日本东丽3月28日宣布推出新的碳纤维复合材料成型工艺,不仅可以提高部件的尺寸精度,还能降低生产过程的能耗。该技术在经过实证之后,将首先应用于飞机制造,然后向汽车和其他一般产业进行推广。
传统的CFRP部件通常采用热压罐工艺生产。首先将预浸料铺设在模具中,然后送入热压罐进行加热、固化、成型。但由于以空气作为介质导热很慢,而且如果模具本身比热容较大、吸收了大量的热量,会导致部件本身升温的时间很长,成型速度很慢。这一直是令业内专家头疼的难题。
再者,一旦所需成型的部件尺寸较大、厚度可观,或者几何形状较为复杂,部件内部就会产生残留应力分布不均的问题,导致成型后的部件容易变形。譬如在飞机机翼的组装过程中,为了避免这种情况,必须加入一些填料,付出额外的人力、物力和时间。这些额外的工序会进一步拉长整个生产周期。
为解决上述问题,日本东丽在模具表面安装了既定数量的加热器,(将模具表面分割成若干加热区),在真空条件下进行接触加热。这种方法不仅提高了加热效率,同时降低了能量消耗。更令人称道的是,每个加热器(加热区)都是独立控制的,针对部件的不同位置施以最合适的温度。这样做可以使部件内部的残留应力实现均匀分布,部件可以最大程度接近预先设计的尺寸和形状,解决了之前存在的一系列问题,减少了组装过程所需的人力、物力和时间。
来源:中国国际复合材料展览会
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