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如何改变热压罐工艺方案？

2021-05-15 16:58:09

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热压罐工艺开始于20世纪40年代，在60年代开始广泛使用，是针对第二代复合材料的生产而研制开发的工艺，尤其在生产蒙皮类零件的时候发挥了巨大的作用，现已作为一种成熟的工艺被广泛使用。由热压罐工艺生产的复合材料占整个复合材料产量的50%以上，在航空航天领域比重高达80%以上。

热压罐工艺已经在各个复合材料零部件生产厂被大量使用。随着国防技术的高速发展，工业领域对复合材料的发展提出了更大、更厚、更复杂的要求，这使新产品的翘曲变形、残余应力水平以及分层开裂等问题浮出水面。目前解决热压罐工艺诸多问题的方法还是采用试模的方式。由于复合材料本身高昂的价格、较长的工艺时间以及热压罐工艺本身的复杂性，试模方法注定要耗费大量时间和成本，且难以归纳经验。

热压罐

随着FEM和CFD仿真手段的发展，利用仿真手段替代部分试模，预报试模的结果已成为可能。通过仿真手段可以模拟热压罐工艺过程中罐内的流场情况、温度场分布、预浸料的固化过程，以及最终工件的变形和残余应力等。而在进行了大量的虚拟仿真试验之后，则可利用神经网络建立热压罐工艺的知识库和专家系统，从而指导工装工件摆放、工装设计以及诸多工艺参数的优化，从根本上改变热压罐工艺方案的设计方式。

随着我国经济的快速发展，碳纤维的需求与日俱增，虽然国际上一些公司的T300级原丝和碳纤维产品开始对我国解冻，但碳纤维热压罐的生产是关系到国防建设的高科技，必须立足国内。所以，需要加大国家投入和攻关，或通过技术引进，尽快掌握核心技术，降低生产成本，研制生产高性能、高质量的碳纤维，以满足军工和民用产品的需求，扭转大量进口的局面，这是我国碳纤维热压罐工业发展亟待解决的问题。