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热压罐成型方法被视为“高成本”的复合材料结构制造方法

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热压罐成型方法被视为“高成本”的复合材料结构制造方法

发布日期:2018-08-22 00:00 来源:http://www.dalianyingtian.cn 点击:

近年来,热压罐成型方法被视为“高成本”的复合材料结构制造方法,而被排除于“低成本方法”概念体系之外。其实,热压罐成型方法在工程应用上无论在成熟度还是在规模化方面仍是当今航天领域复合材料结构件的主要成型方法,这是由它的特点决定的:

(1)罐内压力和温度均匀。在它们共同作用下,可满足复合材料高纤维含量的要求,其复合材料具有较高的力学性能和较稳定的物理性能,例如复合材料结构件的孔隙率低,树脂含量均匀。

(2)热压罐成型方法适用范围广。例如层压结构、夹芯结构、胶接结构和缝纫结构。模具相对比较简单,效率高,尤其适用于大型的具有高性能要求的复合材料结构件的成型。

为了满足飞机树脂基复合材料的发展,据不完全统计,国内航空主机制造企业已有热压罐30余台,其中1/3是从国外进口的,生产面积达20万平米,大多数设备的技术参数和厂房条件可满足民机复合材料结构件生产的要求。以此成型方法为基础,在材料改性、工艺参数优化、厚度尺寸和变形控制、模具设计及制造,无损检测、损伤修复等方面进行了大量的实验研究,其成果在工程化中得到验证,并且形成了相关标准规范。

至于热压罐成型方法如何降低成本,国内也做了不少的研究工作,例如,预浸料“零吸胶”的实现,辅助材料的国产化,共固化模具结构热效率的提高和组装形式的优化,结构件进罐的合理组合以及随炉件测试项目的合理化等方面都有效地促进了制造成本的降低。以某飞机复合材料结构件为例,每生产1kg复合材料结构件,可以节约制造成本1200多元。若在制造大型复合材料结构件中预浸料铺覆改为采用自动铺叠,生产效率会明显提高,制造成本将继续下降。因此,将其视为“高成本”的制造方法是不准确的,该成型方法经过了30多年的技术发展,其完整性及成熟度无疑对大型飞机结构复合材料的应用进入快行道具有重要的意义。

热压罐成型方法被视为“高成本”的复合材料结构制造方法

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