热压罐成型技术

传统热压罐成型工艺

传统热压罐成型工艺 热压罐成型工艺的工作原理是利用罐内的高温压缩气体产生的压力对复合材料坯料进行加热加压以完成固化成型。热压罐成型系统是由罐体、冷却系统、真空系统、压力系统、加热系统、密封系统和控制系统构成。热压罐工艺流程：①预浸料下料（裁剪）；②铺叠毛坯；③抽真空预压实（坯料与模具贴合）；④（组装）固化；⑤（降温）脱模；⑥无损检测；⑦切边打磨；⑧称重。当前，在热压罐抽真空压实环节借助真空袋与模具之间抽真空形成的负压，对复合材料坯料进行加压。现已经发展成熟的技术有真空袋成型法、压力袋成型法和双真空袋成型法。其中，真空袋成型法加压不大于 0.1MPa，只适用于薄板制作或者蜂窝夹层结构。缺点是制品外形表面质量精度较差。压力袋成型法是通过向橡皮囊构成的压力袋（气压室）内注入压缩气体实现对复材坯料的加压，压力可达 0.25～0.5MPa，特点是对模具的刚度和强度要求高，制品的机械*能好于真空袋成型法制品。双真空袋压成型法起源于美国空军，采用湿法环氧预浸料对飞机复合材料结构修补。它有两套真空系统，适用于挥发分含量较高的树脂体系，如酚醛和聚酰亚胺。热压罐成型工艺已由最初制备飞机承力较小的构件扩张到垂尾，方向舵和平尾发展到当前的机翼、机身等主承力结构。综合热压罐的技术要求和工艺特点，热压罐成型工艺的优点有：①热压罐内的温度和压力均匀变化，保证了固化过程制品受热均匀；②使用范围广泛，模具相对比较简单，效率高，适合大面积复杂型面的蒙皮、壁板和机身的成型；③热压罐内的温度、压力几乎能满足所有聚合物基复合材料的成型工艺要求，如低温成型的聚酯基复材、高温高压成型的聚酰亚胺等；④成型工艺稳定可靠。缺点有：①采用人工铺叠和下料效率低，耗时长，劳动强度大，废料较多；②固化过程中能耗较高，加工成本昂贵。热压罐成型过程中，具有较大调控和改进空间的工艺有：预浸料下料环节、加热环节、加压环节和模具材料和设计。