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复合材料制品

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山东中航泰达复合材料有限公司

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2019-9-30 123

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山东中航泰达生产复合材料制品,复合材料热压罐固化产品设备的选型要综合考虑的因素包括:

1) 预计产品最大尺寸;

2) 产品树脂体系;

3) 树脂的性能;

4) 模具的设计;

5) 生产节拍。


今天我们先来详细介绍一下前两个因素:

 

一、预计产品最大尺寸

   用户在计划采购热压罐时必然会对产品的尺寸进行预估,通常希望有所预留,在场地和资金允许的前提下尽量采购大些的热压罐。

  用户需要根据产品的尺寸,综合考虑模具的尺寸。由于热压罐依靠循环风加热模具,因此,一定要充分考虑气体的流通通道,不能堵塞罐内空间。

但是,不要盲目选用大尺寸型号,受我国公路运输桥梁通行高度限制,外径超过5m就难以运输,对应热压罐有效使用直径约4.5m。在此尺寸以下,热压罐可以在厂家制造,运输到安装场地,建设周期短。此尺寸以上,需进行现场制造,建设周期长,费用高。同时热压罐能耗较高,需要综合考虑厂房的规模及配电能力。

 中航泰达在复合材料热压罐固化产品方面有非常成熟的技术和完善的设备,非常欢迎前来我公司实地考察。

 

二、产品树脂体系:

复合材料固化成型,对热压罐性能的要求主要取决于使用的树脂体系。在现有常用的热固性树脂中,以环氧树脂及酚醛树脂应用最为普遍。

环氧树脂根据不同的配方,从常温固化到高温固化,覆盖较大的范围。但是,常温固化和低温固化树脂,其性能不适合使用热压罐,较少用于热压罐工艺。常用于热压罐工艺的环氧树脂固化温度从120℃~180℃,通常,环氧树脂体系固化是施加0.6MPa的压力就可以使力学性能趋于稳定,固化成型后满足要求。如果形状复杂,需要适当提高压力。

酚醛树脂体系的使用同样很广泛,酚醛树脂体系采用烘箱固化的效果可以满足要求不高的应用场合,但是,当要求比较高的纤维体积含量、较高的致密性、较低的缺陷时,就需要使用热压罐。酚醛树脂体系根据配方及材料性能要求的不同,固化温度通常从120℃~170℃,固化施加的压力从0.4Mpa~2Mpa不等。

对于产品采用环氧树脂及酚醛树脂体系的热压罐用户,采用的固化辅助材料均为市场上供应的常规的尼龙薄膜真空袋、无纺透气毡、真空密封胶带,这些材料的短时间耐温上限通常在170℃~200℃之间。因此对于这些用户,选用热压罐的额定工作温度高于200℃是没有意义的。热压罐厂家通常按照250℃设计内部耐热结构,如果用户能准确提供最高使用温度,热压罐厂家可以准确计算加热负载,减小装机功率,达到节能的效果。我公司对于复合材料热压罐固化产品设备能够满足客户的温度、压力等精确要求,我公司不但是一家专业制造热压罐的公司,同时有非常成熟的复材生产技术,与中车四方机车车辆股份有限公司(高铁)、中车长春轨道客车股份有限公司(高铁)等均有长期合作关系。

复合材料使用的树脂体系种类很多,有些高性能的树脂的使用范围较小,仅使用于航空航天、电子等高端领域,如耐高温的双马树脂、聚酰亚胺树脂、高介电性能的氰酸酯树脂。正在研究开发中的热熔树脂系统,则是希望大幅降低复合材料的制造成本,提高制造效率。

最高使用温度250℃的热压罐可以满足双马树脂、氰酸酯树脂的固化温度要求,通常0.6Mpa的压力可以满足对于力学性能的要求,如果出于其它性能的需求,压力可能需要进一步提高。但是,对于这两种复合材料固化中使用的辅助材料,可靠的耐温性能约230℃,对工艺的制约很大,复合材料热压罐固化产品也会有所影响。

聚酰亚胺树脂是当前可实用的耐温等级最高的树脂,固化温度在300~370℃间,并有进一步提高的趋势,同时固化压力要求1.5Mpa以上,甚至2Mpa以上。这就需要配备高温高压热压罐。高温高压热压罐本身在技术上有较大的难度,同时,这个耐温等级的辅助材料工艺性极差,很难保证真空袋的密封,为此,高温高压热压罐必须配套氮气供应系统,保证工艺过程中内部气氛的氧含量≦8%,以杜绝使用中材料失火,建议使用纯度95%以上氮气加压。


热熔树脂系统复合材料正在研究开发中,研究者希望应用于汽车等领域。目前还没有得到广泛的应用,树脂正在不断的创新中,因此,如何配套热压罐还没有成熟的参数。从材料性能的规律分析,热熔树脂的成型温度一定要高于使用温度,热熔树脂的最低粘度不可能做到低于热固性树脂的最低粘度。从上述两点分析,适用于热熔树脂体系的热压罐的温度及压力要求均应稍高于常规热压罐。同时,热熔树脂研究的重要目标是实现高效成型,因此对设备有相应的要求,这需要从事材料及工艺研究人员进一步探索,对于复合材料热压罐固化产品更是需要精密的进行研究。

序号

树脂名称

固化温度

工作压力


1

环氧树脂

120--180

0.6Mpa


2

酚醛树脂

120--170

0.4Mpa2.0Mpa


3

双马树脂

230

0.6Mpa以下


4

氰酸酯树脂

230℃以下

1.0Mpa以下


5

聚酰亚胺树脂

300--370

1.5Mpa2.0Mpa


6

热熔树脂

待定

待定


  



复合材料热压罐

复合材料热压罐固化

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