【专业讲堂】图文详细解读碳纤维复合材料共固化机翼结构的成型加工

Hawthorn Composites通过采用低成本材料、液体灌注和新颖的制造方法，提供高价值的复合材料。与传统预浸料和高压釜固化结构件相比，这种组合显著降低了劳动力和材料成本，同时保持了结构完整性和重量适中性。

下文用图文并茂形式展示了如何使用编织碳纤维套管和环氧树脂树脂传递模塑来制造共固化控制的优点。首先，他们将编织的双轴干碳纤维套管套在三个智能工具上，形成透明网和具有可控表面的部分结构。

利用智能工具将其固定在一起来防止移动，然后在每个智能工具接口处固定预成型的干碳纤维面。

接下来，将两层准各向同性碳纤维织物铺设到模具中，以形成控制面的下表皮。面纱可以贴在织物的外面，以帮助树脂和空气的传播。

然后，他们把智能工具放进下表面顶部的模具中，一层上表皮织物被拉到工具顶部。接下来，将多个定制成形的面放入控制表面的后缘，并由下蒙皮密封。最后，上表皮的第二层被拉过第一层并固定到位。

在铺层完成后，开始关闭模具。他们将翻盖模具的上半部分放在下半部分上，并用螺栓固定。接下来，他们连接第一组端板，称为中间密封板。

一旦用螺栓固定，真空袋就会被拉过每个智能工具并密封到中间密封板上。此设置在内部工具腔和干燥碳纤维预制件之间提供真空和压力屏障。这将使它们在整个过程中保持真空和压力。

真空袋固定后，第二组端板（称为压力板）连接到模具上。这将使模具的内腔被加压到75psi的压力，从而在模具内部产生一种类似高压釜的反向自动覆层效果。

随后可以开始灌注了。将模具放入烘箱中，并用连接管道进行灌注。将两条树脂出口管和一条树脂进口管连接到模具上，并在控制面使用轻树脂转移模塑。然后，对模具和树脂进行预热并注入树脂，以充分润湿碳纤维预制件。一旦完成，出口管和进口管关闭，让加压智能工具产生静水压力，在固化过程中巩固预制件和空隙。

固化完成后，他们从烘箱中取出模具并拆卸端板，接下来从每个空腔中取出真空袋，然后用较小的力从固化的复合材料零件中取出现在的弹性智能工具。

取出后，将每个智能工具放入预热的成型模具中，固定成型模具的上盖，通过智能工具拉动真空袋并密封到模具中，抽真空以重置智能工具的几何结构。一旦冷却，坚固的智能工具就可以开始下一个生产周期。

使用上述技术组合包括智能工具、低成本原材料和树脂传递模塑，与传统预浸料和高压釜固化组件相比，能够设计和制造具有结构完整性和重量适中的低成本复合材料零件。

该制造方法与预浸料、高压釜固化的行业标准生产方法进行比较时，它们通常会节省20-50%的成本。

综上所述，Hawthorn Composites 利用干碳纤维、树脂灌注和新颖的制造方法制造出性能和质量与传统制造方法相当的复杂几何复合材料零件，但成本显著降低。