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如何降低熱壓罐成型成本?

2021-4-26

  至于如何降低熱壓罐成型成本?國(guó)內(nèi)也做了不少的研究工作,例如,預(yù)浸料“零吸膠”的實(shí)現(xiàn),輔助材料的國(guó)產(chǎn)化,共固化模具結(jié)構(gòu)熱效率的提高和組裝形式的優(yōu)化,結(jié)構(gòu)件進(jìn)罐的合理組合以及隨爐件測(cè)試項(xiàng)目的合理化等方面都有效地促進(jìn)了制造成本的降低。以某飛機(jī)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件為例,每生產(chǎn)1kg復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件,可以節(jié)約制造成本1200多元。若在制造大型復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件中預(yù)浸料鋪覆改為采用自動(dòng)鋪疊,生產(chǎn)效率會(huì)明顯提高,制造成本將繼續(xù)下降。因此,將其視為“高成本”的制造方法是不準(zhǔn)確的,該成型方法經(jīng)過(guò)了30多年的技術(shù)發(fā)展,其完整性及成熟度無(wú)疑對(duì)大型飛機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)合材料的應(yīng)用進(jìn)入快行道具有重要的意義。

  另外,由于真空輔助成型(VARI)工藝在降低復(fù)合材料制造成本及大型構(gòu)件整體成型方面的優(yōu)勢(shì),近年來(lái)受到業(yè)界的廣泛重視。國(guó)內(nèi)有關(guān)單位開(kāi)發(fā)了適用于VARI工藝的樹(shù)脂體系,并驗(yàn)證了其工藝方法,研究了其復(fù)合材料的性能,試制了相關(guān)的典型件。盡管該工藝試制的復(fù)合材料性能與熱壓罐法的基本相當(dāng),但要滿足高性能復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的要求還有不少的研究工作要做。因此,現(xiàn)階段應(yīng)發(fā)揮熱壓罐加壓固化的優(yōu)點(diǎn),彌補(bǔ)VARI工藝真空加壓的不足,揚(yáng)長(zhǎng)避短,這也是降低熱壓罐成型方法制造成本的一條有效技術(shù)途徑。

  熱壓罐成型方法在工程應(yīng)用上無(wú)論在成熟度還是在規(guī)?;矫嫒允钱?dāng)今航天領(lǐng)域復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件的主要成型方法,這是由它的特點(diǎn)決定的:

  (1)罐內(nèi)壓力和溫度均勻。在它們共同作用下,可滿足復(fù)合材料高纖維含量的要求,其復(fù)合材料具有較高的力學(xué)性能和較穩(wěn)定的物理性能,例如復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件的孔隙率低,樹(shù)脂含量均勻。

  (2)熱壓罐成型方法適用范圍廣。例如層壓結(jié)構(gòu)、夾芯結(jié)構(gòu)、膠接結(jié)構(gòu)和縫紉結(jié)構(gòu)。模具相對(duì)比較簡(jiǎn)單,效率高,尤其適用于大型的具有高性能要求的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件的成型。

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