碳纖維復(fù)材真空成型和熱壓罐成型的區(qū)別 |
發(fā)布時(shí)間:2022-10-13 15:46 | 瀏覽次數(shù): |
碳纖維復(fù)合材料因其質(zhì)輕、高強(qiáng)、高模、耐腐蝕等特點(diǎn)己經(jīng)在航空航天及武器裝備等軍用技術(shù)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用,傳統(tǒng)的高性能復(fù)合材料為了保障其強(qiáng)度要求及孔隙率要求,大多采用熱壓罐成型工藝。熱壓罐成型的好處是可制造各類復(fù)雜構(gòu)件,零件質(zhì)量?jī)?yōu)秀,成型精度高,制件厚度均勻.但同時(shí),熱壓罐設(shè)備投資大,生產(chǎn)服從低,不利于碳纖維復(fù)合材料的推廣應(yīng)用及延續(xù)化制造。為降低復(fù)合材料成本,進(jìn)步復(fù)合材料生產(chǎn)服從,產(chǎn)生了所謂的復(fù)合材料“非熱壓罐-OOA " 制造技術(shù),如樹脂傳遞模塑(RTM)、電子束和射線固化、樹脂膜浸滲(RFI)和預(yù)浸料/真空成型技術(shù)等。
預(yù)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(duì)熱壓罐工藝的一種擴(kuò)展,它的預(yù)浸料鋪疊、組裝體例與熱壓罐工藝完全雷同,唯一的區(qū)別在于該工藝僅在真空壓力條件下,在烘箱或其他加熱設(shè)備中下固化,替換了熱壓罐這種高能耗設(shè)備。傳統(tǒng)意義上認(rèn)為真空固化成型壓力低,制件精度不高,力學(xué)性能較差,但是通過對(duì)樹脂黏度、流動(dòng)性以及固化工藝歷程的賡續(xù)研究和控制,真空成型技術(shù)己在各類飛機(jī)的主承力構(gòu)件中得到了應(yīng)用。 真空成型相對(duì)于熱壓罐成型復(fù)合材料而言,真空成型復(fù)合材料纖維體積含量較低,孔隙率較高,對(duì)復(fù)合材料的力學(xué)性能產(chǎn)生影響的因素。復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度重要取決于纖維的強(qiáng)度,因此真空成型對(duì)于沿纖維方向的拉伸強(qiáng)度影響不大.相反,單向復(fù)合材料的90°拉伸強(qiáng)度重要取決于樹脂的強(qiáng)度,真空成型復(fù)合材料的孔隙重要集中在樹脂層及界面區(qū)域,因此對(duì)于復(fù)合材料的90°拉伸強(qiáng)度、層間剪切強(qiáng)度等影響較大。
復(fù)合材料通過真空成型與熱壓罐成型性能測(cè)試效果注解:真空成型復(fù)合材料性能的保持率均在75%以上,有的甚至超過100%。對(duì)于碳纖維單向復(fù)合材料來說,層間剪切強(qiáng)度的保持率最低,0°拉伸強(qiáng)度的保持率最高:對(duì)于織物復(fù)合材料來說,0°壓縮強(qiáng)度的保持率最低,0°拉伸的保持率最高,層間剪切強(qiáng)度的保持率達(dá)到了93%. 針對(duì)真空成型復(fù)合材料出現(xiàn)的纖維體積含量較低,孔隙率較高的征象,在復(fù)合材料制備的過程中,應(yīng)細(xì)致層壓板的密實(shí)性,預(yù)浸料鋪敷過程中要細(xì)致每鋪幾層預(yù)浸料需及時(shí)抽真空,同時(shí)在制備工程中要細(xì)致控制烘箱的升溫速率等條件,有用控制樹月旨流動(dòng)和孔隙的產(chǎn)生。 真空成型復(fù)合材料總體性能優(yōu)秀,材料性能保持較好,基本知足主承力結(jié)構(gòu)部件的使用要求。真空成型工藝簡(jiǎn)單,成本低,貼合復(fù)合材料低成本化的發(fā)展需求,是預(yù)浸料及復(fù)合材料未來的發(fā)展趨勢(shì)之一。保舉了解:碳纖維復(fù)合材料熱壓罐輔助熟化成型 |
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