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热压罐成型工艺

减少字体  减少字体 宣布日期:2019-04-22  来历:《复合资料件可建造性手艺》  阅读次数:1435
焦点提醒:热压罐成形工艺是将复合资料毛坯、蜂窝夹芯布局或胶接布局用真空袋密封在模具上,于热压罐中,在真空(或非真空)状况下,颠末升温,
     热压罐成形工艺是将复合资料毛坯、蜂窝夹芯布局或胶接布局用真空袋密封在模具上,于热压罐中,在真空(或非真空)状况下,颠末升温,加压,保温(中温或高温),降温和泄压进程,使其成为所须要的外形和品质的成形工艺体例。热压罐成形工艺是今朝普遍利用的进步前辈复合资料布局、蜂窝夹芯布局及金属或复合资料胶接布局的首要成形体例之一,建造的构件可利用于航空航天范畴的主承力和次承力布局,热压罐成形工艺首要合用于大局部热固性复合资料、蜂窝夹芯布局和胶接布局的成形。
    作为复合资料制件首要出产装备的热压罐,是一个具备全体加热系统的大型压力容器。典范热压罐的布局如图3一18所示。其罕见的布局是一端封锁 ,另-端开i ]的圆柱体,为复合资料制件的压实和固化供给须要的热量和压力,经常使用的航空热固性资料(比方高温固化环氧树脂)的固化温度为175°C ,固化压力为600kPa,是以必须保障热压罐在高温下充足坚忍,这使得热:压罐的建造相称高贵。今朝而言,航空利用的大大都是中等温度和压力。同时,另有一些复合资料成形请求的压力和温度更高, 比方,进步前辈的热塑性基体复合资料(如PEEK,PEI等)和高温热固性复合资料(如聚酰亚胺PMR一15等 )请求温度在300 ~ 400°C之间、压力在1MPa以上,比方图3- 19中LP一 15聚酰亚胺复合资料(北京航空资料研讨院资料产物商标)固化压力和温度就比拟高。针对这类环境,须要建造特别的热压罐,本钱会相称高。
    热压罐按固化温度和压力能够分为通俗型和高温、高压型。高温、高压型热压罐比通俗型热压罐的建造本钱高良多,首要用于建造聚酰亚胺树脂和热塑性复合资料布局。热压罐由罐体系统、真空系统、鼓风系统、加热系统、加压系统、冷却系统、节制系统及架等构成,如表3- 2所示。
热压罐成型的首要特色3—3
    热压罐成形的首要长处之一便是合适 于多种资料的出产,只需固化周期、压力和温度在热压罐极限规模内的复合资料都能出产,热压罐的成形工艺合用规模如表3- 4所示。
    温度和压力凡是由所接纳的资料系统决议,在成形热固性复合资料时,须要高温来下降树脂黏度和弓|发树脂的固化反映,而压力是用来将差别的铺层压合起来并按捺空地的发生。对热塑性复合资料而言,这些普通请求一样存在,只不过树脂在成形进程中不发生化学反映。热压罐的别的一长处是它对复合资料制件的加压矫捷性强。凡是制件铺放在模具的一面,而后装入真空袋中,施加压力到制件上使其紧贴在模具上,制件上的压力经由进程袋内抽真空而进一步被加强。是以,热压罐成形手艺能够出产差别外型的复合资料制件。因为这个长处,热压罐被普遍利用于航空航天进步前辈复合资料制件的出产。但是,因为热压罐对尺寸、温度、压力的请求很高,以是其建造本钱相称高贵。比方,直径D=1m,长度L =2m的热压罐的建造本钱凡是可达00000美圆,别的,其帮助装备,如氛围或氨气管道,冷却管道、加热炉和监测装备也将增添其本钱。大型产业热压罐和帮助装备总本钱约100万元。热压罐成形工艺的昂扬的建造本钱已引|起了人们的极大存眷,力图改良这类工艺体例。
 
    热压罐的别的一错误谬误是温度和压力呼应迟缓 ,及其温度 节制精度差。固然,这些题目在某种水平上还与热压罐的大尺寸及加热加压体例有关。但是良多已被航空装备利用的资料的固化周期很长,普通在数小时规模内。是以,普通大型热压罐迟缓的加热、 冷却速率并不会严峻影响这些资料的加工。另-方面,温度的节制能够经由进程改良外部氛围轮回系统和温度传感和节制器来停止改良。励的施加与温度的节制也是相干的, 因为加热气体使其温度降低时, 压力也会增添。另外,凡是热压罐的首要加压介质是氮气,偶然也用氛围。但因为氛围有自燃的风险,以是它只用于高温固化系统。上述两种加压介质都请求能被紧缩,并且热压罐的体积很大,以是使得加压速率绝对较慢。
 

 
 
 
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