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热压罐成型复合材料成型工艺的常见缺陷及对策
作者：胡大豹来源：《科技风》2019年第34期
摘要：随着先进复合材料在飞机上的大量应用，复合材料低成本成为目前面临的重要课题，飞机复合材料构件种类繁多，工艺控制难度大，缺陷会严重影响符合材料构件表面质量，本文对热压罐成型符合财力结构制造缺陷的形成机制进行分析，包括等厚板孔隙缺陷，整体成型中的分层扩展，建立复合材料热压罐工艺制造缺陷分析系统，为航空复合材料主承力结构制造缺陷控制，促进工程应用奠定技术基础。
关键词：热压罐复合材料成型工艺缺陷热压罐成型方法具有许多其他工艺不具备的优点，可制造形状复杂的制件，制品质量问题，成型工艺灵活，适于生产大面积整体成型构件，纤维含量高，孔隙率低。热压罐成型工艺具有设备投资高，成型周期长的特点，热压罐成型复合材料构件主要缺陷包括外形尺寸与内部治理等，内部质量包括分层，夹杂等。造成缺陷的原因种类繁多，包括制造中的人机料法环各环节的相关工序。本文分析非等厚板材常见缺陷产生原因，分析内容对复合材料零件量控制具有一定的借鉴作用。
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一、热压罐成型工艺特点
热压罐成型工艺主要是将复合材料毛坯或交接结构用真空密封在热压罐中，用罐体内部均匀温度场对成型中的零件施加温度压力，使其成为所需要的形状与质量状态的成型工艺方法。
其成型工艺特点主要是罐内压力均匀，真空带内的零件在均匀压力下成型。适用范围广，成型工艺稳定，热压罐温度条件几乎满足所有聚合物基复合材料的成型工艺要求。可保证成型的及零件质量问题，热压罐成型工艺制造的层合板孔隙率较低，相对其他成型工艺成型层板力学性能稳定。
热压罐工艺存在一些不足，投资建造大型热压罐的费用很高，需专人操作，成型过程中耗费大量能源，形状复杂的结构不适用热压罐成型工艺，可根据具体情况选择RTM低成本成型工艺。
二、内部质量
（一）非等厚层板缺陷分析
复合材料零件的内部质量主要通过无损检测方法判定，零件的材料类型，外形尺寸不同，产生的缺陷不同。非等厚板是基本的复合材料结构形式，广泛应用于航空航天等翼面及壳体结构，非等厚板材的树脂流动包括沿垂直于层板方向流进吸胶层，与在层板内沿平行纤维方向流出两种形式。面内尺寸大于厚度尺寸时，可认为树脂只沿厚度方向流动。压力传递与温度分布较均匀，出现缺陷比例较低。在厚度梯度区树脂可沿厚度方向流动，存r