复合材料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,复合材料热压罐必须具备实现控制这些工艺参数的功能。
复合材料热压罐成型法是现在国内外广泛选用的技术办法之一,首要用于大个头的玻璃钢制品的制造,具有共同的技术特色和技术参数。用于复合材料成型技术的热压罐其运用压力通常小于1.6MPa,归于二类低压容器。从成型技术的角度来看,基体树脂从线型构造转变成三维网状构造的全部进程可分为三个期间:活动期间,凝胶期间和固化期间,并且这一进程均是处在必定温度下进行的。依据文献报导,国内主要的航空构造用复合材料基体树脂的固化温度高在180士5℃的规模。将热压罐的高运用温度设定在250℃是适合的。该温度是现在国内对复合材料热压罐遍及运用的上限温度。
发展研究创新的制造工艺技术,国外军工复合材料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,以提高军工复合材料热压罐的生产率。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。
复合材料热压罐与普通的热压罐成型都是主要依赖其真空与热压的功能,所以有时候热压罐也叫做复合材料热压罐。由于只是用于实验所以实验室热压罐的内部有效空间并不大,设备的价格也比较低,但是功能较齐全,主要是为了先将材料制出来,通过成品材料来研究这种进行热压固化的时间、压力、温度等是否是符合相应的需求,为了在试验的时候不影响生产所以除了一些科研与学习所用外在生产工厂也是需要这样的设备。
复合材料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,复合材料热压罐被广泛应用于航空航天先进复合材料制件的生产。
复合材料热压罐模相对简单,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。复合材料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。