碳纤维复合材料的成型工艺有几十种，其中西安热压罐是常用、常见的成型方法。本文从工艺原理、工艺特点、常见问题及对策、典型技术应用等方面对该工艺进行了总结。

1 基本概念

1.1 工艺原理

将碳纤维预浸料按照铺层要求放在模具上，将坯料密封在真空袋中，放入碳纤维高压釜中。在真空状态下，经过高压釜设备加热、加压、保温、冷却、卸压等工序后，利用釜内同时提供的均匀温度和均匀压力实现凝固，从而形成高表面和内在品质，形状复杂、面积巨大的碳纤维复合材料零件。

1.2 工艺开发

高压釜工艺是为生产第二代复合材料而开发的工艺。 1940年代形成，1960年代逐步推广使用，后来广泛应用于航空航天、复合材料、电子、武器、交通、运动器材、新能源等高科技领域，尤其是在各种皮肤部件的生产，发挥了巨大的作用，现已成为一项成熟的技术。高压釜工艺生产的复合产品占复合产品总产量的50%以上，在航空航天领域的比例高达80%。目前，作为碳纤维复合材料部件的成型方法之一，高压釜工艺也被许多碳纤维复合材料部件的制造商广泛采用。

1.3 工艺设备

1.3.1 高压釜

高压釜是一种基于聚合物基复合材料成型工艺特点的工艺设备。高压釜成型的用途是制造连续纤维增强热固性复合材料零件的主要方法，适用于..复合材料结构、蜂窝夹层结构和金属或复合材料粘合结构的成型。一般具有温度和压力控制精度高、结构..可靠、系统稳定性好、能耗低、操作维护简单等优点，可实现模块化、系列化，能满足不同领域的需求，不同的工艺和不同的规格。

1.3.2 设备构成

碳纤维西安热压罐作为碳纤维复合材料固化的系统设备，可实现温度、压力、真空、冷却、循环等工艺参数的顺序实时在线控制。该设备包括以下组件：

(1) 整体结构：耐高压耐高温坦克的。

(2)..联锁装置：由压力自动联锁、手动联锁、超高压报警装置组成。

(3)快开装置：手动、电动两用快开设计，停电时罐门可正常启闭；

(4)密封装置：罐门采用硅胶充气密封，耐高压。

(5)压力系统：压力传输和控制系统由压缩机、储气罐、压力控制阀、管道、压力变送器和压力表等组成，罐内压力可达1.5-2.5MPa，无误差。 更多0.05MPa以上，配备..防爆装置。

(6)加热系统：由不锈钢电热管、高温风机、风道板、隔热层、温控系统组成。加热功率满足型腔高温度要求和升温速率要求。

(7)温度循环系统：由循环风机、导风板、导流板组成，加速传热循环，形成均匀的温度场。

(8)真空系统：由真空泵、管道、真空表和真空阀组成，为包装好的复合材料预制件提供真空条件，需要多个真空管接头以满足成型工艺的要求。

(9)自动控制系统：采用PLC控制系统，实现压力、温度、冷却等工艺参数的全过程高精度控制和实时记录。

1.3.3 高压釜工艺优势

(1)均压：用气体加压，通过真空袋对制品表面施加压力，各点的法压相等，使零件在相同的压力下固化成型。

(2)温度均匀可调：罐内循环热气流加热工件，温差小。同时配备冷却系统，使温度可以严格控制在工艺设定范围内。

(3)适用范围广：模具更简单，效率更高。不仅适用于大面积、复杂形状的板、壳，也适用于形状简单的板、棒、管、块。也可用于粘接和组装。小零件可以同时固化。

(4)成型过程稳定可靠：压力、温度均匀，可调可控，使成型或交接产品的质量一致可靠；孔隙率低，树脂含量可控且均匀；加压时可使用真空 低分子物质容易排出。

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