八、預(yù)浸料 - 高壓釜工藝
方法描述:纖維或纖維布由材料制造商使用含有催化劑的樹脂預(yù)先浸潤(rùn),制造方法為高溫高壓法或溶劑溶解法。催化劑為室溫潛伏型,使材料在室溫下有幾周或幾個(gè)月的有效期;冷藏條件可以延長(zhǎng)其儲(chǔ)存期限。預(yù)浸料可以手工或機(jī)器鋪入模具表面,然后覆蓋真空袋,加熱至120-180°C。加熱后樹脂可以再次流動(dòng),并最終固化??梢杂酶邏焊獙?duì)材料施加額外的壓力,通常可以達(dá)到5個(gè)大氣壓。
材料選擇:
樹脂: 通常為環(huán)氧、聚酯、酚醛樹脂,耐高溫樹脂如聚酰亞胺、氰酸酯和雙馬來(lái)酰亞胺也可使用
纖維: 無(wú)要求。纖維束或纖維布均可
芯材: 無(wú)要求,但泡沫需耐高溫高壓
主要優(yōu)點(diǎn):
1) 樹脂和固化劑比例以及樹脂含量均由供應(yīng)商準(zhǔn)確設(shè)定,很榮易獲得高纖維含量和低孔隙率的層合板
2) 材料具有優(yōu)良的健康安全特性,工作環(huán)境潔凈,潛在地節(jié)省了自動(dòng)化和人工成本
3) 單向材料纖維成本最小化,無(wú)需中間工藝將纖維織成布
4) 制造工藝要求樹脂高粘度浸潤(rùn)性良好,也優(yōu)化了力學(xué)和熱學(xué)性能
5) 室溫下可工作時(shí)間的延長(zhǎng)意味著,結(jié)構(gòu)優(yōu)化以及復(fù)雜形狀的鋪層亦很容易實(shí)現(xiàn)
6) 潛在地節(jié)省了自動(dòng)化和人工成本
主要缺點(diǎn):
1) 材料成本增加,但為了滿足應(yīng)用需求也是難以避免的
2) 需要高壓釜完成固化,成本較高,操作時(shí)間較長(zhǎng)且有尺寸限制
3) 模具需要承受高的工藝溫度,對(duì)芯材有同樣的要求
4) 對(duì)于較厚部件,預(yù)浸料鋪層時(shí)需預(yù)抽真空,以排除層間氣泡
典型應(yīng)用:航天飛機(jī)結(jié)構(gòu)件(如機(jī)翼和尾部),F(xiàn)1賽車