復合材料熱壓罐工藝是應用較常見的一種成型方式。預浸料在真空狀態下,通過熱壓罐加熱、加壓,利用熱壓罐內同時提供的均勻溫度和均布壓力實現固化,復合材料熱壓罐加熱過程是怎樣的呢?
復合材料熱壓罐升溫階段。要選擇合理的升溫速度,對于大制件,升溫要慢,使整個制件受熱均勻,2℃/min是常用的升溫速率。這個階段主要用真空壓力,視情況可施加一定壓力。
熱壓罐保溫階段,對不同的樹脂基體,保持的溫度和時間有所不同,此階段的主要日的是使樹脂熔化,浸漬纖維,除去揮發物,并且使 樹臘逐步固化至凝膠狀態。此階段的成型壓力為全壓的1/3~1/2。使部分樹脂流出,保證制件最后的樹脂含量符合設計要求。
繼續升溫階段。經過吸膠階段后,樹脂基體己成半固化狀態,溶劑和低分子量揮發物充分排出,將溫度升華固化溫度。熱固性樹脂的固化反感是放熱反應,固 化過程中有熱量放出,如升溫速度過快,使固化反應速度急劇加快,熱量集中地大量放出,將導致材料局部被燒壞,這種現象稱為爆聚,必須避免。
復合材料熱壓罐保溫熱壓階段。此時的溫度是樹脂固化的溫度,樹脂基體進一步固化,這一階段要加全壓,目的是使樹脂在繼續固化過程中,層片之間充分壓實。從加全壓到整個熱壓結束,稱為熱壓階段。而從達到指定的熱壓溫度到熱壓結束的時間,稱為恒溫時間。熱壓階段的溫度、壓力和恒溫時間,是成型過程中的重要工藝參數,必須根據所用樹臘基體的配方嚴格控制。
復合材料熱壓罐冷卻階段。在一定保壓的情況下,采取自然冷卻或者強制冷卻到一定溫度或室溫,然后卸壓,取也產品。冷卻時間過短,容易使產品產生翹曲、開裂等現象,冷卻時間過長,對制品質量無明顯幫助,但會使生產周期拉長。
復合材料熱壓罐冷卻階段只為了讓高溫固化的制件,經過這一階段在較低溫度下保持一段時間,可以消除因高溫固化所產生的制件內應力,防止卸壓脫模后制件變形。
在成型過程中,每個階段的溫度控制都尤為重要,要對各種工藝參數進行嚴格的控制,才能得到高質量的制品。
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