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热压罐成型原理|莆田热压罐|山东中航泰达

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复合材料在海洋船舶领域的应用

上世纪40年代,热压罐型号,美国将碳纤维复合材料用于船舶建造。得益于它在海水环境中表现出的优异性能,在海洋船舶中的应用非常广泛。

复合材料优异舒适性的设计理念和无缝船体的优势进一步推动了各种复合材料船舶的开发。

近年来,碳纤维复合材料在船只上的使用不断增加,主要包括船壳、地板、甲板、舱壁,以及管道系统、油箱等上层建筑。

碳纤维复合材料的应用不仅降低了制造和维修成本,改善外观,还可以减轻吨位,莆田热压罐,提高安全性。

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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。该设备可在对复合材料产品抽真空的情况下,实现加温、加压固化成型。

热压罐是聚合物基复合材料构件制品成型的关键工艺设备。热压罐成型工艺是将复合材料毛坯、蜂窝夹心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)的状态下,经过升温、加压、保温(中温或高温)保压、降温卸压过程,使其成为所需要形状和质量状态制品的成型工艺方法。热压罐成型工艺是广泛应用的复合材料结构、蜂窝夹心结构及金属或复合材料胶接结构的主要成型方法之一。材料成型时,利用热压罐提供的均匀温度和压力环境实现固化,所以可得到表面与内部质量较高,结构复杂,面积巨大的符合材料制作。

复合材料基体树脂的固化,除了与树脂分子结构有关,热压罐成型原理,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,热压罐生产厂家,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,热压罐必须具备实现控制这些工艺参数的功能。

1、传统热压罐成型工艺

传统热压罐成型工艺 热压罐成型工艺的工作原理是利用罐内的高温压缩气体产生的压力对复合材料坯料进行加热加压以完成固化成型。热压罐成型系统是由罐体、冷却系统、真空系统、压力系统、加热系统、密封系统和控制系统构成。热压罐工艺流程:①预浸料下料(裁剪);②铺叠毛坯;③抽真空预压实(坯料与模具贴合);④(组装)固化;⑤(降温)脱模;⑥无损检测;⑦切边打磨;⑧称重。当前,在热压罐抽真空压实环节借助真空袋与模具之间抽真空形成的负压,对复合材料坯料进行加压。现已经发展成熟的技术有真空袋成型法、压力袋成型法和双真空袋成型法。其中,真空袋成型法加压不大于 0.1MPa,只适用于薄板制作或者蜂窝夹层结构。缺点是制品外形表面质量精度较差。压力袋成型法是通过向橡皮囊构成的压力袋(气压室)内注入压缩气体实现对复材坯料的加压,压力可达 0.25~0.5MPa,特点是对模具的刚度和强度要求高,制品的机械性能好于真空袋成型法制品。双真空袋压成型法起源于美国航空,采用湿法环氧预浸料对飞机复合材料结构修补。它有两套真空系统,适用于挥发分含量较高的树脂体系,如酚醛。热压罐成型工艺已由原来制备飞机承力较小的构件扩张到垂尾,方向舵和平尾发展到当前的机翼、机身等主承力结构。综合热压罐的技术要求和工艺特点,热压罐成型工艺的优点有:①热压罐内的温度和压力均匀变化,保证了固化过程制品受热均匀;②使用范围广泛,模具相对比较简单,***,适合大面积复杂型面的蒙皮、壁板和机身的成型;③热压罐内的温度、压力几乎能满足所有聚合物基复合材料的成型工艺要求;④成型工艺***。缺点有:①采用人工铺叠和下料效率低,耗时长,劳动强度大,废料较多;②固化过程中能耗较高,加工成本昂贵。热压罐成型过程中,具有较大调控和改进空间的工艺有:预浸料下料环节、加热环节、加压环节和模具材料和设计。

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