传统的高性能复合材料为了保障其强度要求以及孔隙率要求,大多采用热压罐成型工艺。热压罐成型的优点是可制造各类复杂构件,零件质量优异,成型精度高,制件厚度均匀,但相应的缺点也比较明显,热压罐设备方面投资过大,生产效率较低,不利于碳纤维复合材料的推广使用以及连续批量化制造。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,如热炉固化、真空袋压预浸料、树脂传递模塑、真空辅助树脂传递模塑技术等。
预浸料真空成型工艺则是一种低成本化成型工艺,这种工艺方法是对热压罐工艺的一种扩展,它的预浸料铺叠、组装方式都与热压罐工艺完全相同,*一的区别只在于该工艺仅在真空压力条件下,在烘箱或其他加热设备中下固化,替代了热压罐这种高能耗设备。传统意义上认为真空固化成型压力低,制件精度不高,力学性能较差,但是在通过对树脂黏度、流动性以及固化工艺历程的不断研究和控制,真空成型技术己在各类飞机的主承力构件中得到了应用。
根据此前碳纤维复合材料热压罐成型与真空成型性能测试结果表明,真空成型复合材料性能的保持率均在75%以上,有的甚至超过100%;对于碳纤维单向复合材料来说,层间剪切强度的保持率*低,0°拉伸强度的保持率*高;对于织物复合材料来说,0°压缩强度的保持率*低,0°拉伸的保持率*高,层间剪切强度的保持率达到了93%。
针对真空成型复合材料出现的纤维体积含量较低,孔隙率较高的现象,在碳纤维复合材料制备的过程中,应注意层压板的密实性,预浸料铺敷过程中要注意每铺几层预浸料需及时抽真空,同时在制备工程中要注意控制烘箱的升温速率等条件,有效控制树脂流动和孔隙的产生。
总体来说,真空成型复合材料总体性能优异,材料性能保持较好,基本满足主承力结构部件的使用要求,而真空成型工艺简单,成本低,也十分贴合复合材料低成本化的发展需求,是预浸料及复合材料将来的发展趋势之一。
山东中航泰达复合材料有限公司一直致力于复合材料的研发和生产,拥有专业的研究团队和完整地工艺生产流水线,并且中航泰达公司同时拥有热压罐的生产资质,是目前国内少有的即生产设备又加工复合材料制品的企,可见实力的雄厚。 |
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