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碳纖維複材真空成型和熱壓罐成型的區別
发布时间:2017-03-17 16:28 | 浏览次数:


  碳纖維複合材料因其質輕、高強、高模、耐腐蝕等特點己經在航空航天及武器裝備等軍用技術領域得到了廣泛的應用,傳統的高性能複合材料爲了保障其強度要求及孔隙率要求,大多采用熱壓罐成型工藝。熱壓罐成型的優點是可制造各類複雜構件,零件質量優異,成型精度高,制件厚度均勻.但同時,熱壓罐設備投資大,生産效率低,不利于碳纖維複合材料的推广应用及连续化制造。为降低复合材料成本,提高复合材料生产效率,产生了所谓的复合材料“非热压罐-OOA " 制造技术,如树脂传递模塑(RTM)、电子束和射线固化、树脂膜浸渗(RFI)和预浸料/真空成型技术等。

碳纤维真空导入成型

  預浸料真空成型工藝是一種低成本化成型工藝,這種工藝方法是對熱壓罐工藝的一種擴展,它的預浸料鋪疊、組裝方式與熱壓罐工藝完全相同,唯一的區別在于該工藝僅在真空壓力條件下,在烘箱或其他加熱設備中下固化,替代了熱壓罐這種高能耗設備。傳統意義上認爲真空固化成型壓力低,制件精度不高,力學性能較差,但是通過對樹脂黏度、流動性以及固化工藝曆程的不斷研究和控制,真空成型技術己在各類飛機的主承力構件中得到了應用。

  真空成型相對于熱壓罐成型複合材料而言,真空成型複合材料纖維體積含量較低,孔隙率較高,對複合材料的力學性能産生影響的因素。複合材料的拉伸強度主要取決于纖維的強度,因此真空成型對于沿纖維方向的拉伸強度影響不大.相反,單向複合材料的90°拉伸強度主要取決于樹脂的強度,真空成型複合材料的孔隙主要集中在樹脂層及界面區域,因此對于複合材料的90°拉伸強度、層間剪切強度等影響較大。

碳纤维热压罐成型

  複合材料通過真空成型與熱壓罐成型性能測試結果表明:真空成型複合材料性能的保持率均在75%以上,有的甚至超過100%。對于碳纖維單向複合材料來說,層間剪切強度的保持率最低,0°拉伸強度的保持率最高:對于織物複合材料來說,0°壓縮強度的保持率最低,0°拉伸的保持率最高,層間剪切強度的保持率達到了93%.

  針對真空成型複合材料出現的纖維體積含量較低,孔隙率較高的現象,在複合材料制備的過程中,應注意層壓板的密實性,預浸料鋪敷過程中要注意每鋪幾層預浸料需及時抽真空,同時在制備工程中要注意控制烘箱的升溫速率等條件,有效控制樹月旨流動和孔隙的産生。

  真空成型複合材料總體性能優異,材料性能保持較好,基本滿足主承力結構部件的使用要求。真空成型工藝簡單,成本低,貼合複合材料低成本化的發展需求,是預浸料及複合材料將來的發展趨勢之一。推薦了解:碳纖維複合材料热压罐辅助熟化成型

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