2026年03月31日 星期二
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科普復(fù)材
科普|熱壓罐工藝的鮮明特點
來源: 復(fù)合材料社區(qū) 時間: 2020-07-15 瀏覽: 4033

熱壓罐(英文名稱Autoclave)工藝是指將預(yù)浸料按鋪層要求鋪放于模具上,并密封在真空袋中后放入熱壓罐中,經(jīng)過熱壓罐設(shè)備加溫、加壓,完成材料固化反應(yīng),使預(yù)浸料坯件成為所需形狀,并滿足質(zhì)量要求構(gòu)件的工藝方法。

預(yù)浸料:是用樹脂基體在嚴(yán)格控制的條件下浸漬連續(xù)纖維或織物,制成樹脂基體與增強體的組合物,是制造復(fù)合材料的中間材料;

熱壓罐:熱壓罐是一種針對聚合物基復(fù)合材料成型工藝特點的工藝設(shè)備。

熱壓罐工藝優(yōu)點

罐內(nèi)壓力均勻:用壓縮空氣或惰性氣體(N2、CO2)或混合氣體向熱壓罐內(nèi)充氣加壓,作用在真空袋表面各點法線上的壓力相同,使構(gòu)件在均勻壓力下成型、固化;

罐內(nèi)空氣溫度均勻:加熱(或冷卻)氣體在罐內(nèi)高速循環(huán),罐內(nèi)各點氣體溫度基本一致,在模具結(jié)構(gòu)合理的前提下,可以保證密封在模具上的構(gòu)件升降溫過程中各點溫差不大;

適用范圍廣:模具相對比較簡單,效率高,適合大面積復(fù)雜型面的蒙皮、壁板和殼體的成型,可成型各種復(fù)雜的結(jié)構(gòu)及不同尺寸的零件。熱壓罐的溫度和壓力條件幾乎能滿足所有聚合物基復(fù)合材料的成型工藝要求;

成型工藝穩(wěn)定可靠:熱壓罐內(nèi)的壓力和溫度均勻,可以保證成型零件的質(zhì)量穩(wěn)定。熱壓罐工藝制造的構(gòu)件孔隙率較低、樹脂含量均勻,相對其他成型工藝熱壓罐工藝制備零件的力學(xué)性能穩(wěn)定可靠,迄今為止,航空航天領(lǐng)域要求高承載的絕大多數(shù)復(fù)合材料零件都采用熱壓罐工藝。

熱壓罐工藝缺點

投資大,成本高:與其他工藝相比,熱壓罐系統(tǒng)龐大,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,屬于壓力容器,投資建造一套大型的熱壓罐費用很高;每次固化都需要耗費大量價格昂貴的真空袋、密封膠條、隔離膜、透氣氈、脫模布等輔助材料,同時成型中要耗費大量的水、電、氣等能源。

熱壓罐工藝主要應(yīng)用包括

航空航天領(lǐng)域:蒙皮件、肋、框、整流罩等;

汽車領(lǐng)域:車身覆蓋件和車身結(jié)構(gòu)件,比如機(jī)蓋內(nèi)外板、車門內(nèi)外板、頂蓋、翼子板、門檻梁、B柱等;

軌道交通:枕梁、邊梁等;

船艇工業(yè)、高端消費品等。

熱壓罐工藝是制造連續(xù)纖維增強復(fù)合材料制件的主要方法。廣泛應(yīng)用于航空航天、軌道交通、體育休閑和新能源等高新技術(shù)領(lǐng)域,熱壓罐工藝生產(chǎn)的復(fù)合材料制品占整個復(fù)合材料制品產(chǎn)量的50%以上,在航空航天領(lǐng)域的比重更是高達(dá)80%以上。

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