自動(dòng)鋪絲(AFP):用于單向窄帶預(yù)浸料自動(dòng)鋪放。通常寬度可在3.175毫米(1/8")，6.35毫米(1/4")或12.7毫米(1/2")，多種卷重規(guī)格可選。窄帶預(yù)浸料備有聚乙烯保護(hù)膜，適用于大曲率復(fù)雜結(jié)構(gòu)的制造。
B. 預(yù)浸料工藝技術(shù)有哪些?
預(yù)浸料使用工藝多樣。以下各圖介紹了各類特定工藝最合適的應(yīng)用領(lǐng)域。如果是大型部件，可能加熱模具比固化爐更合適。
C. 真空袋/固化爐或熱壓罐-選擇哪種工藝？
真空袋/固化爐或熱壓罐是用預(yù)浸料制造復(fù)合材料部件的兩種主要工藝。加工方法取決于部件的質(zhì)量、成本和種類。
真空袋工藝適用于各種厚度的單板結(jié)構(gòu)和大型夾層結(jié)構(gòu)的制造。真空袋工藝步驟包括鋪貼好預(yù)浸料后打袋、密封及抽真空，從而將空氣排出。
抽真空產(chǎn)生的壓力達(dá)到1個(gè)大氣壓，起到對(duì)鋪層進(jìn)行壓實(shí)的作用，然后將其送入固化爐固化，或釆用自加熱模具固化。便得到所需復(fù)材部件。部分高性能預(yù)浸料也可以使用標(biāo)準(zhǔn)的真空袋固化爐固化，其部件質(zhì)量接近熱壓罐工藝。
熱壓罐工藝用于制造高纖維體積含量、低空隙率的優(yōu)質(zhì)結(jié)部件。熱壓罐技術(shù)也需要類似的真空袋,但要用熱壓罐取代固化爐。
熱壓罐是一種壓力容器，通過控制不同真空、壓力、升溫速率和固化溫度等參數(shù)為復(fù)合材料提供固化條件。熱壓罐通常也可以在壓力較低的情況下生產(chǎn)高標(biāo)準(zhǔn)的蜂窩夾層結(jié)構(gòu)。因?yàn)榇笕萘康臒釅汗扌枰荛L的時(shí)間來加熱和冷卻，所以固化周期較長，有時(shí)需要緩慢的升溫速率才能保證模具和復(fù)合材料部件溫度的均勻分布。
真空袋打袋步驟如上圖所示。這種工藝是生產(chǎn)高質(zhì)量的航空航天部件的理想方式，但在工業(yè)應(yīng)用方面，也可以用其他的鋪貼方法。
D. 真空袋打袋中每一步驟的作用是什么？
E. 真空袋/固化爐和熱壓罐工藝如何實(shí)施？
以下是有關(guān)真空袋和熱壓罐工藝的方法對(duì)比。考慮到相應(yīng)的優(yōu)缺點(diǎn)，每種部件的制造都能找到最適合的工藝。
F. 熱壓罐和真空袋/固化爐的主要工藝參數(shù)有哪些？
壓實(shí)
在鋪貼過程中，預(yù)浸料鋪層之間會(huì)存在空氣，可以采用隔離膜/透氣層/真空袋打袋，在室溫下抽真空10-15分鐘，以排除空氣，壓實(shí)預(yù)浸料。與工裝表面接觸的第一層壓實(shí)后，依據(jù)部件的厚度和復(fù)雜程度，可以每3-5層壓實(shí)一次。
真空
真空通常用來排除預(yù)浸料層間的空氣，同時(shí)壓實(shí)預(yù)浸料。在熱壓罐的固化過程中，通常可以在加壓后降低真空度,這樣，在整個(gè)的固化過程中，能夠有效地檢測真空袋是否泄漏。
升溫速率和保溫平臺(tái)
升溫速率對(duì)預(yù)浸料的粘度、流動(dòng)性、反應(yīng)速率以及部件的表面質(zhì)量都有很大影響。大部分預(yù)浸料固化所需的升溫速率是一個(gè)范圍，一般而言，較快的升溫速率適用于較薄的部件，而較慢的升溫速率適用于較厚或者較大的部件o決定升溫速率時(shí)，應(yīng)避免部件、工裝和熱源間產(chǎn)生較大的溫差。
對(duì)于大型部件和工裝，也可在固化過程中引入保溫平臺(tái)，它能確保整個(gè)工裝和部件的溫度均勻。良好的溫度控制能保證固化過程中樹脂流動(dòng)的一致性，并改善樹脂的流動(dòng)特性。
固化溫度公差
在整個(gè)的固化過程中，固化爐/熱壓罐、部件和工裝的溫度應(yīng)達(dá)到并保持在最低固化溫度以上。用于檢測溫度的熱電偶應(yīng)仔細(xì)考慮放置的位置，以確保得到整個(gè)系統(tǒng)的準(zhǔn)確溫度，并將溫度的公差范圍控制在+/-5P。對(duì)于大型部件，可能需要一個(gè)循環(huán)測溫系統(tǒng)來監(jiān)控部件和工裝的溫度場。
固化時(shí)間
每種預(yù)浸料都有一個(gè)推薦的固化時(shí)間，其從熱電偶達(dá)到最低固化溫度的時(shí)間開始計(jì)算。延長在推薦固化溫度下的固化時(shí)間通常不會(huì)對(duì)部件產(chǎn)生不利影響。
冷卻速率
應(yīng)該控制冷卻溫度速率以避免溫度的驟然變化而在部件中產(chǎn)生的較高熱應(yīng)力，在整個(gè)冷卻過程中壓力和/或真空仍然應(yīng)該保持。
成品質(zhì)量檢驗(yàn)
固化后，超聲波、錯(cuò)位散斑干涉法、熱成像等多種檢測手段可以用于復(fù)合材料部件的質(zhì)量檢驗(yàn)。
G. 加工較厚型工業(yè)用部件的最佳方法是什么？
對(duì)于一些特殊應(yīng)用而厚度超過10毫米的部件,我們建議釆用中間插層纖維織物的方式來吸膠以控制樹脂含量,這些纖維織物固化后可以成為復(fù)合材料部件的一部分，該方法的優(yōu)點(diǎn)如下：
-
真空分布均一，可消除復(fù)合材料中的任何孔隙；
-
吸收累積在層間的多余樹脂；
-
控制纖維體積含量；
-
對(duì)單板結(jié)構(gòu)，吸膠織物必須在厚度上均勻分布；
-
對(duì)于夾層結(jié)構(gòu)，吸膠織物只能放置在蒙皮外側(cè)2/3厚度區(qū)域；
-
吸膠織物必須搭接，以保證真空通道暢通。
H. 較厚工業(yè)部件的最佳固化周期
為了避免集中放熱，建議將保溫平臺(tái)和升溫速率控制程序結(jié)合起來。
保溫平臺(tái)-用于平衡工裝和部件的溫度，使固化可控。
控制緩慢升溫速率-避免溫差過大。
I. 什么是預(yù)浸料夾層結(jié)構(gòu)？
夾層結(jié)構(gòu)由薄的高強(qiáng)度預(yù)浸料蒙皮粘合在較厚的蜂窩、泡沫或輕木芯上構(gòu)成。具有“自粘”特性的預(yù)浸料不需要額外的膠膜，因此可以更低的成本生產(chǎn)輕型夾層結(jié)構(gòu)。
J. 夾層結(jié)構(gòu)的性能
K. 夾層結(jié)構(gòu)是如何制造的?
夾層結(jié)構(gòu)制造建議
可以用熱壓罐、模壓或真空袋成型來制造夾層結(jié)構(gòu)。在熱壓罐或模壓情況下，通常可以一次性鋪貼并固化夾層結(jié)構(gòu)。但是，對(duì)于大型部件的真空袋固化而言，可能需要兩個(gè)或以上的階段進(jìn)行鋪貼和固化，這樣可以提高部件的質(zhì)量，避免孔隙和蜂格印痕，避免過度壓力導(dǎo)致的蜂窩滑移，乃至蜂窩破裂。
