真空小型热压罐成型法是FRP构件的常用成型办法,可成型夹层构造件和层压板构件,也可成型组合构件和胶接构件。压力均匀,用压缩空气向罐内充气加压,罐内各处压力相同,构件在均匀压力下固化。温度均匀,罐内装有电扇和导风套,热空气循环活动,罐内各点温度较均匀。适用规模广,真空小型热压罐尺度大,适用于构造和型面杂乱的大型构件,如各种整流罩、机翼蒙皮壁板凳。效率高,热压罐容积大,一次可安放两层或多层模具,多种构件一同固化。一次性出资大,热压罐价格昂贵,运用进程中需耗用很多的水、电。
真空小型热压罐的主要优点之一就是适合于多种材料的生产,只要是固化周期、压力和温度在热压罐极限范围内的复合材料都能生产。热压罐的另一优点是它对复合材料制件的加压灵活性强。通常制件铺放在模具的一面,然后装人真空袋中,施加压力到制件上使其紧贴在模具上,制件上的压力通过袋内抽真空而进一步被加强。因此,热压罐成型技术可以生产不同外形的复合材料制件。由于上述优点,真空小型热压罐被广泛应用于航空航天先进复合材料制件的生产。
真空小型热压罐主要用于金属、非金属胶接结构件和树脂基高强度玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维和环氧树脂复合材料热压固化成型关键设备。复合材料基体树脂的固化,除了与树脂分子结构有关,还与其它组分(固化剂,交联促进剂等)有关。外界条件--温度、压力和时间因素对固化起着重要作用,通常称这三个因素为主要工艺参数,一切热压罐成型工艺方法都要根据基体树脂的分子结构变化规律确定其相应的工艺参数,真空小型热压罐必须具备实现控制这些工艺参数的功能。
真空小型热压罐模相对简单,效率高,适用于大面积复杂的表面蒙皮、墙板和壳体成形,能形成各种飞机部件,如果热压槽尺寸大,可以防止多层模具,同时各种不同尺寸的复杂结构和部件都可以成型。真空小型热压罐的温度和压力可以满足几乎所有聚合物基复合材料的成型工艺要求,如聚酯复合材料的低温成型。PI和PEEK复合材料的高温高压成型也可以完成Seam/RFI和其他工艺的形成。
真空小型热压罐的出产就是一个固化的进程,固化制度的制定与执行是确保热压罐成型制件质量的关键。在加热到必定温度后,再对坯料加压,压力巨细以确保制件压实为宜,即确保能够排出空气和挥发物,又不会揉捏出过多的树脂,需求通过测定树脂在固化进程中粘度、介电常数或反应热的变化确认加温、加压程序。所用的模具结构简略,限制的制件密实,孔隙率低;制件中纤维方向和体积分数、制件形状和几许尺寸可得到确保。真空小型热压罐适合于层压板和夹层结构的复合材料成型。航空、航天范畴的许多大型承力结构件均广泛选用这一成型工艺。
真空小型热压罐整套设备组成:真空:真空方面可由真空泵来进行抽真空,一般设备的一侧有着一排的真空表,其一侧接外面设备内部的是用来连接真空袋来抽取真空所用。加热:在碳纤维热压罐工作的时候离不开加热的功能,其加热一般使用了设备内部的电热管来进行加热,加热功能是与保温相结合的,因为加热的成本较高,所以设备一般会使用内保温的设计使得其内部的热量锁住不挥发。压力:罐体使用了压力容器的设计,在工作的时候压力不外放还可往内进行加压的操作,在压力的作用下材料将更容易与粘合剂相结合加快生产效率。时间:真空小型热压罐对于其固化的时间已经不需要人员来进行干预,一般设备可设计好几段的升温时间段等功能,对于时间也是自动控制系统来进行自动的控制达到非常精准的效果。