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复合材料热压罐工艺描述

2020-10-23 16:50:51

复合材料热压罐成型工艺原理基本是一致的,不过热压罐工艺在复合材料的工艺中是应用较多、很为常见的一种成型方式。基于很多客户对该设备的求知上我们从复合材料热压罐的工艺原理、工艺特点、常见问题及对策、典型技术应用等方面对该工艺进行概括性说明。


复合材料热压罐的工艺原理与发展:

复合材料热压罐是一种针对聚合物基复合材料成型工艺特点的工艺设备,使用热压罐成型是制造连续纤维增强热固性复合材料制件的主要方法,适用于先进复合材料结构、蜂窝夹层结构及金属或复合材料胶接结构的成型中。一般具有温度和压力控制精度高、结构安全可靠、系统稳定性好、能耗低、操作和维护简单等优点,能实现模块化和系列化,可满足不同领域、不同工艺和不同规格的需求。工艺原理方面我们的设备是将碳纤维预浸料按铺层要求铺放于模具上,将毛坯密封在真空袋后放置于复合材料热压罐中。在真空的环境中经过了设备升温、加压、保温、降温和卸压等程序以及各项控制细节后就达到了我们想要的产品。


大型热压罐


复合材料热压罐实现温度、压力、真空、冷却、循环等工艺参数时序化、实时在线控制的这些功能需要多个装置协作才能完成。该设备包括以下几个组成部分:

(1)整体结构:由罐体、罐门机构、高温电机、风道板隔热层等形成一个耐高压、高温的压力罐体。

(2)安全联锁装置:由压力自动联锁、手动联锁、超高压报警装置组成确保生产安全。

(3)快开门装置:手动快开门装置,也可以选择手动电动两用快开门设计,停电时能正常开启关闭罐门。

(4)密封装置:罐门采用硅胶充气式密封,耐高压。

(5)压力系统:复合材料热压罐在工作的过程中要进行加压,由压缩机、储气罐、压力控制阀、管路、压力变送器和压力表等组成压力传送与控制系统,压力系统还应该有安全防爆装置。

(6)加热系统:由不锈钢电热管、高温风机、风道板、隔热层、温控系统组成,加热功率满足腔体的最高温度要求及升温速率的要求。

(7)温度循环系统:由循环风机、导风板、导流罩组成,加速热流传导和循环,形成均匀温度的罐内环境,使得整体的产品质量均匀。

(8)真空系统:为了让固化的效果更好,在加压之前就可能先对制品抽真空,由真空泵、管路、真空表和真空阀组成,给封装的复合材料预制件提供真空条件,要求有多个真空管接头满足成型工艺要求。

(9)自动控制系统:采用PLC控制系统,实现对压力、温度、冷却等工艺参数的全程高精度控制与实时记录,工艺过程不再需要人工参与。


复合材料热压罐工艺的优点:

(1)压力均匀:使用气体加压,压力通过真空袋作用到制品表面,使制件各处在相同压力下固化成型。

(2)温度均匀,可调控:罐内为循环热气流给工件加热,各处温度温差小。同时配置冷却系统,使温度可严格控制在工艺设置范围内。

(3)适用范围广:模具较简单,效率高。既适合于大面积复杂型面的板、壳,也适合于简单形状的板、棒、管、块,还可用于胶接装配,小型件可一次多件同时固化。

(4)成型工艺稳定、可靠:压力、温度均匀,可调可控,使成型或交接制品质量一致、可靠;孔隙率低、树脂含量可控并均匀;加压时可抽真空,使低分子物易于排出。


复合材料热压罐工艺的缺点:

复合材料热压罐同样有着缺点,比如说投资大、成本高、接轨复杂、造价高、投资大。该设备每次的生产除了消耗电量等还会消耗真空袋等辅助材料,是一种成本大但是利润高的设备。

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