真空熱壓罐在工作的時(shí)候一般是將產(chǎn)品密封在真空袋中,然后放入到罐中。在加熱和固化前,先抽真空,除去空氣和揮發(fā)性物質(zhì),然后通過(guò)加熱使得樹(shù)脂融化后進(jìn)入到材料中的縫隙中作為粘合劑再經(jīng)過(guò)設(shè)備的作用使碳纖維材料緊緊的結(jié)合在一起成為正好是需要的復(fù)合材料。真空熱壓罐在復(fù)合材料高速發(fā)展的今天成了非常暢銷的設(shè)備,不管是科研與教育機(jī)構(gòu)還是新材料廠家皆可用到。
真空熱壓罐在進(jìn)行成型固化的時(shí)候里面的復(fù)合材料力學(xué)性能隨孔隙率的增加而降低。因此,本身使用真空熱壓罐設(shè)備也是為了限制層合板內(nèi)的孔隙量。通常,采用預(yù)浸料制備復(fù)合材料中孔隙形成的原因是我們需要進(jìn)行注意的,我們按照這些原因在制定工藝時(shí)進(jìn)行相應(yīng)的有效調(diào)整以期達(dá)到我們的預(yù)期目標(biāo),目前主要包括五點(diǎn):1、層壓過(guò)程中產(chǎn)生的空洞和皺紋。2、顆粒團(tuán)聚導(dǎo)致橋接。3、固化過(guò)程中的橋接和內(nèi)部光纖終端區(qū)域限制樹(shù)脂流動(dòng)。4、溶解在樹(shù)脂中的氣體在加熱時(shí)逸出。5、纖維毛球、絲束彎曲,纖維斷裂,導(dǎo)致氣泡殘留。
對(duì)于真空熱壓罐工藝其實(shí)也就是是指將單層預(yù)浸料按預(yù)訂方向鋪疊成的復(fù)合材料坯料,放在熱壓罐內(nèi),在定溫度和壓力下完結(jié)固化過(guò)程的工藝方法。熱壓罐是一種能接受和調(diào)控定溫度、壓力規(guī)模的專用壓力容器。坯料被鋪放在附有脫模劑的模具表面,然后依次用多孔防粘布(膜)、吸狡氈透氣氈覆蓋,并密封于真空袋內(nèi),再放入熱壓罐中。加溫固化前先將袋抽真空,除去空氣和揮發(fā)物,然后按不同樹(shù)脂的固化制度升溫、加壓、固化。一些人會(huì)認(rèn)為小型熱壓罐與固化爐是相同的設(shè)備,其實(shí)固化爐的固化是指在電子職業(yè)及其它各種職業(yè)中,為了增強(qiáng)材料結(jié)合的應(yīng)力而選用的零部件加熱、樹(shù)脂固化和烘干的生產(chǎn)工藝。施行固化的容器即為固化爐。這與真空熱壓罐的工藝雖然挨近可是熱壓罐比其要雜亂和高級(jí)的多。
真空熱壓罐的工藝特點(diǎn):從成型工藝的角度來(lái)看基體樹(shù)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(guò)程均是處在一定溫度下進(jìn)行的。目前得到的資料表示國(guó)內(nèi)重要的航空結(jié)構(gòu)用復(fù)合材料基體樹(shù)脂的固化溫度最高在180士5℃的范圍。將真空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(guó)內(nèi)對(duì)熱壓罐普遍使用的上限溫度。
模具是真空熱壓罐在進(jìn)行復(fù)合材料生產(chǎn)時(shí)不可缺少的部分,真空熱壓罐模具應(yīng)滿足哪些要求:使用模具生產(chǎn)得到的產(chǎn)品一般外形大體已經(jīng)與產(chǎn)品一致了,模具是一次制造長(zhǎng)久有用的裝置,所以設(shè)計(jì)制造的時(shí)候應(yīng)該非常的細(xì)心。盡量做到生產(chǎn)完后需要加工的量很小甚至不需要加工。如果情況允許的話模具應(yīng)該滿足質(zhì)量輕的要求,讓熱量更容易穿透而且散熱也更容易。模具各方位的厚度應(yīng)該接近,有厚有滿可能會(huì)引起同一個(gè)制品的產(chǎn)品質(zhì)量不均勻。強(qiáng)度、粗糙度以及加工精度等都應(yīng)該嚴(yán)格的符合生產(chǎn)的需求。盡量的降低外部應(yīng)力變化而可能給模具帶來(lái)的影響。
真空熱壓罐是聚合物基復(fù)合材料構(gòu)件制品成型的關(guān)鍵工藝設(shè)備。熱壓罐成型工藝是將復(fù)合材料毛坯、蜂窩夾心結(jié)構(gòu)或膠接結(jié)構(gòu)用真空袋密封在模具上,置于熱壓罐中,在真空(或非真空)的狀態(tài)下,經(jīng)過(guò)升溫、加壓、保溫(中溫或高溫)保壓、降溫卸壓過(guò)程,使其成為所需要形狀和質(zhì)量狀態(tài)制品的成型工藝方法。熱壓罐成型工藝是廣泛應(yīng)用的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)、蜂窩夾心結(jié)構(gòu)及金屬或復(fù)合材料膠接結(jié)構(gòu)的主要成型方法之一。材料成型時(shí),利用真空熱壓罐提供的均勻溫度和壓力環(huán)境實(shí)現(xiàn)固化,所以可得到表面與內(nèi)部質(zhì)量較高,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,面積巨大的符合材料制作。
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