碳纖維複合材料因(yīn)其質輕、高強、高模、耐腐蝕等特(tè)點己經在航空航天及武器裝備等軍用技術領域得(dé)到(dào)了廣泛的應用,傳統的高(gāo)性能複合材料為了保障其強度要求及孔隙(xì)率要求,大多采用熱壓罐成型工藝。
(圖示:碳纖維部件)
熱壓罐成型的優點是(shì)可製造各類複雜構件,零件質量優異,成型精度高,製件厚度均勻.但同時,熱壓罐設備投資大,生產效率(lǜ)低,不利於碳纖維(wéi)複合(hé)材料的推廣應用及連續化(huà)製造。為降低複(fù)合材(cái)料成本(běn),提高(gāo)複(fù)合材料生產效率,產生了所謂的複合材料“非熱壓罐-OOA"製造技術(shù),如(rú)樹脂傳遞模塑(sù)(RTM)、電子束和射線固化、樹脂膜浸滲(shèn)(RFI)和預浸料/真空成型技術等。
預浸料真(zhēn)空成型(xíng)工藝是(shì)一種低(dī)成本化成型工藝,這種工藝方(fāng)法是對(duì)熱(rè)壓罐工(gōng)藝的一種擴展(zhǎn),它的預浸料鋪疊、組裝(zhuāng)方式(shì)與熱壓罐工藝完全相同,區別在於該工藝僅在真(zhēn)空壓力條件下,在烘箱或其他加(jiā)熱設備中(zhōng)下固化,替代(dài)了(le)熱壓罐這種高(gāo)能(néng)耗設備。
傳統(tǒng)意(yì)義上(shàng)認為真(zhēn)空固化成型壓力低(dī),製件精度不高,力學性能較差,但是通(tōng)過對樹脂黏度、流動(dòng)性以及固化工(gōng)藝曆程(chéng)的不斷研究和控製,真空成型技術己在各類飛(fēi)機(jī)的(de)主承力(lì)構件中得到了應用。
真空成型相(xiàng)對於熱壓罐(guàn)成型複合材料而言(yán),真空成型複合材料纖維體積含量較低,孔隙率(lǜ)較高,對複合材料的力學性能產生影響的因素。複合材料的拉伸強度主要取決於纖維的強度(dù),因此真(zhēn)空成型對於沿纖維方向的拉伸強度影響不大.相反,單向複(fù)合材料的90°拉伸強度主要取決於樹脂的強度,真空成型複合材料的孔(kǒng)隙主要集(jí)中在樹脂層及界麵區域,因此對於複合材料的90°拉伸(shēn)強度、層間剪切強度等影響較大。
複合材料通過真空成型(xíng)與熱壓罐成(chéng)型性能測試結果表明:真空成型複合材料性能的保持(chí)率均在75%以上,有的甚至超過100%。對於碳纖維單向複合材料來(lái)說,層間剪切強度的保持率低,0°拉伸強度的保(bǎo)持(chí)率高:對於織物複(fù)合材料來(lái)說,0°壓縮強度的保持率低,0°拉伸的保持率高(gāo),層間剪切強度的保(bǎo)持率達到了93%.
針對真空成型複合材料出現的纖維體積含量較低,孔隙率較高的現象,www.91複(fù)材認為在複合材料製備的過(guò)程中,應注意層壓板(bǎn)的密實性,預浸料鋪敷過程中要注意每(měi)鋪(pù)幾層預浸料需及時抽真空,同時在製(zhì)備工程中要注意控製烘箱的升溫速率等條件,有效控製樹月旨流動(dòng)和孔隙(xì)的產生。
真空成型複合材料總(zǒng)體性能優異,材料性能保持較好(hǎo),基本滿足(zú)主承力結構部件(jiàn)的使用要求。真空成型工藝簡單,成本(běn)低,貼合複合材料低(dī)成本(běn)化的發展需求,是預浸料及複合材料(liào)將來的發展趨勢之一。