碳纤维热压罐成型的基本原理是将已经准备好的模具放入热压罐中,将预浸料铺装在框架式模具上,再用真空袋将其盖上,并且与模具四周密封。然后,将已加热的高压气体通过空气泵不断地向热压罐内注入,真空袋内部不断有气体被排出,从而形成一定的压力对预浸料进行施压工作,受压的预浸料会将自身承受的压力传递到模具型面上,表面形成对模具的压力载荷。
热压罐经过加热的气体会经过真空袋上表面给预浸料加热,其产生的热量会通过真空袋和模具下表面传递给预浸料。随着温度的不断增加,预浸料会形成一定程度的固化,带到温度上升到一定程度,预浸料会形成制件。
热压罐成型工艺具有以下优点:
- 热压罐内压力均匀:使用气体加压,压力通过真空袋作用到制品表面,各点压力相等,构件在均匀的压力下固化。
- 温度均匀,可调控:热压罐内是以循环热气流为工件加热,各处温差小,受热均匀,同时配置加热和冷却系统,温度可调控。
- 适用范围广:工装比较简单、效率高,适合大面积复杂型面的蒙皮的固化成型,也可用于胶结装配,小型件可以一次多件同时固化。
- 成型工艺稳定、可靠:压力、温度均匀,可调控,使得成型或胶结制品质量一致;孔隙率低、树脂含量可控并可做到均匀化。
- 适合多种材料的生产:只要是固化周期、压力和温度在热压罐极限范围内的复合材料都能生产。
- 加压灵活性强:通常制件铺放在模具的一面,然后装入真空袋中,施加压力到制件上使其紧贴在模具上,制件上的压力通过袋内抽真空而进一步被加强。因此,热压罐成型技术可以生产不同外形的复合材料制件。