Existem muitos processos de produção usados na produção de produtos de fibra de carbono, e um dos processos de conformação importantes é o processo de conformação em autoclave. O processo de autoclave é especialmente projetado para formar materiais compósitos de matriz de polímero, que é mais adequado para componentes de materiais compósitos, estruturas de sanduíche de favo de mel e ajuste adesivo de materiais compósitos. As etapas básicas são semelhantes durante a produção de produtos de fibra de carbono pelo processo de autoclave. Este artigo irá analisar brevemente o processo de autoclave de umautopeças de fibra de carbonoproduzido por Runfeng CFRP.
1. Colocação do pré-impregnado
Utilizamos o molde fêmea para a fabricação de autopeças em fibra de carbono. Antes da produção, é necessário projetar a camada prepreg de acordo com as especificações e requisitos de resistência de diferentes produtos. Quando se trata de lay-up, o molde precisa ser pré-aquecido na autoclave e, em seguida, aplicar o desmoldante na parede interna do molde. De acordo com o projeto inicial, corte o pré-impregnado em pedaços retangulares e faça o assentamento de acordo com o ângulo e o método de assentamento pré-projetados. Durante o processo de assentamento, preste atenção à compactação e remova o gás dopado na camada de assentamento. O objetivo desta etapa é melhorar a precisão doautopeças de fibra de carbono corpo, para que a camada possa atender melhor aos requisitos do índice de desempenho.
Após a conclusão do lay-up, o espaço em branco precisa ser aspirado. Esta etapa pode ser realizada em temperatura ambiente ou aquecida, devendo toda a duração ser controlada em 5 a 15 minutos. A pré-compactação pode ser realizada a cada três ou quatro camadas para as peças com espessura de parede mais espessa, o que pode alisar melhor o interior do pré-impregnado e é mais propício para a moldagem posterior.
2. Cura e moldagem
Após a conclusão do lay-up, o produto precisa ser posicionado e montado no molde e o saco de embalagem a vácuo é selado. Durante este processo, é necessário o uso contínuo de ferramentas especiais para ajustar o prepreg através do saco de embalagem a vácuo para espremer o gás que possa estar contido em seu interior, de modo a solidificar e moldar melhor os fios.
Em seguida, conecte o molde selado no saco de embalagem a vácuo à bomba de vácuo e empurre-o para a autoclave e processe-o de acordo com os parâmetros de processo especificados. A pressão de trabalho da autoclave usada no processo de formação de produtos de fibra de carbono é geralmente inferior a 1,6 MPa. A temperatura de cura da resina de matriz composta para estruturas aeroespaciais é de até 180 ± 5 graus, e a temperatura limite superior comumente usada é de 250 graus. Durante o processo de trabalho da autoclave, é necessário monitorar a temperatura em cada zona de aquecimento e na zona de peças moldadas e ajustar a temperatura de acordo com os requisitos do processo.
Durante o processo de cura, o tanque precisa ser protegido com um gás inerte para evitar a explosão de substâncias inflamáveis e voláteis durante o processo de cura. Depois de carimbar na autoclave, o saco de vácuo pode vazar ar. Se houver um leve vazamento de ar, ele pode continuar a ser solidificado e moldado. O método de ventilação de ar pode ser usado para reduzir a pressão interna, diminuindo assim o grau de ruptura; se a ruptura for grave, precisa ser desativada.
3. Desmoldagem
Quando o processo de solidificação estiver concluído, espere que a temperatura e a pressão no tanque caiam para um fator de segurança e, em seguida, abra a porta do tanque para retirar o molde e os componentes pré-fabricados. Quando a temperatura do molde cair abaixo de 50 graus, remova os componentes pré-fabricados do molde. Se a temperatura for muito alta, as peças podem ficar deformadas ou rachadas na superfície.
O processo de moldagem em autoclave é estável e confiável, principalmente porque a pressão uniforme dentro do tanque, que pode atuar na superfície dos componentes através de um saco a vácuo, e a pressão em cada ponto é igual, também a temperatura relativamente uniforme. O processo de formação de autoclave é adequado para a fabricação de capas de radar aerotransportado militares, carenagens, portas de aeronaves, asas, autopeças de fibra de carbono, acessórios de fibra de carbono para motocicletas e outros produtos.