专用压制模具充当刚性物理约束系统，决定单向混合带的最终几何形状。通过使用带有匹配槽的底座和冲头，模具可防止纤维和熔融基体向侧面扩散（横向位移）的自然趋势，从而锁定精确的厚度和纤维分布。
带槽模具的核心价值在于其在关键熔融阶段强制执行边界的能力。通过限制流动，它将可变压缩过程转化为精密成型操作，确保尺寸精度和一致的材料性能。
约束的力学原理
控制熔融阶段
当混合带进行压制时，热塑性基体会熔化并流动。如果没有约束，施加的压力会导致材料不可预测地扩散。专用模具通过使用与缠绕单元的排列逻辑专门对齐的槽来缓解这种情况。
防止横向位移
底座和冲头上的匹配槽形成封闭通道。这些通道充当容纳混合长丝的物理壁。这可以防止“横向位移”，确保材料保持在放置位置，而不是在压力下向外挤压。
对材料性能的影响
实现一致的厚度
在平板压制中，厚度由压力和粘度决定，这可能会有所不同。在带槽模具中，槽的几何形状决定了带材的最终高度。这使得产品整个长度的厚度均匀。
锁定纤维体积比
机械性能在很大程度上依赖于纤维体积比（纤维与基体的比例）。通过通过槽尺寸控制带材的总体积，模具可确保该比例保持恒定。基体无法流失，纤维也无法扩散，从而强制实现精确的比例。
理解权衡
对齐要求
该系统的精度完全依赖于缠绕排列与模具槽之间的匹配。预缠绕材料与压制槽之间的错位可能导致纤维损坏或压实不均匀。
体积限制
与可以适应材料体积微小变化的平板压制不同，带槽模具的容量是固定的。如果输入材料超过槽的体积，模具将无法正确闭合，可能导致飞边（过量材料泄漏）或损坏模具。
优化您的制造工艺
为了最大化专用压制模具的优势，请根据您的特定精度要求选择合适的设备。
- 如果您的主要关注点是尺寸精度：使用匹配的槽模具，以消除由基体流动引起的厚度变化。
- 如果您的主要关注点是机械一致性：依靠槽的物理约束来严格控制纤维体积比，以获得可预测的强度。
复合材料制造的精度不仅在于您使用的材料，还在于在加工过程中如何有效地约束它。
摘要表：
| 特征 | 带槽模具中的功能 | 对混合带的好处 |
|---|---|---|
| 横向约束 | 通过匹配槽实现的物理壁 | 防止材料扩散和厚度变化 |
| 体积控制 | 固定腔体尺寸 | 确保恒定的纤维体积比和强度 |
| 熔融约束 | 封闭通道加工 | 将压缩转化为精密成型 |
| 缠绕逻辑 | 槽与长丝对齐 | 保证带材长度的尺寸精度 |
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参考文献
- Jan Rehra, Chokri Cherif. Micro-Level Hybridization of Steel, Glass, and Polypropylene Filaments via Air Texturing: Mechanical and Morphological Analysis. DOI: 10.3390/jcs9010012
本文还参考了以下技术资料 Kintek Press 知识库 .
