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碳纤维热压罐成型工艺流程简析

  碳纤维制(zhi)品定制(zhi)生(sheng)产中用到的生(sheng)产工(gong)艺很(hen)多,其(qi)中一(yi)个重要的成(cheng)型(xing)(xing)工(gong)艺就(jiu)(jiu)是(shi)热(re)压罐成(cheng)型(xing)(xing)。热(re)压罐成(cheng)型(xing)(xing)是(shi)专(zhuan)门针对聚合(he)(he)物基(ji)体复(fu)合(he)(he)材(cai)料成(cheng)型(xing)(xing)的一(yi)种工(gong)艺,比较适用于复(fu)合(he)(he)材(cai)料构件,蜂窝夹(jia)层结构以及复(fu)合(he)(he)材(cai)料的胶接定型(xing)(xing)中。不同的碳纤维产品在采用热(re)压罐工(gong)艺进行加(jia)工(gong)制(zhi)作的时(shi)候,基(ji)本步(bu)骤都(dou)差不多,主要区别于模(mo)具和产品性能(neng)指标的不同。本文就(jiu)(jiu)选择(ze)bet娱乐平台生(sheng)产的一(yi)款(kuan)碳纤维运输箱的成(cheng)型(xing)(xing)工(gong)艺来做个简单分析。

  1.预浸料(liao)铺(pu)设

  该碳纤维运输箱(xiang)采(cai)用的(de)(de)(de)(de)阴模(mo)(mo),需(xu)要充分(fen)考虑预浸(jin)(jin)料的(de)(de)(de)(de)铺(pu)层(ceng)设计(ji),在铺(pu)层(ceng)之前,需(xu)要将模(mo)(mo)具放(fang)入热(re)压罐内预热(re),随即在模(mo)(mo)具内壁(bi)刷(shua)上脱模(mo)(mo)剂。按(an)照该箱(xiang)体所需(xu)的(de)(de)(de)(de)承载力,将预浸(jin)(jin)料裁剪成长方形的(de)(de)(de)(de)平面(mian)展(zhan)(zhan)开图,按(an)照提前设计(ji)好的(de)(de)(de)(de)铺(pu)层(ceng)角度(du)和铺(pu)层(ceng)方法开展(zhan)(zhan),在铺(pu)设的(de)(de)(de)(de)过程中(zhong)注意要压紧实,除去铺(pu)层(ceng)中(zhong)掺杂的(de)(de)(de)(de)气(qi)体,该步骤的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)是提高运输箱(xiang)体的(de)(de)(de)(de)精密度(du),让(rang)铺(pu)层(ceng)更符(fu)合性能指标要求。

  铺层结束之后(hou),需要对坯(pi)件进行(xing)(xing)抽真(zhen)空,这一步可在(zai)室温或者加热的(de)(de)状态下进行(xing)(xing),全(quan)部(bu)时长控制(zhi)在(zai)5-15分钟(zhong)内。如(ru)果生产的(de)(de)产品壁厚较厚,每铺三(san)四(si)次(ci)就(jiu)可以进行(xing)(xing)一次(ci)预压实,能够更好的(de)(de)将预浸料内部(bu)平整,更有利于后(hou)续的(de)(de)成型。

  2.固(gu)化成型

  在(zai)铺层结束(shu)之后需要将产品在(zai)模具上开展定位拼装(zhuang),封装(zhuang)真(zhen)空包装(zhuang)袋。在(zai)此过程中,需要持续(xu)用专门(men)的工具隔(ge)着真(zhen)空包装(zhuang)袋对预浸料进行一次修整,将内部可能(neng)含有(you)的气体挤(ji)压出来,以便更好(hao)地股固(gu)化(hua)成(cheng)型。

  接(jie)着将用(yong)真空(kong)(kong)包装袋封(feng)装好的(de)(de)模(mo)具连接(jie)上真空(kong)(kong)泵(beng)推送到热(re)(re)压罐(guan)内,按照(zhao)指定的(de)(de)工(gong)(gong)艺(yi)参数(shu)进(jin)行(xing)(xing)加(jia)工(gong)(gong)。碳纤(xian)维制品成型加(jia)工(gong)(gong)工(gong)(gong)艺(yi)的(de)(de)热(re)(re)压罐(guan),其工(gong)(gong)作(zuo)压力通(tong)常小于1.6MPa ,国内重要的(de)(de)航(hang)空(kong)(kong)结构用(yong)复(fu)合材(cai)料基(ji)体树脂(zhi)的(de)(de)固化温(wen)(wen)度最(zui)高在(zai)180±5℃的(de)(de)范围,普遍(bian)使用(yong)的(de)(de)上限(xian)温(wen)(wen)度为250℃。在(zai)热(re)(re)压罐(guan)工(gong)(gong)作(zuo)过程中,需(xu)要在(zai)各个加(jia)温(wen)(wen)区和箱(xiang)体 的(de)(de)有关部位进(jin)行(xing)(xing)温(wen)(wen)度监(jian)控(kong),按照(zhao)工(gong)(gong)艺(yi)需(xu)求(qiu)进(jin)行(xing)(xing)温(wen)(wen)度变化的(de)(de)调节。

  在固化(hua)的过程中(zhong),罐(guan)内(nei)(nei)需要用惰性气(qi)(qi)(qi)体进行保护,防(fang)止在固化(hua)的过程中(zhong)可(ke)燃性挥发性物质产生的爆炸。在热压(ya)(ya)罐(guan)冲压(ya)(ya)之后,真空袋可(ke)能(neng)会出现漏气(qi)(qi)(qi)现象,如果是(shi)轻(qing)微漏气(qi)(qi)(qi),则可(ke)以继续固化(hua)成型,可(ke)以采用通空气(qi)(qi)(qi)的方法减少内(nei)(nei)部压(ya)(ya)力,从而减缓破裂(lie)程度;如果破裂(lie)严重(zhong),则需要停机修整。

  3.产品(pin)脱模

  热压(ya)罐(guan)固化流程(cheng)完成(cheng)后,要等罐(guan)内温度和压(ya)力慢(man)慢(man)降(jiang)至(zhi)安全系数以(yi)内再(zai)执(zhi)行停机,开(kai)启罐(guan)门取下模具(ju)(ju)及预(yu)制构(gou)件(jian)(jian)。当模具(ju)(ju)温度降(jiang)至(zhi)50℃以(yi)内再(zai)将预(yu)制构(gou)件(jian)(jian)从(cong)模具(ju)(ju)上(shang)取下,温度过高容易造成(cheng)制品变形或表面裂开(kai)。

  热压罐成型工艺稳(wen)定可(ke)靠(kao),主要(yao)是(shi)因为热压罐内压力(li)均(jun)(jun)匀,能(neng)够通过真空袋(dai)作用到部(bu)件表面(mian),且各点的方向压力(li)相等(deng),温度方面(mian)也比较均(jun)(jun)匀。热压罐成型技术适(shi)用于(yu)制造军用机(ji)载(zai)雷达罩、整流罩、飞(fei)机(ji)舱门、 机(ji)翼(yi)等(deng)产品。

 

        阅读延伸:《与金属材料相比,碳纤维制品成型有何不同?

 

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