田恒
,
王继辉
,
冀运东
,
叶春生
,
胡海晓
,
张红元
材料导报
由于复合材料在固化过程中产生的残余应力会严重影响材料的使用,并且会带来安全隐患,因此固化残余应力一直都备受关注.首先在研究和测试布拉格光栅温度和应力灵敏度的基础上,将两根光栅分别以平行于碳纤维方向和垂直于碳纤维方向置入铺层的正中间,以此获得复合材料不同方向的残余应力变化情况.监测结果表明,平行方向的光栅在监测固化的过程中受到树脂和纤维的共同作用,且冷却后材料在平行方向显示的残余应力仅有-8.8MPa,而在垂直方向的光栅在监测过程中主要受到树脂的固化影响,收缩应变较大,且冷却后的光栅由于树脂固化不均匀,致使光栅信号分裂为3段.
关键词:
布拉格光栅传感器
,
预浸料
,
热压罐成型
,
固化行为
,
残余应力
韩培培
,
孟庆杰
玻璃钢/复合材料
以复合材料U形梁为研究对象,综合考虑模具材料与复合材料热膨胀系数的差异、模具的结构形式、回弹角补偿以及构件脱模等因素,采用CATIA三维软件对复合材料热压罐成型模具进行数字化设计.模具为框架式阳模结构,采用Q235钢焊接制造,对模具成型曲面进行补偿修正从而减小或消除热压罐成型过程中构件的变形,对两侧缘条各设置1°回弹补偿角以保证U形梁的尺寸精度和脱模要求.该模具结构合理,成本低,可加工性好,型面公差符合要求,具有良好的刚度和气密性.经工艺验证,采用该模具生产制造的复合材料构件型面公差符合要求,U形梁变形角度控制在技术要求范围以内,满足产品技术条件和后续装配要求.
关键词:
复合材料成型模具
,
U形梁
,
热压罐成型
,
热膨胀系数
,
回弹角补偿
邓火英
,
顾轶卓
,
李敏
,
张佐光
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2007.06.017
以S-2玻璃纤维/环氧648变厚度层板为研究对象,采用热压罐工艺成型,考察了不同铺层方式和阶梯宽度下缺陷的形成情况.研究结果表明,由于厚度梯度的存在,层板中容易产生纤维分布不均、富树脂、孔隙和分层缺陷,这与树脂的二维流动、纤维的滑移和结构的不对称性有关,铺层方式对各种缺陷影响显著.变厚度层板成型过程中倾角减小使得尺寸难以预测和控制,成型过程中应尽量避免树脂的流动.
关键词:
复合材料
,
热压罐成型
,
变厚度层板
,
缺陷
李树健
,
湛利华
,
彭文飞
,
周源琦
稀有金属材料与工程
先进树脂基复合材料在航空航天领域的应用日趋广泛,热压罐成型工艺已成为航空航天领域复合材料主承力和次承力结构件成型的首选工艺之一.影响复合材料构件热压罐固化成型质量的主要因素有:由热压罐和工装系统构成的成型制造外部温度场、压力场及其作用时间,由构件复杂结构及材料相变特性构成的内部热力场等.综述了近年先进树脂基复合材料热压罐固化成形工艺的主要研究进展,并结合国内外研究现状,对热压罐成型工艺的发展趋势及亟需解决的问题提出了几点思考.
关键词:
热压罐成型
,
温度场
,
压力场
,
发展趋势
傅承阳
,
李迎光
,
李楠垭
,
杭翔
材料科学与工程学报
针对热固性复合材料制件热压罐成型过程中,工装结构优化和降低升温速率等温度场均匀性优化方法的不足,提出了在“温度低谷“区域添加加热器来提高温度场均匀性的方法.通过温度场模拟确定加热器的个数、安放位置,并求解各个加热器的功率密度,实现对”温度低谷“区域的热量补偿,提高温度场的均匀性.通过实例分析,将热量补偿前的温度场和补偿后的进行对比,最大温差从20℃降低到6.5℃,温度场均匀性有了很大的改善.
关键词:
复合材料制件
,
热压罐成型
,
温度场均匀性
,
加热器
毕凤阳
,
金天国
,
彭高亮
,
张旭堂
,
刘文剑
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2011.z1.034
热压罐成型法是大尺寸高质量炭纤维增强树脂基复合材料制件的主要生产方法,其生产工艺过程数字化是其工艺方法研究热点之一.制定生产工艺所需要各项信息的数字化表达是实现其工艺数字化的基础,信息描述的质量直接影响到工艺知识的重用性.在详细分析热压罐成型法生产工艺制定需考虑的设备、工艺、工装等因素的基础上,应用本体技术对炭纤维增强树脂基复合材料热压罐生产所用到的设备能力参数、工艺过程参数、工装模具信息进行了数字化描述,建立主要工艺装备框架式模具设计的知识表达模型框架,开发了基于模拟的模具设计原型系统.研究结果可用于热压罐成型模具设计知识的存储和推理重用.
关键词:
热压罐成型
,
炭纤维增强树脂基复合材料
,
工艺信息
,
模具设计
,
本体表达
田恒
,
王继辉
,
冀运东
,
胡海晓
,
张红元
,
徐喆
功能材料
复合材料在固化过程中产生的残余应力会严重影响材料的使用和安全。首先在研究和测试了布拉格光栅温度和应力灵敏度的基础上,将3根光栅分别以平行于碳纤维的方向置入预浸料的上、中、下3个位置,以此获得复合材料不同厚度位置的残余应力变化情况。监测结果表明,上、下层光栅监测到的预浸料固化过程几乎完全一致,而在降温时下层的布拉格光栅残余应力则比上层的要大得多,中间层布拉格光栅在固化过程中测得的残余应力最小,但在降温过程中的热残余应力不易释放而导致最后的残余应力也较大。
关键词:
布拉格光栅传感器
,
预浸料
,
热压罐成型
,
固化行为
,
残余应力
程文礼
,
邱启艳
,
陈静
材料导报
复合材料零件固化变形是多种因素综合作用的结果,如何优化结构及制造工艺以降低固化变形是许多科研工作者长期研究的课题.根据过程诱导应力和变形产生机理可将影响固化变形的因素分为热应力、固化收缩应力、温度梯度与树脂固化度、压力分布和树脂流动、模具与零件的相互作用等.分别介绍了这几种因素导致固化变形的机理,同时阐述了目前固化变形控制的研究进展.
关键词:
复合材料
,
热压罐成型
,
固化变形
,
机理
,
回弹
,
模具
王仁宇
,
关志东
,
王乾
,
蒋婷
,
黎增山
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2017.02.028
利用固化动力学模型对20 mm厚度和3mm厚度的ZT7H/5429碳纤维复合材料层合板进行了固化模拟,在固化过程中,20 mm厚度平板出现了温度峰值,中心温度与表面温度差不超过6℃,3mm平板温度分布均匀,温度历程与热压罐工艺温度基本一致.利用简化的温度场和等效热膨胀系数对609和90°拐角的Ⅴ型基准试件进行了固化变形模拟,并进行了Ⅴ型基准试件的固化试验.60°和90°拐角试件的固化回弹角的模拟值分别为1.58°和1.18°,试验测得的回弹角的平均值分别为1.59°和1.11°.对Ⅴ型复合材料蒙皮构件进行了固化变形模拟,并得到了补偿过的工装型面,在该工装上成型的试件与设计形状基本一致.
关键词:
树脂基复合材料
,
热压罐成型
,
固化变形
,
有限元
,
变形补偿
马如飞
,
李嘉
,
桂佳俊
,
石峰晖
,
张宝艳
航空材料学报
doi:10.11868/j.issn.1005-5053.2015.000206
针对一种碳纤维单向预浸料ZT7G/LT-03A及碳纤维平纹织物预浸料ZT7G3198P/LT-03A,采用热压罐成型工艺和真空成型工艺各制备了3批次复合材料,测试预浸料的物理性能以及复合材料层合板的力学性能,通过对两种制备工艺得到的复合材料力学性能、纤维体积含量及孔隙率的对比分析发现,该体系真空成型复合材料性能的保持率均在75%以上,有的甚至超过100%。对于碳纤维单向预浸料来说,层间剪切的保持率最低,0°拉伸强度的保持率最高；对于织物复合材料来说,0°压缩强度的保持率最低,0°拉伸的保持率最高。同时真空成型复合材料纤维体积含量较低,孔隙率较高,是影响其性能的主要原因。
关键词:
真空成型
,
热压罐成型
,
复合材料
,
性能对比
