展。
今天，Amber為全球眾多行業(yè)提供服務，包括航空航天、汽車、船艇和通訊。
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Amber的低溫固化環(huán)氧樹脂模具預浸料HX50和HX70以及先進復合材料集團（ACG）的LTM系列現(xiàn)在已成為航空、汽車、船艇、工業(yè)和賽車行業(yè)的標準產品。不斷的改進使得這些材料便于處理和使用，并賦予模具A級表面和極長的使用壽命。有些系統(tǒng)現(xiàn)在可以承受200℃的高溫，一些最新的材料使得復合材料模具適用于更多的成型工藝。
Illsey提到了F1賽車生產商和美洲杯賽艇制造商：“F1車隊需要大量小型但復雜的部件，而賽艇制造商可能會需要一個30米長的部件。兩者都需要非常高的尺寸精度。”
今天的高性能賽艇模具通常采用模具預浸料制成的，就像軍事和航天行業(yè)的模具一樣。經過長期的發(fā)展，復合材料甚至被商業(yè)航空領域廣泛采用。例如，A350的整個機翼將采用碳纖維制成，大量的模具將采用復合材料預浸料。波音新機型B787由50%以上的復合材料組成，一些非常大的生產模具也是由復合材料模具預浸料制成的。 copyright 123456
最近，相關的一些公司開始通過開發(fā)無需高溫高壓處理或增加樹脂用量的預浸料來開發(fā)低成本的復合材料模具。這種產品適用于制造大型部件和無法承受高溫的部件。
復合材料模具的優(yōu)勢
復合材料模具相比傳統(tǒng)金屬模具的優(yōu)勢在于，復合材料模具具有較低的生產成本，而且便于處理和存儲。對于需要精確尺寸的高性能部件來說，復合材料模具與部件的CTE更加接近，在固化過程有助于保持尺寸的完整性。 內容來自123456
復合材料模具比幾年前更加普遍和環(huán)保，加工效率也更高?，F(xiàn)在的預浸料有各種粘度、固化溫度和尺寸可選。
“智利的一個ALMA望遠鏡的開發(fā)是一個很好的應用實例。”Illsley說，“這個望遠鏡由一系列部件組成，每個部件必須完全一樣和精確。為了達到嚴格的精度要求，他們使用了HX50模具預浸料。為解決大型模具使用過程中面臨的問題，我們?yōu)槠涮峁┝祟A切割成塊的模具預浸料。”
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位于智利的大型ALMA望遠鏡 內容來自123456
該望遠鏡由一組相同尺寸和精度的部件組成，
為滿足要求，制造商采用了HX50模具預浸料 本文來自123
