原創：SCOTT FRANCIS
創新的注塑/模壓複合材料包覆成型方法，可以低成本地將較小的注塑件與模壓成型的部件結合在一起。
基於多種原因，單向纖維和預成型件的注塑包覆成型是一項具有吸引力的工藝，它快速、一致性和可重複性好，使用一台編程和控制方便且相對容易獲得的機器，即可完成這項工藝操作。
然而，注塑成型的缺點是，所用模具通常非常昂貴，比模壓成型的模具更貴。
此外，包覆成型要求將複合材料包封在模具中，而且如果部件較大，則意味著需要更大型的模具。所有這些加起來，使得複合材料包覆成型的成本可能會超過它的效益。
為解決這一特殊的包覆成型難題，美國Fibrtec公司CEO Robert Davies開發了一種有趣的解決方案，其系統採用了他自己設計的混合的注塑/模壓包覆成型工藝，這樣，就可以將注塑成型的較小部件或嵌件與模壓成型的較大部件結合在一起。
Davies的解決方案涉及圍繞一個注塑成型的部件進行模壓成型，而不是圍繞一個複合材料的預成型件進行注塑成型。
Fibrtec決定要做的是，注塑成型凸台、特徵、肋骨和其他一些東西，然後將它們定位擺放到模壓成型的模具中，同樣是在此模壓模具中，層壓材料將得到固結。
利用Fibrtec的工藝技術，可以採用熱塑性樹脂、較低成本的模具和傳統的注塑機，離線注塑成型出肋、凸台和類似的特徵，然後與預成型件一起，由機器人將它們自動放入模壓模具中。
「你可以以相當低的成本快速地製造出用於模壓部件的嵌件。」Davies說，「但是，將預成型件與嵌入的注塑成型特徵一起放入模壓模具中，這才是重點。」
Fibrtec典型的熱塑性模壓成型工藝採用的預成型件由其Fibrflex熱塑性絲束預浸帶製成，同時還採用了一副加熱的模壓模具。
Fibrflex由塗覆了樹脂的單個編織絲束構成，先將其切成模具的一般形狀，然後成形出預成型件。
在此注塑/模壓包覆成型工藝中，將注塑成型的特徵放入模壓模具的孔或槽中，以作為精確標引，然後將由Fibrflex織物製成的預成型件放入模具中，加熱到工藝溫度並施壓。稍等片刻（根據應用的不同，通常是幾秒到幾分鐘），部件即冷卻然後被頂出。
由於製造嵌件的樹脂與複合材料中的基體樹脂相同，所以，當它們熔融並壓制在一起時，就會非常均勻。
至於樹脂系統，Fibrtec為該工藝而使用過PEEK、PC/ABS和PA6。
對於包覆成型的注塑件，通常需要更大更專用的注塑機，以便將整個複合材料的套件包封起來。但Davies的方法，卻允許在小而便宜的機器上注塑成型嵌件，所用機器的成本只占大型專用注塑機的一小部分。
此外，可以在注塑模具中對凸台、肋等特徵進行分組，允許在每一注塑循環中創造出多個部件，既可以是多個同樣的部件，也可以是一組部件。
Davies介紹說，對於較小的嵌件，每分鐘可以注塑多次，而要在大型專用機器上注塑成型整個部件，僅一個部件可能就要花費幾分鐘的時間。
因此，對於較大的部件而言，這項工藝很有意義。該方法允許使用注塑成型來達到最佳效果，即在小型廉價的機器上製造出小的、高度精細的和離散的特徵，而實際的包覆成型是在模壓過程中以某種方式實現的，它充分利用了模壓的優勢——固結。
Davies說，他於2008年最初開發這項工藝時採用的是碳纖維和PA6，製造了筆記本電腦外殼。當時客戶的最初設計是完全採用注塑成型的部件，但技術服務的現場工作，卻需要一個更耐用的電腦外殼，這使得Fibrtec的模壓包覆成型解決方案應運而生。
然而，對於該項目，一個值得關注的問題是，由於該部件中集成有電子組件，導致不能重新配置外殼，使得複合材料必須適應原來的外殼設計並包含有注塑成型的特徵。
針對筆記本電腦項目，Fibrtec採用了兩副模具來注塑成型一些特徵，比如螺釘凸台和其他較小的功能。這些部件在被切除流道後，與之後模壓成型的複合材料疊層進行配套。
另一副模具用於成型LCD背面的周邊部分。周邊部分被成型為一個整體，擁有在模具中央成型的附加小特徵，以充分利用模具。
切除這些附加特徵的流道，並在模壓成型前將其配套好。然後，注塑成型的嵌件與層壓材料一起在模壓模具中固結為一體。據說，該筆記本電腦成功地經受了長達6英尺的6軸跌落試驗。
與傳統的注塑包覆成型相比，Fibrtec的注塑/模壓複合材料包覆成型工藝提供了顯著的優勢，包括：縮短了循環時間，降低了模具成本，增強了可訂製性，減少了廢品以及改善了性能。Fibrtec還表示，兩種材料之間的焊接質量與注塑包覆成型的一樣好或者更好。
其他優勢包括：能夠有選擇性地將增強材料放到所需要的地方，最大程度地減少對成本的影響以及廢品率。在注塑成型步驟完成後，注塑成型的流道可以保留在嵌件組成上，並作為模壓包覆成型步驟的附加材料，來創造一個「功能表面」，或者說，流道可以成型出肋。
Fibrtec還將此工藝用於軍事領域，比如，用來製造美軍使用的25mm榴彈發射器——XM25反遮蔽目標交戰（CDTE）系統的側蓋，在此應用中，複合材料的基體以及部件中的嵌件都採用的是PEEK樹脂。
該公司還利用該工藝製造一種簡易的爆炸裝置（IED）探測器，採用PA6作為樹脂系統。
一種金屬製成的手持探地雷達系統重約16磅，而採用Fibrtec的注塑/模壓包覆成型工藝，則生產出了6～7磅重的複合材料替代品。