复合材料热压罐成型技
热压罐成型复合材料成型工艺的常见缺陷及对策
热压罐成型复合材料成型工艺的常见缺陷及对策
新能源汽车已经成为未来汽车发展的趋势，其制造过程中涉及对复合材料的使用和加工。热压罐成型是一种常见的复合材料成型工艺，可以制造大型一体化复合材料件。但是，该工艺也存在一些常见的缺陷，需要通过一些对策来解决。
1. 空气波纹
空气波纹是由于加热和压缩过程中，在复合材料中产生了气体滞留，而导致的材料表
面波动。该缺陷不仅影响产品外观，还可能影响产品性能。对于这一缺陷，可以加强预热
过程，增加相应的热压时间，将空气排出，减少材料中气体含量，并在成型过程中加强挤
压力度。
2. 节理
节理是由于材料的纤维方向和受力方向不一致，导致材料在弯曲和拉伸时出现开裂。
这可以通过合理选择纤维的方向和设计合适的成型方法来避免。同时，在使用材料时可以
钻探样品，确定材料的力学性能，调整工艺参数以达到最佳成型效果。
3. 气泡和夹层
气泡和夹层是由于工艺过程中材料中存在的气体未完全排出所导致的。这将影响材料
的力学性能和美观程度。应采取适当的加热和压缩工艺，以确保完全排除气体，并在成型
前通过振动加热对材料进行处理。
4. 熔体渗透
熔体渗透是指只有部分纤维浸润于树脂中，因此在热压罐成型中可能出现的问题。该
缺陷可以通过加强纤维和树脂的混合，以及预热和挤压来解决。
总的来说，热压罐成型工艺是一个十分复杂的成型工艺，需要严格控制各个环节，以
保证产品质量和一致性。同时，在解决常见缺陷时，应结合材料特点和成型工艺特点，选
择合适的解决方案。
碳纤维热压罐成型工艺
轻量级又坚固:碳纤维热压罐成型工艺
碳纤维热压罐是一种采用高温和高压技术，将碳纤维预浸料在工具表面加热至一定温度，然后施加一定压力，使其固化而成的容器。该工艺拥有成型周期短、强度高、重量轻等优势，因此广泛应用于航空航天、汽车制造、运动器材等领域。以下是碳纤维热压罐成型工艺的具体步骤：
1.材料准备。首先需要准备碳纤维布和环氧树脂预浸料。碳纤维布的种类和规格需要根据罐身的设计要求进行选择。环氧树脂预浸料需要在特定温度下储存，并严格按照说明书要求配比。
2.模具制造。根据罐身的形状和尺寸，制作相应的模具。模具表面应平整、光滑，并涂上一层脱模剂以便取出成型件。
3.成型。将碳纤维布预先铺放在模具表面，并涂上一层环氧树脂预浸料。然后将模具放入预热好的压力釜中，施加一定压力、温度，使碳纤维预浸料固化为硬质的碳纤维复合材料。
4.处理。取出成型件，通过裁剪、打磨、钻孔等方式进行进一步加工和修整，以便符合设计要求。
碳纤维热压罐成型工艺能够制造出质量轻、强度高、耐腐蚀、不易变形的容器，但生产过程中需要注意一些问题。
首先，要严格控制碳纤维布和环氧树脂预浸料的质量，避免出现问题。同时，尽量减少成型过程中的损耗，以节约材料成本。在压力
釜加压时，需要确保模具内部温度均匀，避免出现热点导致组织不均匀。另外，成型件的后续处理也需要仔细进行，以确保符合质量要求。
总之，碳纤维热压罐成型工艺是一种高效、环保、经济的工艺，
具有广泛的应用前景。在实际生产中，需要充分利用其优势，同时避
免出现问题，以确保成品质量。
复合材料的热压成型工艺技术水平_概述及解释说明
复合材料的热压成型工艺技术水平概述及解释说明
1. 引言
1.1 概述
复合材料是由两种或以上不同材料的组合而成，具有优异的性能和广泛的应用领域。作为一种重要的制造工艺技术，热压成型在复合材料的加工中扮演着至关重要的角色。本文将简要概述复合材料热压成型工艺技术水平的发展及其影响因素。
1.2 文章结构
本文内容主要包括以下几个方面：引言、复合材料热压成型工艺技术水平、热压成型工艺技术水平的影响因素分析、目前热压成型工艺技术水平现状概述以及结论与展望。
第二部分将介绍热压成型的定义和原理，以及它在不同领域中的应用。第三部分将详细分析影响热压成型工艺技术水平的因素，包括材料选择与预处理、工艺参数控制与优化以及设备性能与先进技术应用。第四部分将总结国内外对热压成型工艺技术水平的研究现状，并解析技术难点和挑战。最后，第五部分将对复合材料热压成型技术水平进行总结，并对未来的发展进行展望。
1.3 目的
本文旨在全面了解复合材料的热压成型工艺技术水平，并分析其影响因素，从而为该领域的技术发展提供参考。通过梳理国内外研究现状，揭示出当前存在的技术难题和挑战，并预测未来的发展趋势，以期为相关领域的科研人员和企业提供有价值的指导和启示。
2. 复合材料的热压成型工艺技术水平
2.1 热压成型的定义和原理
热压成型是一种常见的复合材料成型方法，通过在高温和高压条件下将预浸料或干布加热至树脂固化温度，使树脂固化并与纤维增强材料结合，在模具内形成所需形状。
热压成型基于树脂熔融流动性质以及压力和温度对材料行为的影响。在加热过程中，树脂变得粘稠，并且能够填充纤维增强材料之间的空隙。同时，施加的高压可提供更好的力学性能和纤维层间结合，从而实现更好的强度和刚度。
热压罐成型复合材料成型工艺的常见缺陷及对策
热压罐成型复合材料成型工艺的常见缺陷及对策
热压罐成型复合材料成型工艺是一种广泛应用于航空、汽车、船舶等领域的高性能材料成型技术。由于其具有质量轻、刚性高、耐高温耐腐蚀等优点，因此备受青睐。在实际生产中，热压罐成型复合材料成型工艺常常会出现各种缺陷，影响产品质量和性能。本文将重点介绍热压罐成型复合材料成型工艺中常见的缺陷及相应的对策。
一、气泡
气泡是热压罐成型复合材料成型工艺中常见的缺陷之一。气泡的存在会导致制品的密度不均匀，影响其力学性能和耐久性。气泡的形成原因主要包括树脂充填不足、工装表面粗糙和工艺参数设置不当等。
对策：
1. 提高树脂充填效率，保证充填充分；
2. 提高工装表面光洁度，减少气泡的产生；
3. 调整工艺参数，如温度、压力和时间，使树脂更好地充填并排除气泡。
二、裂纹
裂纹是热压罐成型复合材料成型工艺中另一个常见的缺陷。裂纹的存在会降低制品的强度和韧性，影响其使用寿命。裂纹的形成主要受到成型温度、成型压力和成型时间的影响，同时也与工装的设计和加工精度有关。
对策：
1. 控制成型温度，避免温度过高导致树脂的膨胀收缩，产生裂纹；
2. 合理控制成型压力，保证树脂充填充分但不会过大导致裂纹；
3. 控制成型时间，避免过长造成树脂过度固化产生裂纹；
4. 设计合理的工装结构，减少应力集中和变形，避免裂纹的产生。
三、毛刺
对策：
1. 优化模具的设计，减少脱模力和剪切力，避免毛刺的产生；
2. 提高模具表面的加工精度和光洁度，减少毛刺的生成；
3. 采用表面喷涂、电镀等方法，形成一层平滑的保护层，减少毛刺的产生。
7复合材料热压罐成型技术解析
复合材料热压罐成型技术
主讲：梅启林 单位：材料学院
School of Materials Science and Engineering
一、前言
? 热压罐：
航空复合材料制品的主要生产设备，具有整体加热系统的大型压力容器。
? 优点：
（1）大范围内适应各种材料对加工条件的要求 高温环氧175oC，600KPa 聚酰亚胺300~400oC， 1MPa
? 主要工艺过程 （1）均匀稳定树脂膜的制备----关键 （2）树脂熔融浸渍纤维 （3）预浸料冷却 （4）预浸料收卷
School of Materials Science and Engineering
预浸料的性能
? 外观 ? 物理性能
（1）单位面积纤维的质量（ GB7192-8）7 （2）树脂含量（ GB7192-8）7 （3）挥发分含量（ GB6056-8）5 （ 4）粘性（表征预浸料铺覆性和层间粘合性的指标） （ 5）流动度（一定条件下，预浸料树脂可流出的数量占预浸料质量的百分比，
GB5260-8）5 （6）凝胶时间（ GB5259-8）5
? 化学性能
? 化学成分（红外光谱 GB5416-8）8 ? 反应热焓（ DSC，Q/6S 975-91）
School of Materials Science and Engineering
碳纤维热压罐成型工艺
碳纤维热压罐成型工艺
碳纤维是一种重要的高性能材料，具有轻质、高强、高刚度、耐腐蚀等优良性能，被广泛应用于航空、航天、汽车、体育器材等领域。碳纤维制品的制造工艺中，热压罐成型技术是一种主要的工艺方法，下面将详细介绍碳纤维热压罐成型工艺。
1. 热压罐成型工艺原理
热压罐成型工艺是指将碳纤维预浸料层叠在模具中，再将其放到热压罐中进行加压和加热，使其经历固化、成型等工艺过程后，形成最终的产品。热压罐成型工艺的原理是利用高温高压下的热膨胀和热收缩特性，使预浸料在模具中形成所需的形状，同时通过热固化反应，实现预浸料的硬化和固化。
2. 热压罐成型工艺流程
热压罐成型工艺的流程包括预处理、模具制备、材料层叠、真空抽气、加热固化、冷却卸模等步骤。
（1）预处理：对碳纤维预浸料进行干燥处理，以去除其中的水分和挥发性物质。
（2）模具制备：设计和制造模具，根据产品要求调整模具温度和压力。
（3）材料层叠：将预处理后的碳纤维预浸料叠放在模具中，按照图纸要求进行层叠。
（4）真空抽气：将模具放入真空环境中，抽出其中的气体，以去除材料层叠中的气泡和水分。
（5）加热固化：将模具放入热压罐中，加热到所需的温度，进行加压和加热，使预浸料经历固化、成型等工艺过程。
（6）冷却卸模：待固化完成后，将模具从热压罐中取出，放置在冷却室中进行冷却，然后进行卸模、修边、打磨等后续处理。
3. 热压罐成型工艺优缺点
（1）优点：热压罐成型工艺可以实现高效、高精度、高品质的制造，能够制造出形状复杂、性能优良的碳纤维制品。该工艺还可以实现自动化生产，提高生产效率。
热压罐成型复合材料成型工艺的常见缺陷及对策
热压罐成型复合材料成型工艺的常见缺陷及对策
【摘要】
热压罐成型复合材料成型工艺在实践中存在着一些常见缺陷，如
材料质量不稳定、成型工艺参数不合理、设备维护不及时、操作人员
技能水平不足等问题。为了解决这些缺陷，可以采取一系列对策：首
先要控制材料质量，确保原材料符合标准要求；其次需要优化成型工
艺参数，提高成型的精度和稳定性；同时加强设备维护保养，确保设
备运行良好；最后要提高操作人员的技能水平，培训和指导操作人员。通过采取这些对策，可以有效地提高热压罐成型复合材料成型工艺的
质量和效率，推动产业的发展。
【关键词】
热压罐、复合材料、成型工艺、缺陷、对策、材料质量、成型工
艺参数、设备维护、操作人员技能、总结
1. 引言
1.1 背景介绍
热压罐成型复合材料成型工艺是一种常见的制备复合材料的方法，通过热压罐中的高温高压条件，将树脂和纤维材料进行压制成型。这
种工艺具有制备速度快、成型工艺简单等优点，因此在航空航天、汽
车制造等领域得到广泛应用。在实际生产过程中，热压罐成型复合材
料也存在着一些常见的缺陷，如气泡、褶皱、尺寸不一致等问题。为
了提高产品质量和生产效率，需要对这些常见缺陷进行深入分析，并
制定相应的对策来解决这些问题。本文将从控制材料质量、优化成型
工艺参数、加强设备维护保养、提高操作人员技能水平等方面进行讨论，为热压罐成型复合材料成型工艺的改进提供参考。
2. 正文
2.1 热压罐成型复合材料成型工艺存在的常见缺陷
热压罐成型复合材料是一种常用的制备工艺，在许多领域都有广
泛的应用。这种工艺也存在一些常见的缺陷，影响材料的质量和性能。以下是热压罐成型复合材料成型工艺存在的一些常见缺陷：
复合材料热压罐成型工艺
复合材料热压罐成型工艺是一种常见的制备复合材料的工艺。其主要步骤包括：
1.制备预浸料：将纤维（如玻璃纤维、碳纤维等）浸入预浸料中，
使其充分浸润预浸料，形成预浸料纤维束。
2.排列纤维束：将预浸料纤维束按照设计方案排列成预定形状。
3.制备复合材料主体：将排列好的纤维束放入复合材料热压罐中，
进行固化处理。固化处理的温度和时间根据预测的复合材料性
能进行调节。
4.切割和修整：完成固化后，将复合材料主体从热压罐中取出，
进行切割和修整，使其符合设计要求。
复合材料热压罐成型工艺可以制备出高强度、高刚度的复合材料，广泛应用于航空航天、汽车、体育器材等领域。
预浸料热压罐成型工艺
预浸料热压罐成型工艺
预浸料热压罐成型工艺
1. 介绍
预浸料热压罐成型工艺是一种先进的复合材料成型技术，广泛应用于
航空航天、汽车、船舶等领域。本文将深入探讨预浸料热压罐成型工
艺的原理、应用以及优缺点。
2. 原理
预浸料热压罐成型工艺是一种将纤维增强复合材料与树脂预浸料结合，经过加热和压力处理来实现成型的工艺。预浸料是将纤维和树脂提前
混合搅拌，并在其固化之前储存的一种材料。在成型过程中，预浸料
被放置在模具中，经过加热和高压处理，树脂固化并与纤维形成坚固
的结合，最终得到所需的复合材料产品。
3. 应用
预浸料热压罐成型工艺在航空航天领域得到广泛运用。由于其制造的
产品具有高强度、轻量化和耐腐蚀性能，能够满足飞机、航天器等高
性能应用的需求。预浸料热压罐成型工艺也逐渐应用于汽车、船舶等
领域，用于制造车身结构、内饰件等。
4. 优点
预浸料热压罐成型工艺具有以下优点：
- 高性能：由于树脂预浸料事先经过完全浸润纤维，成型后的产品具有优异的力学性能，如高强度和刚度。
- 轻量化：相比于传统金属材料，预浸料热压罐成型的产品重量更轻，能够实现结构的重量减轻，提高工作效率和节能。
- 过程可控性：成型过程中的加热、压力等参数可以精确控制，确保产品的一致性和质量稳定性。
- 设计自由度高：预浸料热压罐成型工艺可以实现复杂形状的产品制造，满足不同应用领域对产品外形和结构的要求。
5. 缺点
预浸料热压罐成型工艺也存在一些局限性：
- 成本高：与传统的复合材料成型工艺相比，预浸料热压罐成型的工艺过程较为复杂，需要较高的设备投资和人工成本。
复合材料热压罐设备制备氧化铝基复合材料的工艺研究
复合材料热压罐设备制备氧化铝基复合材料
的工艺研究
随着科技的进步和工业的发展，复合材料在各个领域的应用越来越广泛。其中，氧化铝基复合材料作为一种重要的材料，具有优良的高温性能、耐腐蚀性和机械性能等特点，因此在航空航天、汽车制造、电子设备等领域具有广阔的应用前景。
而复合材料的热压罐设备制备氧化铝基复合材料是一种常用的工艺方法。在这
个工艺过程中，主要通过高温和高压的作用，将氧化铝颗粒与金属基体进行结合，从而形成具有优异性能的氧化铝基复合材料。
首先，在制备氧化铝基复合材料的工艺过程中，需要选择适合的氧化铝颗粒和
金属基体材料。氧化铝颗粒通常是以纳米颗粒的形式存在，具有较大的比表面积和优良的热稳定性。选择适当的尺寸和表面性质的氧化铝颗粒，可以有效提高复合材料的强度和导热性能。而金属基体材料则需要具备良好的塑性和可变形性，以便在高温和高压的条件下与氧化铝颗粒结合。一般常用的金属基体材料有铝合金、钛合金等。
其次，在复合材料热压罐设备制备氧化铝基复合材料的工艺过程中，需要控制
好热压条件。热压是指在一定的温度和压力条件下，将氧化铝颗粒和金属基体进行压制和加热，使其发生反应和结合。为了获得优质的氧化铝基复合材料，需要选择适当的温度和压力参数，并控制好加热和压制的时间。通常，较高的温度和较大的压力可以提高复合材料的致密性和结合强度，但也需要考虑到材料的热稳定性和变形性。
此外，在工艺研究过程中，还需要考虑到其他因素对复合材料性能的影响。例如，合适的前处理工艺，可以提高氧化铝颗粒和金属基体之间的结合强度。在前处理过程中，可以采用表面处理剂、表面改性等方法，增加氧化铝颗粒与金属基体的
复合材料的成型工艺
复合材料的成型工艺
复合材料的成型工艺主要包括以下几种：
1. 手糊成型工艺：是一种湿法铺层成型法，通过涂刷胶液和铺设纤维织物，在模具上形成一定厚度的层片，然后进行固化。
2. 喷射成型工艺：是将树脂和纤维混合后，通过喷射的方式在模具表面形成一定厚度的层片，再进行固化。
3. 树脂传递模塑技术（RTM技术）：将纤维织物放入模具中，然后注入树脂，经过一定的温度和压力条件进行固化，形成复合材料制品。
4. 袋压法成型：是将纤维织物放入密封的袋子里，然后通过压力使纤维织物紧密结合在一起，再经过固化得到复合材料制品。
5. 真空袋压成型：是在袋压法的基础上，通过抽真空的方式排除纤维织物内的空气和水分，提高制品的密实度和质量。
6. 热压罐成型技术：是将预浸料放入金属模具中，通过热压罐的高温高压作用，使预浸料粘结成复合材料制品。
7. 液压釜法成型技术：是将预浸料放入密封的液压釜中，通过液体介质的压力使预浸料紧密结合在一起，再经过固化得到复合材料制品。
8. 热膨胀模塑法成型技术：是将纤维织物放入模具中，利用热膨胀原理使纤维织物紧密结合在一起，再经过固化得到复合材料
制品。
9. 夹层结构成型技术：是将两层或更多层预浸料之间夹入一层泡沫材料或其他材料，通过加热加压或抽真空的方式使其粘结成复合材料制品。
10. 模压料生产工艺：是将纤维织物和树脂混合后，经过一定温度和压力条件进行固化，形成模压料，然后将其加工成制品。11. ZMC模压料注射技术：是将ZMC模压料加热后注入模具中，经过一定的温度和压力条件进行固化，形成复合材料制品。12. 层合板生产技术：是将多层预浸料按照一定的顺序叠放在一起，然后经过热压或冷压的方式使其粘结成复合材料层合板。13. 卷制管成型技术：是将纤维织物和树脂混合后，通过卷制机卷制成管状制品。
复合材料成型技术研究现状
复合材料成型技术研究现状
发布时间：2022-10-30T02:32:59.514Z 来源：《科学与技术》2022年13期作者：刘强
[导读] 复合材料是一种新型材料，通常由聚合物、无机非金属或金属材料组成。
刘强
天津泰达西区热电有限公司天津 300451
摘要：复合材料是一种新型材料，通常由聚合物、无机非金属或金属材料组成。复合材料可以被定义为由具有不同化学或物理性质的两种或多种基团材料组成的新材料，并且在基团材料之间具有明显的界面。优点:重量轻，设计和生产性能好，组合效果好，强度和系数大，疲劳寿命长，腐蚀性好。目前，热固性聚合物基复合材料在国内外的应用比较广泛，其主要成分为热固性树脂基体与增强纤维。预浸料是用控制量的树脂浸渍纤维或织物后形成的中间材料，并随着航空航天领域和汽车行业对复合材料的高性能要求，预浸料作为实现该要求的主要材料得到了更广泛的应用。基于此，本篇文章对复合材料成型技术研究现状进行研究，以供参考。
关键词：复合材料；成型技术；研究现状
引言
复合材料产品的质量保证是成型方法、工艺设计和检验共同作用的结果，反映了复合材料制造技术的综合性。成型过程中各工序的控制是保证生产合格产品的关键。目前，复合材料制品技术发展迅速。追求高效率、高质量、低成本的完成复合材料成型，确保复合材料产品的工艺稳定、性能稳定及可靠性要求是未来研究复合材料成型技术的重中之重。
1热压罐成型
热压原理是通过高温压缩罐内气体、加热包装好的预浸料，使材料在压力下硬化。目前，该技术在工业生产中占有主要地位，尤其是在航空领域，广泛应用于飞机的机身、方向舵、尾翼、升降舵、机翼蒙皮等结构部件。近年来，复合材料构件成型过程中温度场/热场的变化、高压密封、传热机理等影响因素已成为该工艺的主要研究方向。
预浸料与热压罐 成型工艺技术
预浸料与热压罐成型工艺技术预浸料是一种复合材料的制备工艺，其制备过程为先将纤维或者纱线浸入树脂中进行预浸涂层，然后再将这些涂层过的纤维或纱线层层叠加，再通过一定的加工工艺进行固化和成型，从而得到具有一定性能和形状的复合材料制品。
热压罐成型工艺是指将预制的纤维增强复合材料层层叠加后，再放入热压罐中进行加热和加压，使其固化成型的一种加工工艺。具体操作流程为：首先将预制好的复合材料层层叠加，然后放入热压罐中，施加一定的压力和温度，使得树脂能够固化，同时纤维增强材料能够紧密结合成型。通常情况下，这个过程需要在高温高压的条件下进行，以确保复合材料的性能和质量。
预浸料和热压罐成型工艺的优点在于可以生产出性能良好、形状复杂的复合材料制品。此外，这种工艺还能够提高材料的耐磨性、耐高温性和抗冲击性能，使得其在航空航天、汽车、船舶等领域得到广泛应用。
1/ 1
热压罐成型技术
热压罐成型技术
热压罐成型技术是一种常用的金属成型工艺，通过加热和压力作用，将金属材料加工成所需形状和尺寸的零件。这种技术在航空航天、汽车制造、机械制造等领域得到了广泛应用。
热压罐成型技术的工艺流程通常包括以下几个步骤：原料准备、预热、成型、冷却和后处理。首先，需要准备好所需的金属材料，并根据设计要求切割成适当的尺寸。然后，将金属材料放入预热设备中进行加热，以提高材料的塑性和可塑性。
在进行成型前，需要将预热后的金属材料放入热压罐中，并施加适当的压力。这样可以使金属材料在高温和高压的环境下发生塑性变形，从而实现所需的形状和尺寸。成型过程需要控制好温度和压力，以保证成品的质量和性能。
成型完成后，需要将成品从热压罐中取出，并进行冷却。冷却过程可以通过水冷或自然冷却等方式进行。冷却后的成品通常具有较高的强度和硬度，但也可能存在一些内部应力和变形。因此，需要进行后处理，如退火、淬火等，以消除内部应力和改善成品的性能。
热压罐成型技术具有以下几个优点。首先，成型过程中金属材料处于高温和高压的状态，可以提高材料的塑性和可塑性，使得复杂形状的零件成型更容易。其次，在成型过程中可以加入适量的合金元素，以改善材料的性能和使用寿命。此外，热压罐成型技术还可以
实现高效、快速的生产，提高生产效率和降低成本。
然而，热压罐成型技术也存在一些限制和挑战。首先，成型过程中需要控制好温度和压力，以避免材料的过热或过压，从而影响成品的质量。其次，成型过程中可能会产生一些废品和副产品，需要进行处理和回收利用。此外，热压罐设备的成本较高，需要投入较大的资金。
热压罐成型的工艺流程
热压罐成型的工艺流程
热压罐成型的工艺流程通常包括以下步骤：
1. 原料准备：根据设计要求，选择合适的金属板材作为原料，并进行切割和清洁处理。
2. 冲床成型：将切割好的金属板放入冲床中，通过冲剪、冲孔等工艺将板材成型为罐体的各个部件。
3. 焊接：将成型好的各个部件进行角缝焊接，形成罐体的整体结构。焊接过程中需要控制好参数，避免产生焊缝变形和裂纹。
4. 补焊和磨光：对焊缝进行补焊和磨光处理，提高焊缝的强度和外观质量。
5. 非破坏性检测：使用X射线、超声波、液体渗透等方法对
焊缝进行非破坏性检测，确保焊接质量符合要求。
6. 衬里安装：根据使用要求，将适当材质的衬里板安装在罐体内部，以增强罐体的耐腐蚀性能。
7. 热处理：对整个罐体进行热处理，提高材料的力学性能和耐腐蚀能力。
8. 表面处理：对罐体外表面进行喷砂、抛光等处理，提高外观质量和防腐性能。
9. 防腐涂装：根据使用环境和介质的要求，对罐体进行防腐涂装，增加其耐腐蚀性能。
10. 检验：对成品进行质量检验，包括尺寸、外观、密封性、强度等方面的检查，确保产品质量符合标准。
11. 包装和运输：将合格的成品进行包装，并进行必要的标记和记录，方便运输和安装。
以上是热压罐成型的基本工艺流程，具体的步骤和方法可以根据实际情况进行调整和优化。
国内外复合材料工艺设备发展述评之八热压罐成型
目录
01 引言பைடு நூலகம்
03 国内外发展现状
02 热压罐成型技术概述 04 参考内容
引言
复合材料，由两种或两种以上不同性质的材料组成，因其具有优异的性能， 如强度高、耐腐蚀、轻质等，而被广泛应用于航空航天、汽车、建筑、体育器材 等领域。热压罐成型，作为复合材料制造过程中的一种重要工艺方法，其设备的 发展及技术进步对复合材料的生产具有深远的影响。本次演示将对国内外复合材 料工艺设备中的热压罐成型技术进行述评。
三、发展趋势和挑战
随着科学技术的不断进步和市场需求的变化，复合材料工艺设备的发展趋势 也在不断变化。未来，模压成型设备将更加注重自动化、智能化和绿色化。例如， 通过引入机器人技术和先进的数控系统，实现设备的自动化操作和无人化生产； 通过采用新型的环保材料和节能技术，实现生产的绿色化和可持续性。
然而，在发展的过程中，我们也面临着一些挑战。首先，如何将先进的自动 化技术应用到传统的复合材料生产中，实现两者的有机结合，是一个亟待解决的 问题。其次，随着环保要求的日益严格，如何在保证产品质量的前提下，实现生 产的环保和可持续性，也是一个重要的课题。最后，如何提高设备的可靠性和稳 定性，降低设备的维护成本，也是我们需要解决的一个重要问题。
三、发展趋势和挑战
随着技术的不断进步和市场需求的增加，复合材料液体模塑成型工艺设备的 发展趋势主要有以下几个方面：
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
School of Materials Science and Engineering
三、热压罐系统的结构与成型模具
（3）气体加压系统 常用压缩气体： 空气：0.7～１.0MPa,温度上限120oC----低成本、但助燃,150oC以上使用危险 氮气（液氮）：最常用，1.4～１.55MPa----抑制燃烧、易于分散到空气中 ----成本高 二氧化碳（液态）：2.05MPa-----密度大，对人体有害 -----不易分散到空气中
主要工艺过程 （1）均匀稳定树脂膜的制备----关键 （2）树脂熔融浸渍纤维 （3）预浸料冷却 （4）预浸料收卷
School of Materials Science and Engineering
预浸料的性能
外观 物理性能
（1）单位面积纤维的质量（GB7192-87） （2）树脂含量（GB7192-87） （3）挥发分含量（GB6056-85） （4）粘性（表征预浸料铺覆性和层间粘合性的指标） （5）流动度（一定条件下，预浸料树脂可流出的数量占预浸料质量的百分比，
陶瓷模具： 适用成型耐高温聚酰亚胺、热塑性树脂基复合材料等
School of Materials Science and Engineering
四、固化成型工艺流程
工艺辅助材料
（1）真空袋材料与密封胶条 100oC以下----PE薄膜 200oC以下----改性尼龙薄膜 耐高温聚酰亚胺、热塑性树脂基复合材料成型----耐高温聚酰亚胺薄膜
（1）压力容器 绝热层由内向外:镀铝钢板、陶瓷纤维、压力容器结构层 绝热层----防止热量外散，减少能量损失 镀铝钢板----防止热辐射损失 ----防止热气体窜入陶瓷纤维层
（2）加热与气体循环系统 加热方式： 间接气体点火----常用方式 热油（联苯400oC，硅油425oC）----可燃---潜在危险 蒸汽加热----150oC～180oC-----温度低，使用少 电加热----（适用直径小于2米）-----运营成本高
School of Materials Science and Engineering
六、热压罐成型技术的应用
复合材料制件 F-14
F-15
F-16
F-18
B-1
门
方向舵
升降舵
垂尾
平尾
副翼
扰流板
襟翼
翼盒
机身
AV-8B
DC-10 Demo
School of Materials Science and Engineering
设计力学、理化性能
School of Materials Science and Engineering
预浸料的制备
溶液浸渍法（辊筒缠绕法、连续排铺法）
（1）辊筒缠绕法
特点：
间歇性、设备简单、生产效率低、批量小
实验室或小批量生产
工作原理：
一系列变速机构----调节辊筒转动、导丝辊丝杠横向移动速度比----纤维间距
GB5260-85） （6）凝胶时间（GB5259-85）
化学性能
化学成分（红外光谱GB5416-88） 反应热焓（DSC，Q/6S 975-91）
School of Materials Science and Engineering
三、热压罐系统的结构与成型模具
热压罐系统Leabharlann Baidu结构
(中温低压120oCx0.275MPa-----高温高压760oCx69MPa)
热压罐成型的主要原材料 半成品
特点
铺层设计 组成、质量
调整纤维角度、单层厚度、层数 决定制品性能
预浸料的制备
（1）湿法：溶液浸渍法 （2）干法：热融浸渍法
Ws=t/d Ws----预浸料单位面积纤维质量（g/cm2)
t----丝束纤度（tex，即g/103m) d----预浸料纤维间距（10-3m）
六、热压罐成型技术的应用
复合材料制件 DC-1011
737
727
757
767
Lear Fan
Demo
Demo
门
方向舵
升降舵
垂尾
平尾
副翼
扰流板
襟翼
翼盒
机身
School of Materials Science and Engineering
六、热压罐成型技术的应用
五、热压罐成型工艺的仿真模拟
热压罐固化成型过程中发生的主要物理化学变化：
（1）促进树脂流动，确保浸渍充分，和预浸料准确到位 （2）纤维网络压实，实现纤维体积含量最大化 （3）合适的压力以抑制基体中空隙的形成 （4）合适的成型温度保证固化充分
成型过程的数值仿真模拟
（1）树脂流动 （2）纤维变形 （3）纤维压实 （4）空隙形成 （5）固化工艺优化热传导
（4）真空系统 最重要的辅助系统 水封型真空泵最可靠，油泵易被固化挥发分副产物腐蚀
（5）控制系统 对固化工艺进行监控----使工艺参数合理化、降低成本 计算机控制系统应同时安装微处理控制器，以防计算机控制系统失灵
（6）其它辅助系统 冷却系统、装卸系统等
School of Materials Science and Engineering
陶瓷7.2,聚酰胺—4.68)
电成型镍
采用电镀工艺将镍沉积到母模(石膏) 表面光洁、耐磨、易修补、脱模好，但成本高
碳纤维增强环氧复合材料模具
热膨胀与复合材料相似 表面光洁、 轻质、易加工 使用温度不能高于其玻璃化温度，耐压低、耐用性、耐划伤性等不及金属
School of Materials Science and Engineering
三、热压罐系统的结构与成型模具
成型模具
要求： （1）在成型温度和压力下保持适当的性能 （2）成本、寿命、精度、强度、质量、机加工性、热膨胀系数、尺寸稳
定性、表面处理及热导率等 模具材料类别： （1）室温至中温：树脂基复合材料 （2）低温至高温：金属材料 （3）超高温：陶瓷和石墨材料
School of Materials Science and Engineering
工艺参数：
纤维状态（单丝根数、总纤度、捻度等----影响浸渍程度和含胶量）
胶液浓度（影响含胶量最严重的因素----调节胶液密度、温度来控制）
牵引速度
高----浸渍时间短，浸渍程度低和含胶量低
低----浸渍充分和含胶量高，效率低
纤维张力（高----含胶量低，影响外观）
School of Materials Science and Engineering
（6）周边挡条----橡胶
School of Materials Science and Engineering
四、固化成型工艺流程
成型工艺流程
模具准备----裁减与铺叠----组合与装袋----固化与出罐脱模----检测----修整---二次成型----装配
School of Materials Science and Engineering
School of Materials Science and Engineering
六、热压罐成型技术的应用
School of Materials Science and Engineering
Thanks for your attention！
School of Materials Science and Engineering
三、热压罐系统的结构与成型模具
铝、钢、殷钢模具
良好的表面处理性能、可多次重复使用----应用最广 殷钢硬度与钢相似，热膨胀系数比钢和铝更小-----理想模具材料 铝：软、热膨胀系数大、但密度小，易搬动，机加工性较殷钢好 热膨胀系数（铝—26.2,钢—13.2 (C),17.8(NI),铸铁—11.1,殷钢—0.28,金属-
三、热压罐系统的结构与成型模具
膨胀橡胶模具
原理：利用橡胶受热过程的膨胀可控性，提供复合材料固化所需压力 作用：强化成型压力或传递压力 优点：可塑性成型、膨胀可控、均衡压力等 缺点：寿命短、导热性差等
石墨及陶瓷模具
石墨模具： 优点：热膨胀系数低、质轻、易制造、导热性好，使用温度高达2000oC 缺点：易脆、重复使用次数小于10次
（2）有空或无空隔离薄膜 作用：防止粘模 PTFE、改性氟塑料薄膜
（3）吸胶材料 吸收多余树脂，控制、调节纤维体积含量 玻璃布、滤纸、各种纤维非织布、 200oC以下----多、廉价----涤纶非织造布
（4）透气材料 疏导真空袋内气体。厚涤纶非织造布，高温200oC用玻璃布
（5）脱模布 让多余树和挥发分通过并进入吸胶层；防止粘模 一般采用0.1mmPTFE玻璃布
（2）加压灵活性强，均匀
缺点：
（1）尺寸、温度、压力要求高，结构复杂，制造成本昂贵 小型：D1m，L2m，10万美元， 大型 ：100万美元
（2）升温、加压速度慢，温度控制精度小
School of Materials Science and Engineering
二、预浸料
概念
纤维浸渍树脂后形成的片状材料。
School of Materials Science and Engineering
热融浸渍法制备预浸料
特点：
不使用溶剂，预浸料挥发分低，降低环境污染和人体危害 产品空隙率小，力学性能好 外观好，树脂含量控制精度高 节省了溶剂成本
熔融直接浸渍法 胶膜法
对树脂的要求： （1）能在成膜温度下形成稳定胶膜 （2）具有一定粘性，便于预浸料铺贴 （3）熔融时最低粘度不能太高，便于浸渍
《复合材料制备新技术》
复合材料热压罐成型技术
主讲：梅启林 单位：材料学院
School of Materials Science and Engineering
一、前言
热压罐：
航空复合材料制品的主要生产设备，具有整体加热系统的大型压力容器。
优点：
（1）大范围内适应各种材料对加工条件的要求 高温环氧175oC，600KPa 聚酰亚胺300~400oC， 1MPa
预浸料的制备
（2）连续排铺法 特点： 连续性、效率高、适合大规模生产 基本过程： 若干丝束----整经分丝----浸胶----挤胶----烘干----垫隔离纸----压
实----收卷 工艺参数： 胶液浓度 浸渍时间 -----影响浸渍程度主要因素 牵引速度 挤压辊间隙-----控制含胶量关键部件 烘干温度、时间----（目的----除去挥发分，初步固化（调节粘性））