行业新闻
查看分类行业新闻
现阶段热压罐成型工艺是什么？热压罐成型的原理
来源：茵泰利热压罐 时间：2022/4/23 17:34:48 次数：
热压罐成型技术是航空航天领域、汽车壳体、体育用品、承压建材等高科技领域重点发展的一项复合材料成型技术。 复合材料热压罐成型工艺起始于20世纪60年代，是目前生产航空航天高质量的树脂基复合材料制件的主要方法。它将复合材料毛坯、蜂窝夹芯结构或胶接结构用真空袋密封在模具上,置于热压罐中，在真空(或非真空)状态下，经过升温，保温(中温或高温)， 降温和泄压过程,使其成为所需要的形状和质量的成型工艺方法。
热压罐成型工艺是用真空袋密封复合材料坯件组合件放入热压罐中，在加热、加压的条件下进行固化成型制备复合材料制件的一种工艺方法。它是目前广泛应用的复合 材料结构、蜂窝夹芯结构及金属或复合材料胶接结构的主要成型方法之一,其原理是利用 热压罐提供的均匀的压力和温度，促使预浸料中的树脂流动和浸润纤维，并充分压实，排 除材料中的孔隙,然后通过持续的温度使树脂固化制成复合材料。
(1) 树脂的流动，使制件中的纤维被充分浸润。大多数预浸料中树脂的初始黏度较 高。当材料被加热时,黏度急剧下降，并在某一温度下达到值。这一温度就是常说的 热压罐成型周期中的“保温”温度，这可以确保增强材料完全浸透,并有效地将多余的树 脂挤入吸胶材料中。这个温度也是树脂容易形成孔隙的温度，这时加在树脂上的压力 是非常重要的。持续的加热使树脂开始固化，树脂黏度不断增加直到树脂的固化成型。
(2) 纤维网络的压实，施加一定压力除去树脂基体中可能存在的孔隙，使复合材料中 的纤维体积含量达到。在固化周期的低黏度点，如施加一定压力，树脂可能从复合材 料中挤出。事实上，对于有吸胶材料的成型，吸胶层会诱导树脂从复合材料流入吸胶层, 这一步骤既能确保树脂的浸润，也有利于排除复合材料中的孔隙，使复合材料中纤维的体 积含量达到。在复合材料的压实与固化过程中,湿气的扩散可能使先前存在的孔隙 进一步生长或被消除。在固化的过程中，升高温度有利于孔隙的生长，为了促使孔隙消 除，必须保证预浸料上有足够的压力。
(3) 合理的热传递过程以保证树脂基体的充分固化。与热压罐成型工艺相关的热传 递过程包括两个方面:包括各类铺层材料和模具在内的成型组合系统内部的热传递;热压 罐内加热单元对制件和模具的加热。前者是必需的，而后者也很重要，因为它控制着对整 个制件加热的均匀性，而且对复合材料的总固化时间也有重要的影响。现代化的热压罐 设备中有循环鼓风机和通道等装置来保证热量的均匀分布,对于已给定的工件有两个主 要的热传递方式:从循环介质中强制对流传热和热压罐内壁辐射传热。
热压罐成型工艺是用真空袋密封复合材料坯件组合件放入热压罐中，在加热、加压的条件下进行固化成型制备复合材料制件的一种工艺方法。它是目前广泛应用的复合 材料结构、蜂窝夹芯结构及金属或复合材料胶接结构的主要成型方法之一,其原理是利用 热压罐提供的均匀的压力和温度，促使预浸料中的树脂流动和浸润纤维，并充分压实，排 除材料中的孔隙,然后通过持续的温度使树脂固化制成复合材料。
热压罐是一个具有整体加热系统和加压系统的大型圆柱形金属容器,一般为卧式装 置。常见的结构是一端封闭,另一端开门的圆柱体，利用热空气、蒸汽或内置加热元件对 预浸料加热，并经过压缩空气(或氮气)加压到0.2-2. 5MPa固化成型，为复合材料 的压实和固化提供必要的热量和压力。
(1) 树脂的流动，使制件中的纤维被充分浸润。大多数预浸料中树脂的初始黏度较 高。当材料被加热时,黏度急剧下降，并在某一温度下达到值。这一温度就是常说的 热压罐成型周期中的“保温”温度，这可以确保增强材料完全浸透,并有效地将多余的树 脂挤入吸胶材料中。这个温度也是树脂容易形成孔隙的温度，这时加在树脂上的压力 是非常重要的。持续的加热使树脂开始固化，树脂黏度不断增加直到树脂的固化成型。
(2) 纤维网络的压实，施加一定压力除去树脂基体中可能存在的孔隙，使复合材料中 的纤维体积含量达到。在固化周期的低黏度点，如施加一定压力，树脂可能从复合材 料中挤出。事实上，对于有吸胶材料的成型，吸胶层会诱导树脂从复合材料流入吸胶层, 这一步骤既能确保树脂的浸润，也有利于排除复合材料中的孔隙，使复合材料中纤维的体 积含量达到。在复合材料的压实与固化过程中,湿气的扩散可能使先前存在的孔隙 进一步生长或被消除。在固化的过程中，升高温度有利于孔隙的生长，为了促使孔隙消 除，必须保证预浸料上有足够的压力。
(3) 合理的热传递过程以保证树脂基体的充分固化。与热压罐成型工艺相关的热传 递过程包括两个方面:包括各类铺层材料和模具在内的成型组合系统内部的热传递;热压 罐内加热单元对制件和模具的加热。前者是必需的，而后者也很重要，因为它控制着对整 个制件加热的均匀性，而且对复合材料的总固化时间也有重要的影响。现代化的热压罐 设备中有循环鼓风机和通道等装置来保证热量的均匀分布,对于已给定的工件有两个主 要的热传递方式:从循环介质中强制对流传热和热压罐内壁辐射传热。
Copyright © 山东茵泰利机械科技有限公司 版权所有