碳纖維復(fù)合材料熱壓罐輔助熟化成型

本文來(lái)自123

　　碳(C)纖維制作工藝中一般的手糊和真空導(dǎo)入高溫固化法，只能用以制造平板類型的零件，對(duì)于有表面曲度的零件，則須使用熱壓罐來(lái)輔助熟化成型。碳纖維生產(chǎn)具有許多優(yōu)良性能，碳纖維的軸向強(qiáng)度和模量高，密度低、比性能高，無(wú)蠕變，非氧化環(huán)境下耐超高溫，耐疲勞性好，比熱及導(dǎo)電性介于非金屬和金屬之間，熱膨脹系數(shù)小且具有各向異性，耐腐蝕性好，X射線透過(guò)性好。良好的導(dǎo)電導(dǎo)熱性能、電磁屏蔽性好等。碳纖維配件“外柔內(nèi)剛”，質(zhì)量比金屬鋁輕，但強(qiáng)度卻高于鋼鐵，并且具有耐腐蝕、高模量的特性，在國(guó)防軍工和民用方面都是重要材料。它不僅具有碳材料的固有本征特性，又兼?zhèn)浼徔椑w維的柔軟可加工性，是新一代增強(qiáng)纖維。制作一有表面曲度的復(fù)材疊層板，必須利用熱壓罐來(lái)輔助熟化，下面新材帶領(lǐng)大家共同熟悉熱壓罐的操作控制方法。
  123,123
 
　　預(yù)浸材疊層的制作方法是將預(yù)浸材仔細(xì)疊層后，加壓及加溫將材料(Material)固化，以形成復(fù)合材料。對(duì)于具有表面曲度的復(fù)材零件，其疊層方法不變，只是在兼顧曲度的條件下，預(yù)浸材的裁減需仔細(xì)規(guī)劃(設(shè)計(jì)大工程或作計(jì)劃)，以避免表面皺折及搭接不良。在熟化的過(guò)程(guò chéng)，因?yàn)椴贿m用熱壓機(jī)，而採(cǎi)用熱壓罐。熱壓罐基本構(gòu)造是一個(gè)密閉的壓力艙，其內(nèi)可控制（control)不同的壓力及溫度（temperature)。將預(yù)浸材疊層置于熱壓罐內(nèi)，利用內(nèi)部的空氣壓力來(lái)加壓疊層。因?yàn)榭諝鈮毫κ谴嬖诟鱾€(gè)方向，所以可以用來(lái)加壓表面不平的零件。而壓力及溫度則可控制在事先設(shè)定的變化曲線（Curve），一般稱為硬化周期。熟化過(guò)程中加壓的目的是使　得材料變得致密，篩除層與層之間的空隙，并且將多余的樹脂(Resin)擠出纖維，同時(shí)將氣泡帶出。而一般預(yù)浸材疊層加熱熟化時(shí)，為放熱反應(yīng)，樹脂黏度（viscosity)初期因溫度上升而下降(descend)，此時(shí)熱壓罐的壓力可將多余的樹脂擠出，使層與層之間完全接合。其后，因樹脂逐漸反應(yīng)而黏度上升，樹脂不再流動(dòng)，因此加壓的時(shí)機(jī)必須在樹脂黏度低的時(shí)候。至于溫度方面，如前所述樹脂為一放熱反應(yīng)，初期必須加熱以促進(jìn)反應(yīng)，外在的溫不能過(guò)高，以免內(nèi)部溫度由于熱量(Heat)堆積而過(guò)高，導(dǎo)致(cause)材料煺化。因此熟化的溫度必須同時(shí)考慮（consider)樹脂的反應(yīng)熱量(Heat)及影響(influence)熱傳的疊層厚度，不同的材料及零件厚度將導(dǎo)致不同的硬化周期。
 
　　在硬化周期的初期，通常須加真空于疊層中，以篩除層與層之間空隙中的空氣，而真空的效應(yīng)在樹脂(Resin)黏度（viscosity)下降(descend)開始流動(dòng)時(shí)則失效，因?yàn)榇藭r(shí)的空氣的通道因樹脂流動(dòng)而阻塞，不再能經(jīng)由真空抽出，所以真空在加壓以后及可終止。碳纖維制品就是指以碳纖維預(yù)浸布為原材料，通過(guò)不同的加工方法，加工成為能夠滿足使用要求的材料制品。
??