先進(jìn)復(fù)合材料成型工藝過程中的質(zhì)量控制分析

潘明東

摘要：隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，先進(jìn)復(fù)合材料隨之應(yīng)運(yùn)而生，且在時(shí)間的不斷推移之下，得到了人們的高度重視與廣泛運(yùn)用。近年來，我國先進(jìn)的復(fù)合材料成型工藝也得到了很大的進(jìn)步。對于先進(jìn)復(fù)合材料成型工藝而言，先進(jìn)復(fù)合材料成型工藝過程中的質(zhì)量控制是其中非常重要的一部分。而對其過程中的質(zhì)量控制進(jìn)行研究也有著十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。因此，為了促使先進(jìn)復(fù)合材料成型工藝技術(shù)在今后得到更好的發(fā)展，本文將針對先進(jìn)復(fù)合材料成型工藝過程中的質(zhì)量控制進(jìn)行相關(guān)的研究。

關(guān)鍵詞：先進(jìn)復(fù)合材料；成型工藝；質(zhì)量控制分析

引言：

隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，先進(jìn)復(fù)合材料的進(jìn)一步提升，使得其在當(dāng)今社會逐漸得到了人們的高度重視與廣發(fā)應(yīng)用。所謂先進(jìn)復(fù)合材料，其主要指的是，結(jié)構(gòu)優(yōu)于鋁合金的復(fù)合材料。例如：用高性能增強(qiáng)體碳纖維、芳綸纖維等。與以往傳統(tǒng)的金屬材料相比，由于鋪層中各層增強(qiáng)纖維取向各異，纖維束在粘接基體中的結(jié)構(gòu)可人為設(shè)計(jì)鋪層。因此，先進(jìn)復(fù)合材料比傳統(tǒng)金屬材料具有更多可設(shè)計(jì)性。目前，先進(jìn)復(fù)合材料也憑借自身優(yōu)異的性能，被廣泛的應(yīng)用在了航天航空領(lǐng)域。雖然先進(jìn)復(fù)合材料自身在不斷的發(fā)展中，已經(jīng)得到了相當(dāng)不錯(cuò)的提升。但先進(jìn)復(fù)合材料的成型工藝卻還未能完全脫離手工操作。該現(xiàn)象的存在，不僅會使得工藝的穩(wěn)定性變得十分分散。而且將在極大的程度上對航天器結(jié)構(gòu)造成嚴(yán)重的影響。由于給先進(jìn)復(fù)合材料成型工藝過程中產(chǎn)品造成影響的因素非常多，所以，相關(guān)人員一定要對先進(jìn)復(fù)合材料成型工藝過程中的質(zhì)量控制加以重視。針對先進(jìn)復(fù)合材料成型工藝過程中的質(zhì)量控制，本文首先將對先進(jìn)復(fù)合材料性能和制造工藝特點(diǎn)進(jìn)行闡述，其次在對成型過程中質(zhì)量控制的重要性進(jìn)行分析，最后對成型工藝過程中的質(zhì)量控制進(jìn)行研究，以供參考。

1.先進(jìn)復(fù)合材料性能和制造工藝特點(diǎn)

對于先進(jìn)復(fù)合材料而言，先進(jìn)復(fù)合材料主要是由兩種，以及兩種以上的材料通過復(fù)合工藝組合構(gòu)成的新型材料。而其的性能特點(diǎn)，主要可體現(xiàn)在以下幾個(gè)房門。（1）從結(jié)構(gòu)應(yīng)用角度看，先進(jìn)復(fù)合材料的性能與制造工藝特點(diǎn)主要可體現(xiàn)在方向性與線彈性上。（2）與以往的金屬材料相比，其疲勞性能雖然比金屬材料強(qiáng)，但其的性能數(shù)據(jù)分散系數(shù)同樣大過與金屬材料大。另外，先進(jìn)復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)制造工藝特點(diǎn)主要可表現(xiàn)在，由于先進(jìn)復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)在通常情況下是采用模具熱壓固化成型的，所以，再次過程中，需要注意的是把握精準(zhǔn)的制造工藝技術(shù)。只有這樣才能實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所確定的纖維取向和鋪層形式?？傊褪强梢栽跍p少工作量的天使，降低裝配費(fèi)用。

2.成型過程中質(zhì)量控制的重要性

對于先進(jìn)復(fù)合材料成型工藝而且，其中質(zhì)量控制非常重要。之所以需要在先進(jìn)復(fù)合材料成型工藝過程中對質(zhì)量進(jìn)行有效的控制，其原因主要在于在確保先進(jìn)復(fù)合材料穩(wěn)定性的同時(shí)，在極大的程度上減少不同批次的先進(jìn)復(fù)合材料性能波動。也只有這樣才能讓航天領(lǐng)域在今后得到不錯(cuò)的發(fā)展。總的來說就是，在對先進(jìn)復(fù)合材料構(gòu)件工藝進(jìn)行研制的時(shí)候，相關(guān)人員需要在此過程中及時(shí)發(fā)現(xiàn)有可能對構(gòu)件質(zhì)量造成不良影響的因素。并及時(shí)針對這些不良因素進(jìn)行有效的控制。在該過程中，可通過多批次數(shù)據(jù)的積累，規(guī)定這些因素允許波動的范圍。只有這樣才能減少性能的分散性，才能給相關(guān)的生產(chǎn)部門提供可以達(dá)到規(guī)定質(zhì)量的控制方法和工藝參數(shù)。由此可見，先進(jìn)復(fù)合材料成型工藝中的質(zhì)量控制非常重要，相關(guān)人員一定要對其加以重視。

3.先進(jìn)復(fù)合材料成型工藝過程中的質(zhì)量控制

由上述可知，做好先進(jìn)復(fù)合材料成型工藝過程中的質(zhì)量控制非常重要，相關(guān)人員需要對其加以重視。針對先進(jìn)復(fù)合材料成型工藝過程中的質(zhì)量控制，本文將從一下幾點(diǎn)對其進(jìn)行闡述。一是，原材料的質(zhì)量控制。對于先進(jìn)復(fù)合材料而言，其主要的原材料有纖維、樹脂，以及固化劑。由于這些成分的存在會在極大的程度上對產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生影響。目前，我國在纖維的質(zhì)量控制上所采用的方法相對來說比較成熟。因此，在對其質(zhì)量進(jìn)行檢測控制的過程中，不但需要常規(guī)的纖維性能進(jìn)行檢測，而且需要對每批纖維的表面狀態(tài)進(jìn)行仔細(xì)的檢查。在纖維表面狀態(tài)的檢測過程中，其檢測方法是特別多的，除了可以用常用的顯微鏡進(jìn)行觀察之外，還可以采用將纖維浸漬樹脂制成復(fù)合材料的方法，對纖維和樹脂結(jié)合力的相關(guān)性能進(jìn)行測定。用樹脂及其樹脂固化體系控制先進(jìn)復(fù)合材料成型工藝過程中的質(zhì)量作為現(xiàn)如今人們所關(guān)注的重點(diǎn)問題。針對該問題，若還是一味的采用以往的方法對其進(jìn)行控制的話，其是不能達(dá)到有效控制的。因此，在原材料的控制上，應(yīng)該通過對預(yù)浸料的質(zhì)量控制實(shí)現(xiàn)。且需要再次過程中對其化學(xué)組成，以及吸濕程度等進(jìn)行仔細(xì)檢查。二是，工藝過程的控制。在完成原材料的質(zhì)量控制，且在保證其滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求下，就可對其工藝過程中的質(zhì)量進(jìn)行有效的控制。對于工藝過程的質(zhì)量控制而言，其主要包括有兩個(gè)部分，其分別是：成型工藝設(shè)施和工裝控制。若在工藝過程中不對這兩者加以重視，起必將在對產(chǎn)品最終的質(zhì)量帶來不好的影響。因此，在工藝過程過程中的質(zhì)量控制上，可從一下幾點(diǎn)進(jìn)行。（1）對各道工序操作，以及各工藝參數(shù)進(jìn)行控制（2）對工序間進(jìn)行檢查。這兩種質(zhì)量控制方法的性能區(qū)別主要在于：第一種控制方法是對影響產(chǎn)品的因素進(jìn)行直接控制，其控制效果更徹底。第二種控制方法主要是，幫助操作人員對工藝參數(shù)有進(jìn)一步了解，其雖然能防止不合格產(chǎn)品進(jìn)入工序當(dāng)中，但其控制效果卻沒有第一種好。另外，需要對工序間的預(yù)浸料，以及或隨爐試件進(jìn)行檢查。所謂隨爐試件，其主要指的是在生產(chǎn)制件的同時(shí)用相同的原材料經(jīng)過同樣的工藝過程制成的可供破壞性試驗(yàn)的試件。當(dāng)然其有的時(shí)候也可以用于驗(yàn)證工藝的質(zhì)量等。三是，成品的檢查。對于先進(jìn)復(fù)合材料成型工藝而已，成品檢查是該工藝過程中對質(zhì)量進(jìn)行控制的最后一步。通俗來講就是，即使原材料與工藝過程已經(jīng)經(jīng)過了嚴(yán)格控制，但還需要在最終成本檢查的這個(gè)步驟中，對其制件逐個(gè)進(jìn)行檢查，進(jìn)而在極大的程度上保證產(chǎn)品的質(zhì)量。所以，再次過程中，除了需要對其外觀、尺寸、重量等進(jìn)行檢查之外，還需要應(yīng)用無損檢驗(yàn)方法檢查制件有無內(nèi)部缺陷。目前，我國在先進(jìn)復(fù)合材料的無損檢測方法上，通常使用的一種檢查方法是，X 射線法與超聲法。以上就是先進(jìn)復(fù)合材料成型工藝過程中的質(zhì)量控制方法，相關(guān)人員需要對其加以重視。

結(jié)束語：

總而言之，隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，先進(jìn)復(fù)合材料的應(yīng)用也變得越來越廣泛，尤其是在航空領(lǐng)域。為了提高先進(jìn)復(fù)合材料成型工藝，相關(guān)人員就需要對其質(zhì)量進(jìn)行有效的控制。只有這樣才能提高先進(jìn)復(fù)合材料的性能，才能讓先進(jìn)復(fù)合材料在今后得到不錯(cuò)的發(fā)展與更多應(yīng)用。

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