復(fù)合材料小型熱壓罐主要用于金屬、非金屬膠接結(jié)構(gòu)件和樹脂基高強(qiáng)度玻璃纖維、碳纖維、硼纖維、芳綸纖維和環(huán)氧樹脂復(fù)合材料熱壓固化成型關(guān)鍵設(shè)備。復(fù)合材料基體樹脂的固化,除了與樹脂分子結(jié)構(gòu)有關(guān),還與其它組分(固化劑,交聯(lián)促進(jìn)劑等)有關(guān)。外界條件--溫度、壓力和時(shí)間因素對(duì)固化起著重要作用,通常稱這三個(gè)因素為主要工藝參數(shù),一切熱壓罐成型工藝方法都要根據(jù)基體樹脂的分子結(jié)構(gòu)變化規(guī)律確定其相應(yīng)的工藝參數(shù),復(fù)合材料小型熱壓罐必須具備實(shí)現(xiàn)控制這些工藝參數(shù)的功能。
復(fù)合材料小型熱壓罐的工藝特點(diǎn):從成型工藝的角度來看基體樹脂從線型結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的全部歷程可分為流動(dòng)階段,凝膠階段和固化階段三個(gè)階段,而且這一過程均是處在一定溫度下進(jìn)行的。目前得到的資料表示國內(nèi)重要的航空結(jié)構(gòu)用復(fù)合材料基體樹脂的固化溫度最高在180士5℃的范圍。將復(fù)合材料小型熱壓罐的最高使用溫度設(shè)定在250℃是適宜的。該溫度是目前國內(nèi)對(duì)熱壓罐普遍使用的上限溫度。
發(fā)展研究創(chuàng)新的制造工藝技術(shù),國外軍工復(fù)合材料小型熱壓罐在飛機(jī)上的廣泛應(yīng)用得益于制造設(shè)備和工藝技術(shù)的發(fā)展和成熟。因此,國內(nèi)要注意規(guī)劃發(fā)展機(jī)械化、自動(dòng)化制造技術(shù)(如自動(dòng)鋪帶技術(shù)、自動(dòng)纖維鋪放技術(shù)等),并提高生產(chǎn)設(shè)備的柔性,以提高軍工復(fù)合材料小型熱壓罐的生產(chǎn)率。注意借鑒其他領(lǐng)域的經(jīng)驗(yàn),在飛機(jī)零件制造中適當(dāng)采用纏繞、拉擠等低成本的自動(dòng)化制造技術(shù),填補(bǔ)這一空白。
復(fù)合材料小型熱壓罐的主要優(yōu)點(diǎn)之一就是適合于多種材料的生產(chǎn),只要是固化周期、壓力和溫度在熱壓罐極限范圍內(nèi)的復(fù)合材料都能生產(chǎn)。熱壓罐的另一優(yōu)點(diǎn)是它對(duì)復(fù)合材料制件的加壓靈活性強(qiáng)。通常制件鋪放在模具的一面,然后裝人真空袋中,施加壓力到制件上使其緊貼在模具上,制件上的壓力通過袋內(nèi)抽真空而進(jìn)一步被加強(qiáng)。因此,熱壓罐成型技術(shù)可以生產(chǎn)不同外形的復(fù)合材料制件。由于上述優(yōu)點(diǎn),復(fù)合材料小型熱壓罐被廣泛應(yīng)用于航空航天先進(jìn)復(fù)合材料制件的生產(chǎn)。
復(fù)合材料小型熱壓罐與普通的熱壓罐成型都是主要依賴其真空與熱壓的功能,所以有時(shí)候熱壓罐也叫做復(fù)合材料小型熱壓罐。由于只是用于實(shí)驗(yàn)所以實(shí)驗(yàn)室熱壓罐的內(nèi)部有效空間并不大,設(shè)備的價(jià)格也比較低,但是功能較齊全,主要是為了先將材料制出來,通過成品材料來研究這種進(jìn)行熱壓固化的時(shí)間、壓力、溫度等是否是符合相應(yīng)的需求,為了在試驗(yàn)的時(shí)候不影響生產(chǎn)所以除了一些科研與學(xué)習(xí)所用外在生產(chǎn)工廠也是需要這樣的設(shè)備。
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