复合材料热压罐成型工艺详解

热压罐成型是指将单层预浸料按预定方向铺叠成的复合材料坯料,放在热压罐内,在定温度和压力下完成固化过程的工艺方法。热压罐是一种能承受和调控定温度、压力范围的专用压力容器。坯料被铺放在附有脱模剂的模具表面,然后依次用多孔防粘布(膜)、吸胶毡透气毡覆盖,并密封于真空袋内,再放入热压罐中。加温固化前先将袋抽真空,除去空气和挥发物,然后按不同树脂的固化制度升温、加压、固化。

固化制度的制定与执行是保证热压罐成型制件质量的关键。在加热到一定温度后,再对坯料加压,压力大小以保证制件压实为宜,即保证******限度地排出空气和挥发物,又不会挤压出过多的树脂,需要通过测定树脂在固化过程中粘度、介电常数或反应热的变化确定加温、加压程序。所用的模具结构简单,压制的制件密实,孔隙率低;制件中纤维方向和体积分数、制件形状和几何尺寸可得到保证。适合于层压板和夹层结构的复合材料成型。航空、航天领域的许多大型承力结构件均广泛采用这一成型工艺。

热压罐工艺是纤维复合材料应用较多、最为常见的一种成型方式。热压罐工艺生产的制品占整个复合材料制品产量50%以上，在航空航天领域的比重更是高达80%以上。成型的构件多应用于航空航天领域等主承力和次承力结构，以及国防、轨道交通、电子通讯、汽车制造、体育运动器材等诸多领域。

航天航空用热固性复合材质制品的生产全过程大致包括八道工艺流程:

(1)提前准备全过程:包括专用工具和资料的提前准备。

(2)原材料铺贴:包括裁剪、铺层和夯实。

(3)固化提前准备:包括模具清洗、坯件封袋及其在一些前提下坯件的迁移等。

(4)固化:包括坯件流动性夯实全过程和有机化学固化反应过程。

(5)检验:包括估测、超声波或X射线无损检测技术。

(6)整修:根据刨机、快速水切割机或数控车床整修。

(7)二次成形(该全过程并不是必须的,但合适用以繁杂外观设计的零件)。

(8)安装:包括精确测量、密封垫、安装。一般选用机械装配，但一些情况下也选用铆接安装。