碳纖維熱壓罐是一種成型技術(shù),用于制造碳纖維復(fù)合材料制品。熱壓罐主要由罐體、真空系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)、降溫系統(tǒng)、安裝件等組成,屬于壓力容器。
碳纖維熱壓罐成型的基本原理是將已經(jīng)準(zhǔn)備好的模具放入熱壓罐中,將預(yù)浸料鋪裝在框架式模具上,再用真空袋將其蓋上,并且與模具四周密封。然后,將已加熱的高壓氣體通過(guò)空氣泵不斷地向熱壓罐內(nèi)注入,真空袋內(nèi)部不斷有氣體被排出,從而形成一定的壓力對(duì)預(yù)浸料進(jìn)行施壓工作,受壓的預(yù)浸料會(huì)將自身承受的壓力傳遞到模具型面上,表面形成對(duì)模具的壓力載荷。
熱壓罐經(jīng)過(guò)加熱的氣體會(huì)經(jīng)過(guò)真空袋上表面給預(yù)浸料加熱,其產(chǎn)生的熱量會(huì)通過(guò)真空袋和模具下表面?zhèn)鬟f給預(yù)浸料。隨著溫度的不斷增加,預(yù)浸料會(huì)形成一定程度的固化,帶到溫度上升到一定程度,預(yù)浸料會(huì)形成制件。
在熱壓罐成型中,常見(jiàn)的就是模具變形引起的尺寸偏差,模具變形的原因主要有兩個(gè)。一是制作過(guò)程中由于真空袋內(nèi)部氣體不斷被抽空產(chǎn)生的壓力引起的模具受壓彈性變形,另一方面則是模具在受熱后引起的膨脹形變,兩個(gè)原因結(jié)合起來(lái)就會(huì)造成碳纖維產(chǎn)品尺寸的偏差與形狀的翹曲。
碳纖維熱壓罐的優(yōu)點(diǎn)主要有以下幾個(gè)方面:
提高產(chǎn)品質(zhì)量:通過(guò)高溫高壓的條件,熱壓罐成型工藝能夠使碳纖維材料更好地融合在一起,從而提高產(chǎn)品的強(qiáng)度和耐用性。
實(shí)現(xiàn)復(fù)雜形狀的制造:熱壓罐能夠制造出形狀復(fù)雜的碳纖維產(chǎn)品,滿足各種設(shè)計(jì)需求。
降低成本:熱壓罐成型工藝可以減少材料浪費(fèi),降低生產(chǎn)成本。
提高生產(chǎn)效率:通過(guò)連續(xù)的生產(chǎn)線,可以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的自動(dòng)化生產(chǎn),提高生產(chǎn)效率。