今天要為大家介紹的是 塑膠複合材料預浸材加工簡介
技術內容
複合材料一般的定義為，兩種或兩種以上物理和化學性質不同的物質組合而成的一種多項固體材料，其中通常有一個連續相，稱為基材，一般基材又可分為高分子基複合材料、金屬基複合材料、陶瓷基複合材料等，而高分子基複合材料又可細分為熱固性複合材料及熱塑性複合材料兩種。另一項為分散相，通常稱為補強材，而補強材又可分為纖維狀複合材、顆粒狀複合材、積層狀複合材、薄片狀複合材以及填充狀複合材料；目前在塑膠產業上面，因為纖維狀補強材優異性能，目前為主要應用的複合材料補強材，其中又以碳纖維、玻璃纖維以及Kevlar人造纖維為大宗。纖維狀複合材又可細分為連續及非連續兩種，非連續的塑膠複合材一般泛指使用雙螺桿混練機將塑料與短纖維進行擠出混練造粒的短纖維塑膠料粒，這些含短纖維的速較料粒在經由射出機的塑化射出而成形，另外一種則是今天主要要介紹的連續性的補強纖維，不同於非連續纖維，連續性的纖維有著更優異的強度以及性能、當然其作法也與傳統不連續纖維製作方法不同。
雙螺桿擠出纖維混練造粒
預浸法是結合塑膠與連續纖維不可或缺的製程，其中包含了熔融含浸法、溶液含浸法、薄膜堆積法，將連續纖維單一方向、二維編織等不同的連續纖維浸泡於熱塑性或熱固性塑膠中，在經由冷卻以及滾輪滾壓收乾而成的半成品，供後續熱壓預成型等製程使用。以下會針對這幾種含浸法做介紹：
單方向纖維布
纖維編織布
首先是溶液含浸法，是用溶劑來將樹脂完全溶解，使他在常溫下由固態轉變成液態，在此時進行含浸，含浸後再將溶劑蒸發，優點是在低黏度下的含浸效果較佳，但若溶劑未完全蒸發，則會導致後續成形加工上的缺陷。
溶液含浸法
接下來是熔融含浸法，此法勢將樹脂加熱熔融後進行含浸的動作，此方法雖然無溶劑的污染，但是由於熱塑性樹脂黏度高熔融溫度也高，要保持在高流動性又不能因為溫度太高而使之樹脂裂解需要良好的溫度控制。
熔融含浸法
薄膜堆積法是將熱塑性基材先製成薄膜並利用兩層或多層薄膜與強化纖維或織物上下交互疊層熱壓成積層板之方法，其為熔融含浸法的改良，可不需維持整體高溫而進行堆疊含浸，但其均勻性有待加強。
薄膜堆積法
另一個則是粉末含浸法，先將基材纖維與強化纖維混紡後在以熱塑性樹脂粉末噴灑樹脂粉末於混紡纖維束間，此方法能保有纖維之柔軟性，但粉末的噴洒控制需要維持均勻，且纖維束也必須充分散開。
粉末含浸法
優點
纖維複材具有強度高、質量輕、耐酸鹼、耐後性家的特性，與樹脂積材搭配後其比強度（密度與拉伸強度之比）比鋼高5倍、比鋁合金高4倍，比鈦合金高3.5倍，逐漸有取代輕金屬（鋁、鎂、鈦合金）的趨勢。
應用範圍
高分子纖維複材應用範圍非常廣泛，從日常生活到汽車工業、航太工業、3C家電領域都可看到他的蹤跡，雖然輕金屬擁有優異的強度、剛性與散熱性，但複合材料優良的成型性、可做出複雜幾何變化的結構以及便宜親民的價格，使其具備了與輕金屬競爭的能力。如近年所流行之超薄筆記型電腦，也有多家廠商使用塑膠複合材料取代主流的鋁鎂合金外殼，透過塑膠的成型性與複合材料優異的機械性質為筆電外殼增添了多樣的造型，更降低了筆電的重量與價格，提高了筆電的普及性與方便性。而在一直朝向節能減碳的輕量化汽車工業也見到了高分子複材的蹤跡，是目前很有潛力的材料之一。
碳纖維車架
碳纖維筆電外殼
碳纖維平板外殼
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