1.1工艺原理

将碳纤维预浸料按铺层要求铺放于模具上，将毛坯密封在真空袋后放置于碳纤维热压罐中。在真空状态下，经过热压罐设备升温、加压、保温、降温和卸压等程序，利用热压罐内同时提供的均匀温度和均布压力实现固化，从而可以形成表面与内部质量高、形状复杂、面积巨大的碳纤维复合材料制件。

1.2工艺发展

热压罐工艺是针对第二代复合材料的生产而研制开发的工艺，形成于20世纪40年代，一直到60年代才逐步得到推广使用，后来广泛应用于航空航天、复合材料、电子、兵器、交通、体育装备和新型能源等高新技术领域，尤其是在各种蒙皮类零件的生产中发挥出了巨大的作用，现已成为一种成熟的工艺。由热压罐工艺生产的复合材料制品占整个复合材料制品产量的50%以上，在航空航天领域的比重更是高达80%以上。目前，热压罐工艺作为碳纤维复合材料构件的成型方法之一，也被许多碳纤维复合材料零部件生产厂家大量使用

热压罐是一种针对聚合物基复合材料成型工艺特点的工艺设备，使用热压罐成型是制造连续纤维增强热固性复合材料制件的主要方法，适用于先进复合材料结构、蜂窝夹层结构及金属或复合材料胶接结构的成型中。一般具有温度和压力控制精度高、结构安全可靠、系统稳定性好、能耗低、操作和维护简单等优点，能实现模块化和系列化，可满足不同领域、不同工艺和不同规格的需求。

设备组成

作为针对碳纤维复合材料固化的系统设备，碳纤维热压罐能实现温度、压力、真空、冷却、循环等工艺参数时序化、实时在线控制。该设备包括以下几个组成部分：

（1）整体结构：由罐体、罐门机构、高温电机、风道板隔热层等形成一个耐高压、高温的罐体。

（2）安全联锁装置：由压力自动联锁、手动联锁、超高压报警装置组成。

（3）快开门装置：手动电动两用快开门设计，停电时能正常开启关闭罐门；

(4）密封装置：罐门采用硅胶充气式密封，耐高压。

（5）压力系统：由压缩机、储气罐、压力控制阀、管路、压力变送器和压力表等组成压力传送与控制系统，罐内压力可达1.5-2.5MPa，误差不大于0.05MPa，设有安全防爆装置。

（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，加热功率满足腔体的最高温度要求及升温速率的要求。

（7）温度循环系统：由循环风机、导风板、导流罩组成，加速热流传导和循环，形成均匀温度场。

（8）真空系统：由真空泵、管路、真空表和真空阀组成，给封装的复合材料预制件提供真空条件，要求有多个真空管接头满足成型工艺要求。

（9）自动控制系统：采用PLC控制系统，实现对压力、温度、冷却等工艺参数的全程高精度控制与实时记录。