碳纖維復合材料熱壓罐輔助熟化成型

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　　碳(C)纖維制作工藝中一般的手糊和真空導入高溫固化法，只能用以制造平板類型的零件，對于有表面曲度的零件，則須使用熱壓罐來輔助熟化成型。碳纖維生產具有許多優良性能，碳纖維的軸向強度和模量高，密度低、比性能高，無蠕變，非氧化環境下耐超高溫，耐疲勞性好，比熱及導電性介于非金屬和金屬之間，熱膨脹系數小且具有各向異性，耐腐蝕性好，X射線透過性好。良好的導電導熱性能、電磁屏蔽性好等。碳纖維配件“外柔內剛”，質量比金屬鋁輕，但強度卻高于鋼鐵，并且具有耐腐蝕、高模量的特性，在國防軍工和民用方面都是重要材料。它不僅具有碳材料的固有本征特性，又兼備紡織纖維的柔軟可加工性，是新一代增強纖維。制作一有表面曲度的復材疊層板，必須利用熱壓罐來輔助熟化，下面新材帶領大家共同熟悉熱壓罐的操作控制方法。
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　　預浸材疊層的制作方法是將預浸材仔細疊層后，加壓及加溫將材料(Material)固化，以形成復合材料。對于具有表面曲度的復材零件，其疊層方法不變，只是在兼顧曲度的條件下，預浸材的裁減需仔細規劃(設計大工程或作計劃)，以避免表面皺折及搭接不良。在熟化的過程(guò chéng)，因為不適用熱壓機，而採用熱壓罐。熱壓罐基本構造是一個密閉的壓力艙，其內可控制（control)不同的壓力及溫度（temperature)。將預浸材疊層置于熱壓罐內，利用內部的空氣壓力來加壓疊層。因為空氣壓力是存在各個方向，所以可以用來加壓表面不平的零件。而壓力及溫度則可控制在事先設定的變化曲線（Curve），一般稱為硬化周期。熟化過程中加壓的目的是使　得材料變得致密，篩除層與層之間的空隙，并且將多余的樹脂(Resin)擠出纖維，同時將氣泡帶出。而一般預浸材疊層加熱熟化時，為放熱反應，樹脂黏度（viscosity)初期因溫度上升而下降(descend)，此時熱壓罐的壓力可將多余的樹脂擠出，使層與層之間完全接合。其后，因樹脂逐漸反應而黏度上升，樹脂不再流動，因此加壓的時機必須在樹脂黏度低的時候。至于溫度方面，如前所述樹脂為一放熱反應，初期必須加熱以促進反應，外在的溫不能過高，以免內部溫度由于熱量(Heat)堆積而過高，導致(cause)材料煺化。因此熟化的溫度必須同時考慮（consider)樹脂的反應熱量(Heat)及影響(influence)熱傳的疊層厚度，不同的材料及零件厚度將導致不同的硬化周期。
 
　　在硬化周期的初期，通常須加真空于疊層中，以篩除層與層之間空隙中的空氣，而真空的效應在樹脂(Resin)黏度（viscosity)下降(descend)開始流動時則失效，因為此時的空氣的通道因樹脂流動而阻塞，不再能經由真空抽出，所以真空在加壓以后及可終止。碳纖維制品就是指以碳纖維預浸布為原材料，通過不同的加工方法，加工成為能夠滿足使用要求的材料制品。
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