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先進(jìn)復合材料真空袋/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)城應用最廣泛的成型技術(shù)之一它能在寬廣范圈內適應各種材料對加工工藝條件的要求。

       真空袋/熱壓罐成型的主要工藝流程

        1.模具清理和脫棋劑涂抹。
        脫棋荊一定要涂抹均勻.用量要嚴格控制，過(guò)少影響脫模，過(guò)多污染制品。

        2.預浸料裁切與鋪疊。
        裁切與鋪疊可采取人工操作.可采取機器輔助裁切與人工鋪疊相結合.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)要按照設計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真空袋組合系統制作和坯件裝袋.
        直空袋組合系統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所示順序將坯件與各種輔助材料依次組合井裝袋.形成真空組合系統。在組合過(guò)程中.吸膠材料的用量要精確計算.真空袋不宜過(guò)小或過(guò)大，以舒展為宜。裝袋后應進(jìn)行真空檢漏.確認無(wú)誤后.便可閉合鎖鎖熱壓罐門(mén).升溫固化。

1.真空袋.2.透氣材料.3.壓板04.有孔隔離層,5.預浸料疊層，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(shù)脂體系的固化制度，應根據各種不同樹(shù)脂體系的固化反應特性和物理特性分別給予制定，要懊重考慮加壓時(shí)機和關(guān)閉真空系統的時(shí)機。固化完畢要控制降溫速率，以防止因降沮速度過(guò)快導致制品內部產(chǎn)生殘余應力。
       4.出罐脫模。
        罐內溫度降至接近室溫時(shí)方可出罐脫模。
       5.檢測與修整。
        先進(jìn)復合材料制品一般都要進(jìn)行無(wú)損探傷檢側。

預浸料制備

        織物預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)?？椢餇顟B(tài)、膠液濃度、卷繞速度和卷繞張力對預浸料的含膠量有重要影響.烘干溫度和卷繞速度對預浸料的揮發(fā)份和預固化度有重要影響.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)境污染嚴重。

        2.熱熔浸漬法.
         熱熔浸漬也稱(chēng)樹(shù)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(zhuān)用熱熔浸漬機上進(jìn)行。機器開(kāi)動(dòng)后，牽引輥牽引上下隔離紙與連續纖維同步移動(dòng).此時(shí)被加熱到熔融狀態(tài)的樹(shù)脂通過(guò)涂膜輥均勻涂覆到上下隔離紙相對應的單面上，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(shù)脂壓浸到纖維中間，經(jīng)過(guò)冷卻，最后將上下隔離紙和預浸帶分別收卷待用.預浸料的含膠量可通過(guò)調節刮膠輥與涂膜輥之間的間隙和調節溫度、走紙速度來(lái)控制.
 

熱壓系統與成型模具

        1.熱壓罐系統。
         熱壓罐系統是根據復合材料成型工藝條件設計的。通常由如下分系統組成:壓力容器;加熱及氣體循環(huán)系統;氣體加壓系統;真空系統?？刂葡到y;冷卻系統和裝卸系統組成。
         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性能，同時(shí)還要考慮到棋具成本、壽命、梢度、強度、質(zhì)最、機械加工性、熱脹系數、尺寸德定性、表面處理及導熱系數等。模具的制造可選擇鋁、鋼、鎳合金、電沉積鑲和碳/環(huán)氧復合材料等。
 

 熱壓罐成型工藝模擬

        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(shù)脂在纖維中流動(dòng)，以促使樹(shù)脂充分浸透纖維;②纖維增強網(wǎng)絡(luò )壓實(shí)，以保證復合材料構件中纖維體積分數最大化;③合適的固化壓力，以抑制樹(shù)脂基體中孔隙的形成;④合適的固化溫度周期。以確保樹(shù)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(shù)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，并把這些模型統一集成到固化工藝優(yōu)化的軟件系統中。
        熱壓罐成型技術(shù)可用來(lái)制作軍機的主承力構件，如機身、抓盒、方向舵、升降舵、垂尾、平尾等。在衛星和運載火箭上也有廣泛用途。