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1、’嚣谬粼‘弓沪二月月月吟。侣月岱芍侣门俗咭乙指七口公月亡月心月自弓内肠甘复合材料的热膨胀模塑法成型工艺简介钱玉林!航空工业部∀#∃所勺、热膨胀模塑法是七十年代中期发展起来的∃原理。一种复合材料成型新工艺方法与,热压罐法相树脂基复合材料的成型过程是树脂基体,。。,、比热膨胀模塑法有其独特的性质和优点研的固化过程众所周知压力温度和时间是,。究这种方法的最初动机在于降低复合材料制树脂固化过程的三个要素复合材料的每一种。,,。品的成本事实上热膨胀模塑法还为复合材成型方法都必须解决压力源问题。,,料制品的一次固化成型创造了条件所以热膨胀模塑闭模法是将复合材料预浸料、、,,美法西德等国都很重
2、视热膨胀模塑法工装置在热膨胀凸模!弹性材料一般为硅橡。,艺技术的研究用此法制造的复合材料结构胶(与金属阴模之间凸模的体积膨胀系数远,,。件已经应用于一些飞机上如工型加强机身大于刚体阴模的体积膨胀系数当模具受热、。,,壁板翼肋和%&∋机翼等后凸模的膨胀受到阴模的限制即对模壁产,热膨胀模塑法又可分为闭模法!或者称为生压力从而实现对复合材料固化过程的施、“,。。,弹性模法纯热膨胀模法(和开模法其原压图∃是对这一原理的图解指示它展示了理。。和工艺介绍如下一个密闭的阴模和橡胶块的热力学过程一、热膨胀模塑闭模法终端’),十““瓜二了十△下几‘−作共流东’!女子.、暇‘,、兮·,示公尸叮子吮少尸,
3、日,∗口认一户二一二,可七/’‘里二,一,‘‘霖蒸绷尸几一气甲君朴咬洲夕钾甲皿借∃+盯扮‘室温)十,,上一和燕劝橡胶阴模起点图∃热膨胀压力原理示意图、图∃,0是实,#中途经际途径途径成型工艺1一卜1‘21“是概念上的途径。热膨胀模塑闭模法成型工艺的关键,在于热膨。热膨胀模塑闭模法能产生很高的成型压胀凸模和刚体阴模的设计及制造按照本力。、热压,,所有体积膨胀系数大真空袋压力罐压力和热膨胀压力的方法的原理一般来说,。#。的材料原则上都可以选作热膨胀凸模但大小比较见图,与热压罐法相比热膨胀模塑闭模法不需要外加压力,源在一个普通的加热设备中即可,。成型因此是简单而经济的热膨胀模塑闭模法能够提
4、供比热压罐法高,,得多的成型压力所成型的制品的空隙率较低。有利于保证制品的成型质量复合材料的一个突出。特点是可设计性真正发挥复合材料的这,、一特点在设计上就需要采取避免二次组合。减少连接等的整体结构热膨胀模塑法可减少,是实现复合材料整体一次成成型次数和连接、、,图#真空热压罐热膨胀压力比较型的理想方法亦是降低复合材料制品成本的。,、途径之一是日前研究较成熟应用较多的热膨胀凸模、,#,。从图中可以看出真空袋压力热压罐材料是专用的有机硅橡胶根据预成型复合,,压力与热膨胀压力除压力的大小不同外前两材料制品的结构形状和尺寸来制备硅橡胶凸,,,者能够很快地达到所需要的压力而后者是随模它可以是一
5、块或者几块亦可以制成积木。。。温度的升高慢慢增大的这就要求所选用的热式组合凸模刚体阴模一般为金属材料一,膨胀材料的温度压力曲线与树脂凝胶点匹配复合材料预浸料可以直接在橡胶凸模上铺,。。,即在树脂凝胶点温度下热膨胀材料在该温度贴也可以在专门的预成型胎模上铺贴然后、,下所能达到的压力应该与+%&成型时所需的将橡胶凸模坯料和阴模组合起来放于电,。压力大小一致否则制品就不能到达预期的固热烘箱内加热固化成型图3为热膨胀模塑闭。,。化质量在复合材料成型过程中压力的施加模法的一种成型装置断面图时间,及其大小对制品的压实与否和树脂含量热输人。,的高低影响很大一般地说施加点总是选在树脂的凝胶温度下!事
6、实上凝胶温度也是一个。,/’4//温度范围(在热膨胀模塑工艺中真正的难乞‘。“二点就在于压力设计和控制所谓的凝胶点时厂的压力设计”,⋯.就是选定某一体积弹性模量的,热膨胀材料后确定膨胀材料与复合材料的体,。积比预算出成型压力的大小在实际工作,,以中在成型模具中需装置测压装置便随。,图3杰飞膨胀模塑的一种组合装置断面图时测量压力的大小实践证明热膨胀压力的。,∃一预浸料5#一橡胶型芯53一冈6不州贯大小是可设计的并且可以预先计算成型压、3特点力。,。热庄罐法成型复合材料校突出的缺点是热膨胀模的压力来源于温度的升高因设,,,备造价昂贵占地面积大使用和维护成木此加热源的温度均匀性是保证成
7、型压力大小,5、越,,,高操作技术要求严格制品越大复杂真均匀的关键特别是对于大而复杂的模具更,“”、空袋的铺设就越困难常常因为架桥漏要。求考虑温度的均匀性问题,,气而影响制品质量甚至造成制品的报废难,热膨胀材料的膨胀主要靠外热源但树脂。以实现制品的一次成型等。,凝胶时的放热对膨胀是有影响的胶点温度下,膨胀压力急骤增长不过此时的压力己属于,和填充性使外压源的压力均匀一致地作用在“”,。。剩余压力对制品质量影响不大成型制件的表面上所以说开模法热膨胀模块,。阴模
