碳纖維熱壓罐模相對簡單,效率高,適用于大面積復雜的表面蒙皮、墻板和殼體成形,能形成各種飛機部件,如果熱壓槽尺寸大,可以防止多層模具,同時各種不同尺寸的復雜結構和部件都可以成型。碳纖維熱壓罐的溫度和壓力可以滿足幾乎所有聚合物基復合材料的成型工藝要求,如聚酯復合材料的低溫成型。PI和PEEK復合材料的高溫高壓成型也可以完成Seam/RFI和其他工藝的形成。
碳纖維熱壓罐按硫化的橡膠制品分為膠鞋硫化罐、膠管硫化罐、膠布和膠輥硫化罐(其結構基本類同,但硫化膠布、膠輥用的硫化罐為了防止在硫化過程中橡膠受熱軟化流延,專門設有膠布卷或膠輥轉動傳動裝置。另如膠管硫化用的硫化罐,一般采用直接蒸汽加熱硫化,罐內不設熱空氣循環(huán)裝置等。)碳纖維熱壓罐按硫化罐罐體的結構形式可分為直接加熱硫化罐間接加熱硫化罐(直接加熱硫化罐罐體直接通入蒸汽加熱硫化,間接加熱硫化罐大多采用罐內裝設蒸汽散熱排管加熱硫化。過去間接加熱硫化罐采用夾套結構,在夾套中通入蒸汽加熱硫化。但這種結構制造麻煩,現(xiàn)已基本不用。)
根據(jù)碳纖維熱壓罐和大型零件的焊接條件和焊接量,預先分析了焊接的變形尺寸和形狀,制定了有針對性的嚴格控制措施,碳纖維熱壓罐焊接注意事項:對于多焊接接頭的大部件,例如閘板組合頭和由擋板組合的殼體過渡部分,除上述要求外,還應在焊接現(xiàn)場設置一個嘴形固定夾具。對于具有多個焊縫的大型壓力容器,例如球形容器,它們應在焊接前組裝并連接在一起。焊接應對稱并按照規(guī)定的焊接順序進行。對于壓力容器,特別是復雜壓力容器的組裝,應采取合理的裝配順序和焊接防變形措施,以確保它們在制造過程中不會變形。長截面和多截面焊接的壓力容器,在切割圓筒時應適當釋放接頭的尺寸,以避免焊接殼體的縮短。抗變形措施:根據(jù)實際經(jīng)驗或計算,焊接部分的變形在與焊接變形相反的方向上反轉。預變形量剛好在焊接后偏移。
碳纖維熱壓罐的工藝特點:從成型工藝的角度來看基體樹脂從線型結構轉變成三維網(wǎng)狀結構的全部歷程可分為流動階段,凝膠階段和固化階段三個階段,而且這一過程均是處在一定溫度下進行的。目前得到的資料表示國內重要的航空結構用復合材料基體樹脂的固化溫度最高在180士5℃的范圍。將碳纖維熱壓罐的最高使用溫度設定在250℃是適宜的。該溫度是目前國內對熱壓罐普遍使用的上限溫度。
模具是碳纖維熱壓罐在進行復合材料生產(chǎn)時不可缺少的部分,碳纖維熱壓罐模具應滿足哪些要求:使用模具生產(chǎn)得到的產(chǎn)品一般外形大體已經(jīng)與產(chǎn)品一致了,模具是一次制造長久有用的裝置,所以設計制造的時候應該非常的細心。盡量做到生產(chǎn)完后需要加工的量很小甚至不需要加工。如果情況允許的話模具應該滿足質量輕的要求,讓熱量更容易穿透而且散熱也更容易。模具各方位的厚度應該接近,有厚有滿可能會引起同一個制品的產(chǎn)品質量不均勻。強度、粗糙度以及加工精度等都應該嚴格的符合生產(chǎn)的需求。盡量的降低外部應力變化而可能給模具帶來的影響。
碳纖維熱壓罐成型時我們要進行抽真空的工藝,現(xiàn)在在于熱壓罐上是常用的工藝,對于碳纖維熱壓罐成型抽真空的作用主要是有著兩個方面并且他們的作用點不一樣:增加壓力:我們對罐內的真空袋抽真空主要是為了清除掉雜亂的空氣雜質,并且與罐內壓力一起的努力下增加其對罐內制品的的壓力,使得其熱壓固化的效果更好。穩(wěn)定溫度:前面我們講的是對真空袋抽真空,這里寫的是對罐內進行抽真空,這樣我們就將多余的空間抽出去,罐內進行加熱的時候就不會因為其余的空氣而造成整個罐內的溫度不均衡。
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