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热压罐预浸料的工艺技术方案

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热压罐预浸料的工艺技术方案

发布日期:2018-10-17 00:00 来源:http://www.dalianyingtian.cn 点击:

热压罐工艺开始于20世纪40年代,在60年代开始广泛使用,是针对第二代复合材料的生产而研制开发的工艺,尤其在生产蒙皮类零件的时候发挥了巨大的作用,现已作为一种成熟的工艺被广泛使用。由热压罐工艺生产的复合材料占整个复合材料产量的50%以上,在航空航天领域比重高达80%以上。热压罐工艺已经在各个复合材料零部件生产厂被大量使用。

随着国防技术的高速发展,工业领域对复合材料的发展提出了更大、更厚、更复杂的要求,这使新产品的翘曲变形、残余应力水平以及分层开裂等问题浮出水面。目前解决热压罐工艺诸多问题的方法还是采用试模的方式。由于复合材料本身高昂的价格、较长的工艺时间以及热压罐工艺本身的复杂性,试模方法注定要耗费大量时间和成本,且难以归纳经验。

热压罐预浸料的工艺技术方案

    热压罐是复合材料固化成形的关键设备,广泛应用于航空航天、复合材料、电子、兵器、交通、体育装备和新型能源等高技术领域。安泰公司研制的热压罐具有温度和压力控制精度高、结构安全可靠、系统稳定性好、能耗低、操作和维护简单等优点,实现了模块化和系列化,可满足不同领域、不同工艺和不同规格的需求。

    以热压罐成型技术为主制造的航空先进复合材料结构件在各类飞机制造上都不同程度进进了批量生产阶段,有的型号已生产了数百架份的先进复合材料结构件,并经过了十多年的使用考核,为进一步扩大先进复合材料在飞机上的应用提供了实用的工程经验。但我们必须清醒看到,先进复合材料的制造本钱居高不下、批产中质量的不一致性、对先进复合材料特性缺乏足够的熟悉等仍然是阻碍先进复合材料在飞机上扩大应用的主要因素,这也是我国航空先进复合材料与先进国家航空复合材料应用差距巨大的题目所在。

热压罐预浸料的工艺技术方案

  1 多品种预浸料的开发

  由于复合材料的基体用原材料性能不稳定,加上材料体系易受运输、保管等因素的影响,使得预浸料的工艺性能出现较大的差异,从而影响先进复合材料的内部质量。此外,先进复合材料件在固化过程中出现的某些局部缺陷,由于很难找到一种与之性能相当的树脂体系对其进行修复,构件因不能满足产品技术要求而无法使用,增加了构件的制造本钱。

2 辅助材料的国产化研究

  共固化技术采用的是真空-气压相结合的热压罐成型法,为保证先进复合材料的制造质量,工艺上通常选用的辅助材料有隔离膜、脱模布、真空袋膜和透气毡等材料。

3 共固化成型工艺的优化

  对于封闭式盒形典型结构部件,通常是采用对合模控制外形,内腔橡胶软模施压的共固化工艺技术,也就是在对合模具中,在预浸料蒙皮、墙体间采用特种橡胶软模及真空系统将墙体与蒙皮一次性成型出来,如图1(a)所示。在加温固化过程中,对预制品施加压力是靠橡胶软模的热膨胀力来完成的。


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