碳纤维热压罐工艺是碳纤维复合材料的成型工艺中应用较多、常见的一种成型方式。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概括性说明。

工艺发展

碳纤维热压罐工艺是针对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。由碳纤维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，碳纤维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。

碳纤维热压罐

碳纤维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，使用碳纤维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。

碳纤维热压罐工艺流程

不同碳纤维制品在使用碳纤维热压罐工艺时，方法与步骤类似，基本上都是按照铺叠毛坯件、制真空袋、真空检漏、工件入罐、开升温程序、加压、保温保压、降温、降压停机、工件出罐的顺序进行的，主要区别在于模具的不同以及根据制品所需性能而设定的工艺参数。

碳纤维热压罐工艺的优点

（1）温度均匀，可调控：罐内为循环热气流给工件加热，各处温度温差小。同时配置冷却系统，使温度可严格控制在工艺设置范围内。

（2）压力均匀：使用气体加压，压力通过真空袋作用到制品表面，各点法向压力相等，使制件各处在相同压力下固化成型。

（3）成型工艺稳定、可靠：压力、温度均匀，可调可控，使成型或交接制品质量一致、可靠；孔隙率低、树脂含量可控并均匀；加压时可抽真空，使低分子物易于排出。

（4）适用范围广：模具较简单，效率高。既适合于大面积复杂型面的板、壳，也适合于简单形状的板、棒、管、块，还可用于胶接装配，小型件可一次多件同时固化。