Spiegazione dettagliata della tecnologia di stampaggio autoclave per materiali compositi 1. Concetti di base 1.1 Principio di processo La pre -preg in fibra di carbonio è posta sullo stampo secondo il Ply Orient richiesto

1. Concetti di base

1.1 Principio di processo

La pre -preg in fibra di carbonio viene posta sullo stampo in base all'orientamento di Ply richiesto e quindi sigillata all'interno di una borsa a vuoto prima di essere collocato nell'autoclave. In condizioni di vuoto, l'autoclave subisce una sequenza di riscaldamento, pressurizzazione, tenuta, raffreddamento e depressurizzazione. La temperatura uniforme e la pressione distribuita all'interno dell'autoclave facilitano l'indurimento, con conseguente struttura superficiale e interna di alta qualità, nonché parti composite in fibra di carbonio a forma complessa e di grande area.

1.2 Sviluppo del processo

Il processo di Autoclave è stato sviluppato negli anni '40 per la produzione di materiali compositi di seconda generazione. Non è stato ampiamente adottato fino agli anni '60, dopo di che è stato ampiamente utilizzato in industrie ad alta tecnologia come aerospaziale, materiali compositi, elettronica, armi, trasporti, attrezzature sportive e nuova energia. Il processo ha svolto un ruolo cruciale, specialmente nella produzione di componenti simili alla pelle, ed è ora diventato una tecnologia matura. I prodotti fabbricati utilizzando il processo autoclave rappresentano oltre il 50% di tutta la produzione di materiali compositi, con una proporzione superiore all'80% nel settore aerospaziale. Oggi, il processo di autoclave rimane uno dei metodi di formazione primari per i componenti compositi in fibra di carbonio ed è ampiamente impiegato da molti produttori di parti composite in fibra di carbonio.

2. Materiali di produzione

2.1 Prepreg

Il processo di autoclave per la fibra di carbonio si basa sul pre -preg in fibra di carbonio come materiale primario. La pre -preg in fibra di carbonio è costituita da un rimorchio in fibra di carbonio, resina epossidica, carta di rilascio e altri materiali, trasformati attraverso il rivestimento, la pressione a caldo, il raffreddamento, la laminazione e l'avvolgimento. Conosciuto anche come tessuto pre -preg in fibra di carbonio, presenta un'alta resistenza, bassa densità ed eccezionale durata. La sua resistenza è 6-12 volte quella dell'acciaio, mentre la sua densità è solo un quarto di acciaio. Il materiale può essere modellato in qualsiasi forma in base allo stampo, rendendo facile da elaborare, altamente resistente alla corrosione e di lunga durata.

2.2 Materiali di stampo

Gli stampi utilizzati nel processo di autoclave in fibra di carbonio devono presentare una rapida conduttività termica, bassa capacità termica specifica, alta rigidità, peso leggero, bassa coefficiente di espansione termica, resistenza al calore, eccellente stabilità termica, durata a lungo, costi di produzione bassa, facilità di utilizzo e manutenzione e trasporto conveniente. In particolare, la buona conduttività termica, la rigidità ad alte temperature e l'erguatezza sono cruciali. I seguenti sono i materiali di stampo più comunemente usati nella produzione di parti composite in fibra di carbonio:

• Alluminio: Buona conduttività termica e facilità di elaborazione, coefficiente di espansione termica leggera ma relativamente elevata. La sua bassa durezza lo rende soggetto a danni, limitando la sua applicazione in alcuni casi.

• Acciaio: Alta precisione, eccellente resistenza e durezza, durata di lunga durata e adatti alla maggior parte dei prodotti. Tuttavia, ha una capacità di massa e calore elevata.

• Fusione in acciaio o ghisa: Un'alternativa economica all'acciaio, ma con maggiori variazioni di temperatura in diversi punti sulla superficie dello stampo e soggetti a difetti superficiali come i fori di sabbia.