【专业讲堂】复合材料高压釜工艺是否会成为过去式？
在家里加工碳纤维零件而无需对铺层施加高热量和高压力是有可能的。但是在质量要求极高且公差很小的商业环境中，碳纤维零部件一般需要在高压釜高温高压下固化。那么高压釜工艺是否会成为过去式？
麻省理工学院的研究小组认为这是可能的。研究小组已经开发出一种方法来模拟高压釜工艺，如果他们能够设法扩大规模以使其在商业上可行，那么他们可能会终结传统的高压釜工艺，这无疑也会给航空航天制造商带来极大吸引力。
高压釜工艺概念
如果要为客户创建碳纤维车身面板，首先需要从所需面板形状的模具开始，然后将应用多层浸渍有环氧树脂的碳纤维织物，完成的模具和叠层将放入高压釜中进行固化。
像波音这样的公司在制造飞机机翼时也遵循相同的原则。但是，也存在一个明显的区别，因为固化车身面板所需的高压釜尺寸较小，相比之下，波音公司的高压釜体积将是相当大的。尤其是为了适应机翼的长度，它必须达到将近小仓库般的大小。
就像想象的那样，操作这么大的高压釜需要很多钱。波音公司及其航空航天竞争对手花了很多钱来固化零件。如果有一种方法可以在减少支出的同时完成同一件事，那么敢打赌他们会很高兴拥有它。
波音公司高压釜
高压釜工艺的秘诀是加热，产生必要的热量也会是一项昂贵的冒险。但如果能够用相对较少的电量代替那部分热量，即可完全改变游戏规则。零件的固化速度更快，它们需要的固化空间更少，并且成品零件的相对成本大大降低。
电固化
那么，这种新的固化技术如何起作用？它从用碳纳米管制造薄膜开始。碳纳米管是由碳分子制成的管，它很小，只能在纳米级观察到。碳纳米管具有高导电性，因此可以进行下一步。
麻省理工学院的研究人员发现，他们可以将未固化的碳纤维部件包裹在碳纳米管薄膜中，然后将电施加到组件上。电能产生的热量足以将各层粘合在一起并进行固化。最重要的是，该过程仅使用高压釜所需能量的1％即可完成相同的工作。
该过程还消除了典型高压釜的空间要求，只需要足够的空间来容纳要固化的部分，因此节省了更多的生产空间。
扩大规模
迄今为止，研究人员仅研究了少量样品。既然他们已经证明了系统工作正常，就该开始扩大规模，以便在更实际的环境中处理更大的零件。但面临最大的挑战是提出具有成本效益的方法来制造更大的碳纳米管薄膜片。
在短期内，新工艺的成本可能会高于高压釜固化的成本。但是，一旦规模扩展完成并简化了纳米管制造流程，成本应会大幅下降。届时，航空航天业将开始发展。至于高压釜，在使用了这么多年之后，在该技术冲击下势必会受到影响甚至淘汰。