热压罐成型工艺ppt课件
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碳纤维铺层及热压罐成型工艺
碳纤维铺层及热压罐成型工艺是一种现代高科技制造工艺,采用先进的机械加工和材料技术,使得强度、硬度、耐磨性和抗腐蚀性等性能均得到了很大的提升。
热压罐成型工艺适用于生产大型复杂形状的碳纤维复合材料零件,可以减少零件生产时间和人工成本,并实现更多的一次成型。
本工艺具有高效性、经济性、环保性等优点,已经成为一种被广泛应用的高新技术生产工艺。
碳纤维铺层是碳纤维复合材料制造中的关键工序之一,是在基材表面按照固定规律排列并定量铺设碳纤维的过程,其目的是增加复合材料的强度和硬度。
这个过程需要精湛的技术和丰富的经验,还需要科学合理的设备和工具来确保质量。
碳
纤维铺层的关键是布放精度和速度的控制,以及合理的模具设计和模具材料的选择。
热压罐成型是一种采用高温和高压作用下进行复合材料成型的工艺,利用热压罐对铺设好的碳纤维进行高温高压的压制,以达到改善材料力学性能和提高材料
综合使用性能的目的。
在此工艺中,热压罐内部装有模具,模具可以根据需要进行加热和冷却,通过特殊设备对罐内空气进行排放和加压,使得模具内残余气体被压到无法在材料中产生气泡,从而保证了复合材料的密度和质量。
总之,碳纤维铺层及热压罐成型工艺是一种颇具现代化和科技化的高新技术生产工艺,通过优化设计和研发,可以使复合材料零件的生产效率和质量得到极大的提升。
同时,这种工艺也对推动保证性能和降低能耗、提高环保意识等方面具有重要意义。
碳纤维铺层及热压罐成型工艺碳纤维是一种轻、高强度的复合材料,具有优异的力学性能和化学稳定性,因此在航空航天、汽车制造、体育器材等领域得到广泛应用。
碳纤维制品的制造过程中,碳纤维铺层及热压罐成型工艺是关键步骤之一。
碳纤维铺层是将碳纤维布按照一定规律和层数铺放于工件模具上的过程。
碳纤维布一般采用预浸料形式,即将碳纤维与树脂预先浸渍,以提高其成型性和力学性能。
在铺放过程中,需要注意碳纤维布的方向和重叠度,以确保最终制品的力学性能和外观质量。
热压罐成型是将铺放好的碳纤维布放入热压罐中,在高温和高压的环境下进行成型的工艺。
热压罐通常由压力容器和加热系统组成。
在加热过程中,树脂预浸料中的树脂会熔化,填充碳纤维之间的空隙,形成固态复合材料。
通过控制压力、温度和时间等参数,可以实现对制品成型过程的控制,确保最终制品的性能和质量。
碳纤维铺层及热压罐成型工艺的关键在于控制各个环节的工艺参数。
首先是铺层工艺中的碳纤维布的方向和重叠度的控制。
碳纤维布的方向决定了最终制品的力学性能,因此需要根据设计要求进行合理的安排。
重叠度的控制则影响了制品的表面光洁度和力学性能的均匀性。
其次是热压罐成型过程中的温度、压力和时间的控制。
温度过高可能导致树脂过热、烧焦或产生气泡等问题,而温度过低则无法使树脂充分熔化。
压力的控制可以调节树脂的渗透性和制品的密实度,影响最终制品的强度和硬度。
时间的控制则决定了树脂的熔化和固化过程,过长或过短的时间都会影响制品的性能。
为了提高制品的表面质量,还可以采用真空辅助成型技术。
在热压罐成型过程中,通过抽取热压罐内的空气,可以减少树脂中的气泡和制品表面的缺陷,提高制品的光洁度和外观质量。
碳纤维铺层及热压罐成型工艺是制造碳纤维制品的重要工艺之一。
合理控制铺层工艺中的碳纤维布方向和重叠度,以及热压罐成型过程中的温度、压力和时间等参数,可以实现制品的成型和质量要求。
随着碳纤维技术的不断发展和应用的扩大,碳纤维铺层及热压罐成型工艺也将进一步完善和优化,为碳纤维制品的制造提供更好的解决方案。
预浸料热压罐成型工艺预浸料热压罐成型工艺是一种将预涂树脂纤维增强材料制成二次成型件的工艺。
该工艺具有生产效率高、质量稳定、材料利用率高等优势,因而在航空、航天等领域中得到广泛应用。
该工艺的主要步骤包括预处理、层叠压制、热固化、表面处理、修整和装配等。
首先,在预处理阶段,需要将预浸涂料进行干燥以去除其中可能残留的挥发性成分,保证湿含量的一致性。
接下来,在层叠压制阶段,将预处理后的预浸涂料叠在一起,并应用一定的压力,对其进行成型。
在热固化阶段,将已经成型的材料在一定的温度和时间下进行热处理,使其达到固化状态。
在表面处理阶段,需要对材料进行表面清理,如去除表面毛刺、划痕等缺陷,为下一步修整与装配工作做好准备。
在修整和装配阶段,需要对材料进行精细的修整,以确保其几何形状和尺寸精度,并进行一定的装配工作,使其成为成品阶段可用的二次成型件。
预浸料热压罐成型工艺具有以下优点。
首先,与传统的成型工艺相比,预浸料热压罐成型工艺具有生产效率高的优势,可以在较短的时间内生产出大规模的产品,节约了时间和人力成本。
其次,该工艺在制造过程中易于控制和重复,使得产品的质量稳定和可控性强。
同时,该工艺在制造采用纤维增强材料时,能够利用材料的性能潜力,达到更优越的机械性能和形状稳定性,给产品的使用带来更大的保障。
此外,该工艺还是一种材料利用率高的成型工艺,能够使纤维增强材料的浪费量降至最低。
综上所述,预浸料热压罐成型工艺是一种高效、稳定、可控的二次成型工艺,为航空、航天、运动器材等领域的快速制造提供了有效的解决方案。
未来,该工艺有望在更多领域得到应用,成为材料制造的重要成型技术之一。
热压罐成型工艺
热压罐成型工艺是一种常见的金属热压成型技术,它可以用于制
造各种复杂形状和形状的金属罐体。
它是一种比传统成型技术更快速、节省材料成本和时间的高级成型技术。
热压罐体成型作业步骤是:首先,金属材料将放入冷压模具中;
接着,金属材料会受到模具的热压力,造成内部压强;接下来,内部
压强会使金属材料流动形成所需的罐体形状;最后,罐体的外形将随
着模具的热压而定型,形成弹性的外形形状。
热压罐体成型工艺具有良好的钢板成型能力和板材的成型性能,
它可以快速制作复杂形状的金属罐体,更容易操纵,尤其适用于深度
和弧度比较大的罐体成型。
由于热压工艺在板材中有较大的内在压缩
应力,因此热压罐体可以更稳定地保持形状,有较强的抗弯、抗扭和
抗压能力。
另外,由于热压罐体成型技术可以有效地把金属材料曲折成所需
的形状,使其表面光洁,从而有效减少后期整形工艺,在某些情况下
也可以省去机加工步骤,降低成本增加效率。
收尾语:热压罐体成型工艺是快速、节省材料成本和时间的高级
成型技术,它可以有效减少后期整形工艺,更有效地制造复杂形状的
金属罐体,节约成本,提高效率。
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。
热压罐成型技术是一种重要的金属成型工艺,具有广泛的应用前景和发展潜力。
随着材料科学和工艺技术的不断进步,热压罐成型技术将进一步推动各个领域的发展和创新。
通过不断改进和优化成型工艺,可以提高产品质量,降低生产成本,为各行业的发展做出贡献。
热压罐工艺
热压罐工艺是一种将压力和温度结合在一起来加工材料的方法。
在这种工艺中,材料被放置在一个密闭的容器中,然后被加热和加压,使其形成所需的形状。
这个过程有以下几个步骤:
1.准备材料:先将需要加工的材料按照需要的形状进行加工和裁剪。
2.组装材料:将加工好的材料放置在热压罐中。
3.加热:然后加热热压罐,并使其达到所需的温度。
4.加压:向热压罐中注入压力,并使其达到所需的压力。
5.保持压力和温度:然后维持热压罐中的压力和温度,在规定的时间内完成所需的处理。
6.冷却:然后冷却热压罐,使材料冷却并凝固。
7.取出成品:最后从热压罐中取出成品,进行检验。
热压罐工艺可以制造各种形状的材料,例如板材、管材、环形件、轮毂、齿轮等。
这种工艺可以实现高精度加工,可以生产高性能材料。
它在制造航空、航天、汽车等领域中得到了广泛应用。
教学单元1热压罐成型工艺-工艺原理课程名称复合材料成型工艺教学单元热压罐成型工艺-工艺原理授课学时2H授课对象复合材料工程技术大二学生(第四学期)授课地点生产性实训基地课程类型理实一体教学分析教学内容◆我国复合材料制造技术:正确处理我国复合材料制造技术与欧美的差距,明确个人职业发展◆成型工艺原理及特点:明确热压罐成型制品高性能高成本原因◆热压罐设备工作原理:加热原理、加压原理、运行特点参考教材◆《树脂基复合材料成型工艺》,航空类专业职业教育系列“十三五”规划教材,西北工业大学出版社,2020年学情分析◆基础知识:具备复合材料手糊成型工艺操作能力,对加热设备有一定认知;◆学习优势:乐于动手,喜欢网络,善于运用网络;◆学习困难:有职业规划,但对复合材料成型工岗位认识不足。
教学目标知识目标能力目标素质目标1.能描述热压罐成型工艺原理2.能描述热压罐的加热加压原理3.能判断热压罐运行状态1.监控热压罐运行时能进行相关记录和急停处理1.培养学生航空报国追求卓越情怀;2.培养学生标准化规范化操作行为素养。
教学重点◆个人发展与国家复合材料制造技术的关系◆热压罐工作原理和工作特点教学难点◆热压罐运行的监控教学设计教学环节教学内容教学目标教学载体教学方法教学资源教学环境课前我国复合材料发展技术认识我国的现状讨论法自主学习法网络视频课中国家复合材料制造技术发展明确个人职业发展依托并促进国家技术发展讨论法头脑风暴法讲授法某航空企业复合材料成型工职业发展路线生产性实训基地:多媒体教室热压罐成型工艺原理及特点掌握热压罐成型工艺原理和热压罐设备特点;明确热压罐成型工艺特点问答法讲授法微课热压罐工作原理掌握热压罐加热加压原理;具备监控热压罐运行的能力问答法讨论法演示法三维动画视频虚拟仿真热压罐设备生产性实训基地:固化间课后复合材料成型工职业能力初步明确复合材料成型工需具备的职业能力某航空企业复合材料成型工能力要求自主学习法讨论法在线课程教学实施课前教师活动学生活动教师课前根据课程标准、竞赛标准、教材等完成课前预习任务设计、课堂活动及教学过程设计、课后复习任务设计,PPT、教案、封装考核评价表的设计。
热压罐成型法简介[指导]09.11.101 概述热压罐(HotAirAutoelave或简写Atitoelave)是一种针对聚合物基复合材料成型工艺特点的工艺设备,使用这种设备进行成型工艺的方法叫热压罐法[崔盛瑞]。
热压罐成型法是制造连续纤维增强热固性复合材料制件的主要方法[戴夫],目前广泛应用于先进复合材料结构、蜂窝夹层结构及金属或复合材料胶接结构的成型中[何颖]。
材料成型时,利用热压罐内同时提供的均匀温度和均布压力而固化,所以可得到表面与内部质量高,形状复杂,面积巨大的复合材料制件.我国的西安飞机制造公司于八十年代末同德国的肖尔茨机械工程公司公司联合设计分体加工制造了国内航空工厂最大规格的热压罐。
[崔盛瑞] 2 热压罐成型法简介[马军] 热压罐成型法是目前国内外广泛采用的工艺方法之一,主要用于大尺寸、外形较复杂的航空、航天FRP构件的制造,如蒙皮件、肋、框、各种壁板件、地板及整流罩。
热压罐成型法也有一定的局限性,结构很复杂的构件,用该方法成型有一定困难。
同时此法对模具的设计技术要求很高,模具必须有良好的导热性、热态刚性和气密性。
2.1 基本原理将预浸料按铺层要求铺放于模具上,并密封在真空袋中后放入热压罐中,经过热压罐设备加温、加压,完成材料固化反应,使预浸料坯件成为所需形状和满足质量要求的构件的工艺方法。
2.2 工艺特点热压罐成型法是FRP构件的最常用成型方法,可成型夹层结构件和层压板构件,也可成型组合构件和胶接构件。
目前适用于热压罐中温成型复合材料的模具主要有以下几种[何颖]:铝模具、钢模具、碳纤维/环氧树脂复合材料模具。
总的来说,对于尺寸精度配合要求较高、而且产量不大的复合材料构件可用碳纤维/环氧复合材料模具;对于尺寸精度要求不太高的构件或平板产品,铝制模具最为适用;当产品批量大,尺寸精度要求较高的构件,选择钢制模具最为经济、实用。
2.3 基本工艺参数[崔盛瑞]复合材料基体树脂的固化、除了与树脂的分子结构有关,还与其他组分(固化剂、交联促进剂等)有关.外界条件—温度、压力和时间因素对固化成型起着重要的作用,通常称这三个因素为工艺参数.就目前国内国外树脂体系固化所需压力而言,除聚酸亚胺类外,固化压力一般在0.3-0.6MPa的范围内[3]. 用于复合材料成型工艺的热压罐其使用压力一般小于1.6MPa,属于二类低压容器. 从成型工艺的角度来看,基体树脂从线型结构转变成三维网状结构的全部历程可分为三个阶段:流动阶段,凝胶阶段和固化阶段,而且这一过程均是处在一定温度下进行的. 根据文献〔3〕,〔6〕报道,国内重要的航空结构用复合材料基体树脂的固化温度最高在180士5?的范围. 将热压罐的最高使用温度设定在250?是适宜的。