碳纤维成型【漏气】原因分析及改善对策

kenndey

缺陷定义：漏气，产品成型完成后做气密性测试，存在漏气、保压掉压。分两类：①贯穿性孔洞/针孔漏气；②层间分层、微裂纹导致的渗透漏气；多出现在端头、合模线、转角、铺层搭接区域。
风险说明：球拍类气密不良，会影响使用强度，容易进水、爆框，属于功能性严重不良。

一、原因分析

机（模具）

1. 模具排气槽过大、排气槽位置不合理，成型时树脂流失过多，形成贯穿针孔；排气槽堵塞憋气，造成层间疏松，形成微通道漏气。
2. 模具合模面贴合不良、导柱磨损、锁模不平衡，合模缝隙大，局部缺胶，合模线位置出现缝隙漏气。
3. 模具型腔划痕、积胶、凹凸，造成局部纤维压实不足，形成疏松层。
4. 模具R角过小，转角应力集中，成型后产生微裂纹，气密测试渗漏。

料（物料）

1. 预浸料树脂含量偏低、料子偏干，树脂无法充分浸润碳纱，层间存在微孔通道。
2. 预浸料吸潮，水分受热汽化，在内部形成气泡孔洞，造成贯穿或微孔隙漏气。
3. 预浸料存在破洞、缺纱、纱线缝隙过大等原材缺陷。
4. 脱模布、隔离膜碎屑、异物夹入铺层，成型后形成连通缝隙。

法（工艺）

1. 加压时机太晚：树脂提前凝胶，无法充分流动填充纱间空隙，形成微孔。
2. 压力不足/压力分布不均，纤维层压实不充分，层间疏松。
3. 升温速率过快，水分、小分子挥发物来不及排出，在内部生成气泡、针孔。
4. 铺层搭接量不足、搭接错位，搭接位置形成薄弱通道，发生漏气。
5. 预型件不饱满、局部悬空，加压后该位置压实不足，产生疏松。

人（操作）

1. 铺层未检查，预浸料破洞、缺口未剔除直接使用。
2. 铺层搭接位置未抚平，存在缝隙、褶皱。
3. 预型不到位，入模存在悬空，合模后压实不足。
4. 模具清洁不到位，残留树脂碎屑，造成局部缺胶/孔洞。

环（环境）

1. 车间湿度高，预浸料吸潮，受热产生水汽气泡。
2. 环境粉尘大，硬质颗粒夹入铺层形成针孔通道。

二、改善对策

短期遏制（现场立即执行）

1. 每班点检模具，清理排气槽，检查合模面，确认锁模平衡；排气槽偏大的位置临时封堵调整。
2. 严格管控预浸料回温，受潮物料禁止上线；铺料前目视检查预浸料有无破洞、缺纱。
3. 调整成型工艺：适当提高成型压力，优化升温曲线，前期慢速升温，让挥发物充分排出，在树脂合适粘度区间加压。
4. 规范铺层搭接尺寸，搭接区域充分抚平，杜绝缝隙；预型件必须饱满贴合型腔，无悬空。
5. 气密测试首件必做，增加抽检比例；漏气件剖切，确认是针孔、疏松还是微裂纹。

中长期根治标准化

1. 模具优化：重新评估排气槽尺寸、位置；修复合模面，校准导柱、锁模系统；转角加大R角，降低微裂纹风险；建立模具定期保养台账。
2. 物料管控：来料抽检预浸料树脂含量；仓库和作业区温湿度管控，防止吸潮。
3. 固化SOP：锁定升温、加压曲线，DOE验证气密合格窗口；明确铺层搭接标准。
4. 作业培训：铺层岗位增加原材检查、搭接自检要求。
5. 气密测试标准固化，建立不良追溯机制。

三、现场快速排查顺序

气密漏点定位 → 模具排气槽/合模面状态 → 预浸料是否吸潮/破洞 → 成型压力、升温速率 → 铺层搭接与预型贴合度

四、预防标准

产品气密保压满足规格要求；烧解检查：碳纱浸润充分，无连续微孔、针孔、层间疏松、微裂纹。

汇报人：黄玉辉

目前就职单位：北海龙亿运动器材有限公司

从事碳纤维行业：2009-至今