碳纖維中型熱壓罐成型的基本原理:在進(jìn)入設(shè)備進(jìn)行熱壓固化前需要一下前一步的工藝,大多數(shù)的工藝是首先將預(yù)浸料按鋪層要求鋪放于模具上,并密封在真空袋中后然后放入熱壓罐中,經(jīng)過碳纖維中型熱壓罐設(shè)備加溫、加壓,完成材料固化反應(yīng),得到了我們所需求的材料,一般這就是復(fù)合材料。大型熱壓罐所需求的工藝特點(diǎn)就是為我們提供一個(gè)高壓高溫的環(huán)境,將粘合材料進(jìn)行加熱融化再提供高壓使其充斥在相關(guān)碳纖維材料非常微小的孔徑當(dāng)中再進(jìn)行降溫后就得到我們所需求的材料。
模具是碳纖維中型熱壓罐在進(jìn)行復(fù)合材料生產(chǎn)時(shí)不可缺少的部分,碳纖維中型熱壓罐模具應(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的影響。
溫度壓力時(shí)間是碳纖維中型熱壓罐成型的關(guān)鍵三要素,另外還有著真空度之前的鋪層等條件也是進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室熱壓罐成型實(shí)驗(yàn)的一些關(guān)鍵要素,而這屬于這種熱壓固化成型的工藝,設(shè)備提供這樣的一個(gè)作用然后工藝的細(xì)節(jié)是客戶來進(jìn)行研究的一個(gè)問題,而使用實(shí)驗(yàn)室熱壓罐的作用就是去試驗(yàn)出這樣的一個(gè)工藝條件。實(shí)驗(yàn)室熱壓罐與正常使用的碳纖維中型熱壓罐并沒有什么區(qū)別都是進(jìn)行成型,成型是指單層預(yù)浸料根據(jù)復(fù)合方坯預(yù)定的方向放在該設(shè)備中通過一定溫度和壓力下完成固化過程的過程。該設(shè)備并不是一個(gè)簡單的罐類容器它是屬于帶有著壓力的特種設(shè)備屬于一二類壓力容器,為的就是它能承受和控制恒溫和恒壓范圍。
碳纖維中型熱壓罐溫度控制系統(tǒng)的運(yùn)作是有著一定的順序的,它采用PLC溫度控制模板,溫度傳感器采集的溫度數(shù)據(jù)傳輸?shù)絇LC控制箱,關(guān)閉狀態(tài)下的溫度值實(shí)時(shí)顯示在計(jì)算機(jī)上,方便直觀。(1)碳纖維中型熱壓罐設(shè)計(jì)有3個(gè)溫度測量點(diǎn)和3個(gè)溫度控制點(diǎn),這樣我們就可以知道罐內(nèi)各個(gè)方位的溫度方便我們達(dá)到罐內(nèi)溫度均勻的監(jiān)控。(2)我們對(duì)于感溫探頭和接口等進(jìn)行了提前的預(yù)留,方便后續(xù)的工作。(3)溫度值直接顯示,方便直觀,便于操作者用肉眼觀察。(4)根據(jù)不同產(chǎn)品的流程,可以獨(dú)立設(shè)置多套工藝流程。(5)加熱時(shí)間的可控性,根據(jù)不同的產(chǎn)品工藝要求,可以控制和改變加熱時(shí)間。
發(fā)展研究創(chuàng)新的制造工藝技術(shù),國外軍工碳纖維中型熱壓罐在飛機(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,以提高軍工碳纖維中型熱壓罐的生產(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。
碳纖維中型熱壓罐有著自己的成型特點(diǎn),優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)也都有,經(jīng)過了熱壓罐加工而成的復(fù)合材料具有著低密度、高強(qiáng)度、寬范圍的設(shè)計(jì)性能、強(qiáng)耐熱性、耐腐蝕性、良好的導(dǎo)電性、無污染、生產(chǎn)時(shí)間短但質(zhì)量高、易于機(jī)械化和自動(dòng)化的特點(diǎn),但是從日常的情況下我們也看到了這樣的廠家比較少,主要是因?yàn)槠渫顿Y比較大技術(shù)要求也高,對(duì)于模具與設(shè)備的精度與質(zhì)量要求都是非常的高的,單從熱壓罐設(shè)備上來講因?yàn)閴毫θ萜鞯奶匦运陨a(chǎn)廠家就比較少,不過現(xiàn)在隨著市場的需求越來越大廠家也越來越多,碳纖維中型熱壓罐所生產(chǎn)的復(fù)合材料已經(jīng)走進(jìn)了人們的日常生活當(dāng)中。
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