薄膜堆叠法具有决定性优势，它从根本上改变了碳纤维增强聚醚醚酮 (CFF-PEEK) 制造过程中树脂浸润纤维增强材料的方式。通过交替堆叠 PEEK 薄膜和碳纤维织物的单层，该技术大大缩短了高粘度树脂必须行进的距离，迫使其在压力下垂直浸润纤维，而不是试图跨越较大的平面距离流动。
核心要点 熔融 PEEK 的高粘度使得传统液体成型困难；薄膜堆叠法通过将复杂的水平流动问题转化为短距离垂直浸润过程来解决此问题。这确保了树脂能够到达纤维核心，显著减少内部缺陷并提高结构一致性。
克服粘度障碍
PEEK 流动性的挑战
聚醚醚酮 (PEEK) 是一种高性能热塑性塑料，但即使在熔融状态下也具有极高的粘度。
在传统加工中，迫使这种粘稠流体在大面积上流动以浸润纤维会导致覆盖不均匀和干斑。
缩短流动路径
薄膜堆叠法将树脂源策略性地放置在紧邻纤维增强材料的位置。
树脂不再需要从注入口流过模具的长度，而只需穿过相邻织物层的厚度方向。
利用垂直压力
该方法最大限度地提高了热压设备的效率。
通过施加垂直于堆叠层的压力，设备将熔融薄膜直接压入纤维编织结构中，确保树脂能够有效地渗透织物，尽管其流动阻力很大。
提高结构完整性
实现均匀浸润
许多复合材料的主要失效点是浸润不良，即树脂未能与纤维丝结合。
薄膜堆叠法确保了整个平面区域实现均匀浸润，因为织物的每个部分都可以直接接触上方或下方的树脂层。
减少内部缺陷
通过消除长流动路径，大大降低了空气截留和空隙形成的风险。
这种内部缺陷的减少使得最终产品的机械性能更优越，在应力下的可靠性更高。
了解权衡
工艺准备的强度
虽然薄膜堆叠法解决了浸润问题，但它将复杂性从成型阶段转移到了铺层阶段。
操作员必须确保多层交替堆叠的薄膜和织物的精确对齐和排序，这可能比将树脂注入封闭模具更耗费人力。
材料形态要求
该方法要求 PEEK 树脂预先加工成厚度均匀的薄膜。
在此特定配置中，您不能直接使用块状颗粒或粉末；起始薄膜的质量直接决定了最终复合材料零件的一致性。
为您的目标做出正确选择
该方法专门设计用于应对高性能热塑性塑料的流变学挑战。
- 如果您的主要关注点是缺陷最小化：采用薄膜堆叠法，确保最大程度的纤维浸润，并最大限度地减少因 PEEK 流动性差而产生的空隙。
- 如果您的主要关注点是几何复杂性：评估薄膜堆叠铺层工艺是否能够适应零件的曲率，而不会引起起皱或厚度不均。
薄膜堆叠法是消除 PEEK 树脂在高粘度限制下用于复合材料制造的最可靠方法。
总结表：
| 特征 | 薄膜堆叠法 | 传统工艺 |
|---|---|---|
| 树脂流动方向 | 垂直（穿过厚度） | 水平（长平面距离） |
| 浸润距离 | 最小（层到层） | 高（模具长度） |
| 粘度管理 | 适用于高粘度 PEEK | 差；常导致干斑 |
| 结构完整性 | 高（均匀浸润/低空隙） | 可变（易产生内部缺陷） |
| 劳动强度 | 较高（复杂手动铺层） | 较低（自动注塑） |
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参考文献
- Yan Wang, Zhenhua Jiang. Study on the Preparation and Process Parameter-Mechanical Property Relationships of Carbon Fiber Fabric Reinforced Poly(Ether Ether Ketone) Thermoplastic Composites. DOI: 10.3390/polym16070897
本文还参考了以下技术资料 Kintek Press 知识库 .
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