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1.1工藝原理

將碳纖維預浸料按鋪層要求鋪放于模具上，將毛坯密封在真空袋后放置于碳纖維熱壓罐中。在真空狀態下，經過熱壓罐設備升溫、加壓、保溫、降溫和卸壓等程序，利用熱壓罐內同時提供的均勻溫度和均布壓力實現固化，從而可以形成表面與內部質量高、形狀復雜、面積巨大的碳纖維復合材料制件。

1.2工藝發展

熱壓罐工藝是針對第二代復合材料的生產而研制開發的工藝，形成于20世紀40年代，一直到60年代才逐步得到推廣使用，后來廣泛應用于航空航天、復合材料、電子、兵器、交通、體育裝備和新型能源等高新技術領域，尤其是在各種蒙皮類零件的生產中發揮出了巨大的作用，現已成為一種成熟的工藝。由熱壓罐工藝生產的復合材料制品占整個復合材料制品產量的50%以上，在航空航天領域的比重更是高達80%以上。目前，熱壓罐工藝作為碳纖維復合材料構件的成型方法之一，也被許多碳纖維復合材料零部件生產廠家大量使用

熱壓罐是一種針對聚合物基復合材料成型工藝特點的工藝設備，使用熱壓罐成型是制造連續纖維增強熱固性復合材料制件的主要方法，適用于先進復合材料結構、蜂窩夾層結構及金屬或復合材料膠接結構的成型中。一般具有溫度和壓力控制精度高、結構安全可靠、系統穩定性好、能耗低、操作和維護簡單等優點，能實現模塊化和系列化，可滿足不同領域、不同工藝和不同規格的需求。

設備組成

作為針對碳纖維復合材料固化的系統設備，碳纖維熱壓罐能實現溫度、壓力、真空、冷卻、循環等工藝參數時序化、實時在線控制。該設備包括以下幾個組成部分：

（1）整體結構：由罐體、罐門機構、高溫電機、風道板隔熱層等形成一個耐高壓、高溫的罐體。

（2）安全聯鎖裝置：由壓力自動聯鎖、手動聯鎖、超高壓報警裝置組成。

（3）快開門裝置：手動電動兩用快開門設計，停電時能正常開啟關閉罐門；

(4）密封裝置：罐門采用硅膠充氣式密封，耐高壓。

（5）壓力系統：由壓縮機、儲氣罐、壓力控制閥、管路、壓力變送器和壓力表等組成壓力傳送與控制系統，罐內壓力可達1.5-2.5MPa，誤差不大于0.05MPa，設有安全防爆裝置。

（6）加熱系統：由不銹鋼電熱管、高溫風機、風道板、隔熱層、溫控系統組成，加熱功率滿足腔體的最高溫度要求及升溫速率的要求。

（7）溫度循環系統：由循環風機、導風板、導流罩組成，加速熱流傳導和循環，形成均勻溫度場。

（8）真空系統：由真空泵、管路、真空表和真空閥組成，給封裝的復合材料預制件提供真空條件，要求有多個真空管接頭滿足成型工藝要求。

（9）自動控制系統：采用PLC控制系統，實現對壓力、溫度、冷卻等工藝參數的全程高精度控制與實時記錄。