傳統的高性能復合材料為了保障其強度要求以及孔隙率要求,大多采用熱壓罐成型工藝。熱壓罐成型的優點是可制造各類復雜構件,零件質量優異,成型精度高,制件厚度均勻,但相應的缺點也比較明顯,熱壓罐設備方面投資過大,生產效率較低,不利于碳纖維復合材料的推廣使用以及連續批量化制造。為降低復合材料成本,提高復合材料生產效率,產生了所謂的復合材料“非熱壓罐-OOA”制造技術,如熱爐固化、真空袋壓預浸料、樹脂傳遞模塑、真空輔助樹脂傳遞模塑技術等。
預浸料真空成型工藝則是一種低成本化成型工藝,這種工藝方法是對熱壓罐工藝的一種擴展,它的預浸料鋪疊、組裝方式都與熱壓罐工藝完全相同,*一的區別只在于該工藝僅在真空壓力條件下,在烘箱或其他加熱設備中下固化,替代了熱壓罐這種高能耗設備。傳統意義上認為真空固化成型壓力低,制件精度不高,力學性能較差,但是在通過對樹脂黏度、流動性以及固化工藝歷程的不斷研究和控制,真空成型技術己在各類飛機的主承力構件中得到了應用。
根據此前碳纖維復合材料熱壓罐成型與真空成型性能測試結果表明,真空成型復合材料性能的保持率均在75%以上,有的甚至超過100%;對于碳纖維單向復合材料來說,層間剪切強度的保持率*低,0°拉伸強度的保持率*高;對于織物復合材料來說,0°壓縮強度的保持率*低,0°拉伸的保持率*高,層間剪切強度的保持率達到了93%。
針對真空成型復合材料出現的纖維體積含量較低,孔隙率較高的現象,在碳纖維復合材料制備的過程中,應注意層壓板的密實性,預浸料鋪敷過程中要注意每鋪幾層預浸料需及時抽真空,同時在制備工程中要注意控制烘箱的升溫速率等條件,有效控制樹脂流動和孔隙的產生。
總體來說,真空成型復合材料總體性能優異,材料性能保持較好,基本滿足主承力結構部件的使用要求,而真空成型工藝簡單,成本低,也十分貼合復合材料低成本化的發展需求,是預浸料及復合材料將來的發展趨勢之一。
山東中航泰達復合材料有限公司一直致力于復合材料的研發和生產,擁有專業的研究團隊和完整地工藝生產流水線,并且中航泰達公司同時擁有熱壓罐的生產資質,是目前國內少有的即生產設備又加工復合材料制品的企,可見實力的雄厚。 |
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