航空復合材料固化監測方案
2025�02�26�資料類型 | pdf文件 | 資料大小 | 130527 |
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� � � | 廣東皓天檢測儀器有限公� | 需要積� | 0 |
� � � | 步入式試驗室,高低溫試驗箱,高低溫濕熱試驗箱,高低溫測試箱,試驗箱廠� |
- 【資料簡介�
航空復合材料固化監測方案
一、試驗目�
針對碳纖維復合材料固化過程中溫度梯度難以精準控制(行業要� ±1.5�/㎡)、孔隙率偏高(傳統工藝普� > 1%)等難題,本方案通過16 區獨立控溫系統、紅外熱成像實時監測�樹脂粘度反饋控制三大核心技術,實現�
固化溫度場均勻性優化至 ASTM E595 標準(≤±1.5�/㎡)�
孔隙率降低至 0.5% 以下�
固化周期�� 30%�提升生產效率�
二、實� / 設備條件
1. 硬件系統配置
皓天鑫控溫大型步入式試驗�
尺寸�6m×4m×3m,支持大尺寸部件(如機翼蒙皮、機身框架)固化�
溫區控制�16 組高精度 PID 溫控模塊,單點控溫精� ±0.5℃;
加熱方式:電加熱 + 熱風循環,高溫度 250℃,升溫速率 0~10�/min 可調�
紅外熱成像在線監測系�
分辨率:640×480,測溫范� - 20℃~300℃,精度 ±1℃;
動態采集:每� 5 幀,實時生成全場溫度云圖�
樹脂粘度變化反饋控制模塊
集成光纖傳感器,實時監測樹脂固化過程中的粘度變化�0~10^6 Pa?s);
算法模型:基� Arrhenius 方程的固化動力學預測,自動調整升溫速率�
2. 軟件系統
固化工藝編程軟件:支持自定義溫度 - 時間曲線(最� 100 段)�
數據追溯平臺:存儲溫度、粘度、壓力等全參數,支持 AI 趨勢分析�
三、試驗樣�
材料類型:T800 碳纖� / 環氧樹脂預浸料(厚度 2mm);
試件尺寸�1.5m×1m×10 層疊層板�
設計孔隙率目標:�0.5%�
四、試驗步�
工藝參數初始�
輸入固化工藝曲線(如:室溫→120�/2h 保溫�180�/3h 固化→自然冷卻)�
設定溫度梯度閾� ±1.5�/㎡,粘度臨界� 5×10^4 Pa?s�
實時監測與調�
光纖傳感器實時傳輸粘度數據;
當粘度接近臨界值時,系統自動觸� “階梯式降溫� 策略(如� 180℃降� 150℃保� 0.5h),避免過固化�
紅外熱成像系統每 10 秒反饋全場溫度分布;
16 區控溫系統通過 PID 算法動態補償邊緣溫區熱量損失�
溫度場動態平衡:
樹脂固化進程監控�
異常預警與干�
若某溫區溫度偏差� ±2℃,系統自動聲光報警并暫停加熱;
支持手動介入調整,保留歷史操作記錄�
五、實驗結� / 結論
指標
傳統工藝
本方�
標準要求
溫度場均勻性(�/㎡)
±3.2
±1.2
±1.5
固化周期(小時)
8.5
5.9
-
孔隙率(%�
1.2
0.3
�0.5
層間剪切強度(MPa�
68.5
82.3
�75
結論�
通過 16 區控溫與紅外熱成像聯動,溫度場均勻性提� 62.5%,滿� ASTM E595 嚴苛標準�
基于粘度反饋的智能調控策略使孔隙率降� 75%,層間結合強度顯著增強;
固化周期縮短 30%,單批次能耗減� 22%,綜合效益提升超 40%�
六、方案優勢與應用
技術性:實現 “溫� - 粘度� 雙參數閉環控制的固化系統�
場景適配性:支持航空航天、新能源汽車等領域的碳纖維、玻璃纖維復合材料固化;
數據價值:積累的工藝參數庫可用于新材料研發的快速迭代�
以上方案僅供參考,在實際試驗過程中,可根據具體的試驗需求、資源條件以及產品的特性進行適當調整與優化�
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