模具是碳纤维热压罐在进行复合材料生产时不可缺少的部分,碳纤维热压罐模具应满足哪些要求:使用模具生产得到的产品一般外形大体已经与产品一致了,模具是一次制造长久有用的装置,所以设计制造的时候应该非常的细心。尽量做到生产完后需要加工的量很小甚至不需要加工。如果情况允许的话模具应该满足质量轻的要求,让热量更容易穿透而且散热也更容易。模具各方位的厚度应该接近,有厚有满可能会引起同一个制品的产品质量不均匀。强度、粗糙度以及加工精度等都应该严格的符合生产的需求。尽量的降低外部应力变化而可能给模具带来的影响。
发展研究创新的制造工艺技术,国外军工碳纤维热压罐在飞机上的广泛应用得益于制造设备和工艺技术的发展和成熟。因此,国内要注意规划发展机械化、自动化制造技术(如自动铺带技术、自动纤维铺放技术等),并提高生产设备的柔性,以提高军工碳纤维热压罐的生产率。注意借鉴其他领域的经验,在飞机零件制造中适当采用缠绕、拉挤等低成本的自动化制造技术,填补这一空白。
对于碳纤维热压罐工艺其实也就是是指将单层预浸料按预订方向铺叠成的复合材料坯料,放在热压罐内,在定温度和压力下完结固化过程的工艺方法。热压罐是一种能接受和调控定温度、压力规模的专用压力容器。坯料被铺放在附有脱模剂的模具表面,然后依次用多孔防粘布(膜)、吸狡毡透气毡覆盖,并密封于真空袋内,再放入热压罐中。加温固化前先将袋抽真空,除去空气和挥发物,然后按不同树脂的固化制度升温、加压、固化。一些人会认为小型热压罐与固化炉是相同的设备,其实固化炉的固化是指在电子职业及其它各种职业中,为了增强材料结合的应力而选用的零部件加热、树脂固化和烘干的生产工艺。施行固化的容器即为固化炉。这与碳纤维热压罐的工艺虽然挨近可是热压罐比其要杂乱和高级的多。
碳纤维热压罐在进行成型固化的时候里面的复合材料力学性能随孔隙率的增加而降低。因此,本身使用碳纤维热压罐设备也是为了限制层合板内的孔隙量。通常,采用预浸料制备复合材料中孔隙形成的原因是我们需要进行注意的,我们按照这些原因在制定工艺时进行相应的有效调整以期达到我们的预期目标,目前主要包括五点:1、层压过程中产生的空洞和皱纹。2、颗粒团聚导致桥接。3、固化过程中的桥接和内部光纤终端区域限制树脂流动。4、溶解在树脂中的气体在加热时逸出。5、纤维毛球、丝束弯曲,纤维断裂,导致气泡残留。
碳纤维热压罐是生产非金属复合材料部件产品的关键工艺设备。通过真空系统、压力系统、冷却系统、中央控制系统和支持机械组件。在复合产品的固化过程中,根据工艺的技术要求,将产品进行真空加热以达到固化产品的目的。在碳纤维热压罐系统的工作过程中,温度测量点可以设置在加热区域和产品的相关部分。温度分布可由中央控制系统、显示,加热和冷却速率可根据工艺要求进行调整,以确保产品的固化质量。对于重要产品,当固化时,罐体用惰性气体保护,以防止在固化过程中从产品中逸出的易燃挥发物燃烧或爆炸。
碳纤维热压罐的工艺特点:从成型工艺的角度来看基体树脂从线型结构转变成三维网状结构的全部历程可分为流动阶段,凝胶阶段和固化阶段三个阶段,而且这一过程均是处在一定温度下进行的。目前得到的资料表示国内重要的航空结构用复合材料基体树脂的固化温度最高在180士5℃的范围。将碳纤维热压罐的最高使用温度设定在250℃是适宜的。该温度是目前国内对热压罐普遍使用的上限温度。