产品介绍
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工业热压罐是一种用于工业生产中,对复合材料进行固化成型或对金属材料进行热压处理的大型设备,以下是关于它的详细介绍:
结构组成
1. 密封罐体:通常为一端封闭、另一端开门的圆柱体,由罐体、罐门机构、高温风机、风道板隔热层等形成一个耐高压、高温的空间。
2. 安全联锁装置:包括压力自动联锁、手动联锁、超压报警装置等,确保设备运行安全,防止意外开启罐门或压力过高引发危险。
3. 快开门装置:多采用手动或自动快开门设计,如手动电动两用快开门,停电时也能正常开启和关闭罐门,方便装卸工件。
4. 密封装置:罐门一般采用硅胶充气式密封,可耐受高温、高压,形成密闭空间,防止罐内气体泄漏。
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,负责压力的传送与控制,为复合材料固化提供所需的压力环境。
6. 加热系统:常见的由不锈钢电热管、高温风机、风道板、隔热层、温控系统组成,加热功率需满足腔体的温度要求及升温速率的要求,使罐内温度均匀上升。
7. 温度循环系统:主要由循环风机、导风板、导流罩组成,作用是加速热流传导和循环,使罐内形成均匀温度场,确保复合材料各部位受热均匀。
8. 真空系统:由真空泵、管路、真空表和真空阀组成,为封装的复合材料预制件提供真空条件,排除空气和挥发物,提高复合材料的致密性和性能。
9. 自动控制系统:一般采用PLC控制系统或结合模糊控制等,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,可根据预设的工艺曲线自动完成整个生产过程。
工作原理:将预浸料按铺层要求铺放于模具上,并密封在真空袋中后放入热压罐内。通过压力系统向罐内充入压缩空气、惰性气体或混合气体进行加压,使作用在真空袋表面各点法线上的压力相同,保证构件在均匀压力下成型、固化。加热系统对罐内气体进行加热,加热后的气体在温度循环系统的作用下高速循环,使罐内各点气体温度基本一致,为复合材料的固化提供适宜的温度环境。在温度和压力的共同作用下,完成材料的固化反应,使预浸料坯件成为所需形状,并满足质量要求的构件。
应用领域
航空航天领域:用于制造飞机的机翼、垂尾、前机身、整流罩、机载雷达罩等,以及大型运载火箭的壳体、发动机壳体、卫星星体、太阳能帆板等。
汽车领域:可生产汽车的车身覆盖件和车身结构件,如机盖内外板、车门内外板、顶盖、翼子板、门槛梁、B柱等。
轨道交通领域:能制造枕梁、边梁、复合材料高速列车及地铁门窗等。
其他领域:在兵器工业中制造防护装甲、兵器、头盔等;电子工业中制造卫星天线及其支撑结构、太阳能电池翼和外壳等;医学领域制造医用X光机、CT机的机架和矫形支架等;体育娱乐方面制造球拍、跳杆、高尔夫球杆、赛艇等;风力发电领域制造大型叶片等。
优缺点
优点:罐内压力和温度均匀,能保证成型零件质量稳定,力学性能可靠;适用范围广,可成型各种复杂结构及不同尺寸的零件,模具相对简单,效率高;对复合材料制件的加压灵活性强,可生产不同外形的制件。
缺点:系统庞大,结构复杂,属于压力容器,投资建造费用高;每次固化需耗费大量价格昂贵的真空袋、密封胶条等辅助材料,且能耗大。此外,设备的维护和保养要求较高,需要专业的技术人员进行操作和管理。