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先進(jìn)復(fù)合材料真空袋/熱壓罐成型技術(shù)
真空袋/熱壓峨成塑技術(shù)是航空、航天領(lǐng)城應(yīng)用最廣泛的成型技術(shù)之一它能在寬廣范圈內(nèi)適應(yīng)各種材料對(duì)加工工藝條件的要求。
1.模具清理和脫棋劑涂抹。
脫棋荊一定要涂抹均勻.用量要嚴(yán)格控制，過(guò)少影響脫模，過(guò)多污染制品。
2.預(yù)浸料裁切與鋪疊。
裁切與鋪疊可采取人工操作.可采取機(jī)器輔助裁切與人工鋪疊相結(jié)合.也可采取全自動(dòng)方式裁切與鋪疊。裁切按模板裁剪.要注意控制纖維方向偏差，一般不超過(guò)士1度。鋪疊時(shí)要按照設(shè)計(jì)的鋪層順序和方向依次鋪疊，同時(shí)要注意在接縫部位采取搭接形式.且各層接縫必須錯(cuò)開(kāi).要注意將頂浸料展平壓實(shí)，盡量排除層間空氣。
3真空袋組合系統(tǒng)制作和坯件裝袋.
直空袋組合系統(tǒng)制作需要采用各種輔助材料.其中包括:真空袋材料(改性尼龍薄膜或聚酸胺薄膜).橡膠密封膠條.有孔或無(wú)孔隔離膜(聚四氟乙烯或改性氟塑料)。吸膠材料。透氣材料.脫模布和周邊膠條等。按圖10-1所示順序?qū)⑴骷c各種輔助材料依次組合井裝袋.形成真空組合系統(tǒng)。在組合過(guò)程中.吸膠材料的用量要精確計(jì)算.真空袋不宜過(guò)小或過(guò)大，以舒展為宜。裝袋后應(yīng)進(jìn)行真空檢漏.確認(rèn)無(wú)誤后.便可閉合鎖鎖熱壓罐門.升溫固化。
1.真空袋.2.透氣材料.3.壓板04.有孔隔離層,5.預(yù)浸料疊層，6.有孔脫模布，7.吸膠材料，8.隔
離薄面.9.底模版.10.周邊擋條.11.周邊密封帶112.熱壓罐金屬基板。13.密封膠條，14.真空管路
3.固化。
各種樹脂體系的固化制度，應(yīng)根據(jù)各種不同樹脂體系的固化反應(yīng)特性和物理特性分別給予制定，要懊重考慮加壓時(shí)機(jī)和關(guān)閉真空系統(tǒng)的時(shí)機(jī)。固化完畢要控制降溫速率，以防止因降沮速度過(guò)快導(dǎo)致制品內(nèi)部產(chǎn)生殘余應(yīng)力。
4.出罐脫模。
罐內(nèi)溫度降至接近室溫時(shí)方可出罐脫模。
5.檢測(cè)與修整。
先進(jìn)復(fù)合材料制品一般都要進(jìn)行無(wú)損探傷檢側(cè)。
織物預(yù)浸料是熱壓罐成型的半成品原材料，可采用溶液及演法和熱熔浸漬法制造。
1.溶液浸漬法。
通常采用輥筒卷繞方法生產(chǎn)。織物狀態(tài)、膠液濃度、卷繞速度和卷繞張力對(duì)預(yù)浸料的含膠量有重要影響.烘干溫度和卷繞速度對(duì)預(yù)浸料的揮發(fā)份和預(yù)固化度有重要影響.該工藝浸漬滲透性好.但固化后產(chǎn)品致密性差.空隙率高，力學(xué)性能偏低，生產(chǎn)成本高，環(huán)境污染嚴(yán)重。
2.熱熔浸漬法.
熱熔浸漬也稱樹脂膜浸漬，其主要優(yōu)點(diǎn):纖維排紗平直均勻，含膠最、帶寬、帶厚均能精確控制。熱壓浸演。浸漬效果好，紗束之間無(wú)間隙.有利于降低制品的空隙率:無(wú)溶劑揮發(fā)，勞動(dòng)環(huán)境好等.熱熔浸漬是在專用熱熔浸漬機(jī)上進(jìn)行。機(jī)器開(kāi)動(dòng)后，牽引輥牽引上下隔離紙與連續(xù)纖維同步移動(dòng).此時(shí)被加熱到熔融狀態(tài)的樹脂通過(guò)涂膜輥均勻涂覆到上下隔離紙相對(duì)應(yīng)的單面上，上下隔離紙上的膠膜將纖維夾在中間.通過(guò)加壓輥將熔融樹脂壓浸到纖維中間，經(jīng)過(guò)冷卻，最后將上下隔離紙和預(yù)浸帶分別收卷待用.預(yù)浸料的含膠量可通過(guò)調(diào)節(jié)刮膠輥與涂膜輥之間的間隙和調(diào)節(jié)溫度、走紙速度來(lái)控制.
1.熱壓罐系統(tǒng)。
熱壓罐系統(tǒng)是根據(jù)復(fù)合材料成型工藝條件設(shè)計(jì)的。通常由如下分系統(tǒng)組成:壓力容器;加熱及氣體循環(huán)系統(tǒng);氣體加壓系統(tǒng);真空系統(tǒng)。控制系統(tǒng);冷卻系統(tǒng)和裝卸系統(tǒng)組成。
2.成型模具，
熱壓罐成型模具要求模具材料在制品成型沮度和壓力下能保持適當(dāng)性能，同時(shí)還要考慮到棋具成本、壽命、梢度、強(qiáng)度、質(zhì)最、機(jī)械加工性、熱脹系數(shù)、尺寸德定性、表面處理及導(dǎo)熱系數(shù)等。模具的制造可選擇鋁、鋼、鎳合金、電沉積鑲和碳/環(huán)氧復(fù)合材料等。
在熱壓罐成型工藝過(guò)程中，將發(fā)生以下主要物理、化學(xué)變化:①樹脂在纖維中流動(dòng)，以促使樹脂充分浸透纖維;②纖維增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)壓實(shí)，以保證復(fù)合材料構(gòu)件中纖維體積分?jǐn)?shù)最大化;③合適的固化壓力，以抑制樹脂基體中孔隙的形成;④合適的固化溫度周期。以確保樹脂充分固化。所有這些物理化學(xué)過(guò)程，均可以通過(guò)建立樹脂流動(dòng)模型、纖維形變模型、纖維慶實(shí)模型、孔隙形成模型、熱傳遞模型等進(jìn)行工藝
模擬，并把這些模型統(tǒng)一集成到固化工藝優(yōu)化的軟件系統(tǒng)中。
熱壓罐成型技術(shù)可用來(lái)制作軍機(jī)的主承力構(gòu)件，如機(jī)身、抓盒、方向舵、升降舵、垂尾、平尾等。在衛(wèi)星和運(yùn)載火箭上也有廣泛用途。
