劉繼冰
摘要:復(fù)合材料主要是指由多種材料復(fù)合而成的一種復(fù)合物,其性能比較綜合,可以具有其他材料不具備的要求,對(duì)于現(xiàn)代先進(jìn)的制造業(yè)也來(lái)說(shuō)具有重要的意義,同時(shí)也與我國(guó)的科學(xué)制造息息相關(guān),對(duì)于復(fù)合材料的設(shè)計(jì)通常來(lái)說(shuō)會(huì)選擇使用模具。先進(jìn)復(fù)合材料成型工藝的飛速發(fā)展,使質(zhì)量控制逐漸得到了廣泛的關(guān)注。本文對(duì)先進(jìn)復(fù)合材料成型工藝中的質(zhì)量控制進(jìn)行一些簡(jiǎn)要的分析,根據(jù)復(fù)合材料特有的性質(zhì),綜合研究質(zhì)量控制在復(fù)合材料成型工藝中的發(fā)展。
關(guān)鍵詞:復(fù)合材料;質(zhì)量控制;成型工藝
前言
復(fù)合材料較傳統(tǒng)的材料來(lái)說(shuō),具有不可替代的優(yōu)勢(shì),特別是一些功能性的復(fù)合材料,他們比傳統(tǒng)的復(fù)合材料具有更廣泛的用途,對(duì)于國(guó)家的科學(xué)技術(shù)發(fā)展來(lái)說(shuō)具有著不可替代的意義。先進(jìn)的復(fù)合材料,對(duì)于航天技術(shù)的突破是十分重要的基礎(chǔ),在一定程度上決定著我國(guó)航天事業(yè)發(fā)展的速度,因此先進(jìn)的復(fù)合材料制備得到了越來(lái)越多科學(xué)家的關(guān)注,但是先進(jìn)復(fù)合材料成型工藝還沒(méi)有完全的成熟,在生產(chǎn)制造的過(guò)程中還存在一些缺陷。當(dāng)原材料和外部條件變化時(shí),原有的復(fù)合材料產(chǎn)品就會(huì)出現(xiàn)重復(fù)性差、不夠穩(wěn)定的問(wèn)題,所以進(jìn)行先進(jìn)復(fù)合材料成型工藝的質(zhì)量控制勢(shì)在必行。
一、先進(jìn)復(fù)合材料制造過(guò)程中的特點(diǎn)
1.1構(gòu)成
先進(jìn)的復(fù)合材料,主要是將兩種及兩種以上的化合物通過(guò)一定的技術(shù)復(fù)合而成的新型復(fù)合材料。它有著原來(lái)化合物材料的特征,但是又具有原材料沒(méi)有的優(yōu)勢(shì)性能,它通過(guò)各種材料之間的相互復(fù)合彌補(bǔ)各種材料的不足,使它們相互作用、相互聯(lián)系,實(shí)現(xiàn)新的功能,實(shí)現(xiàn)材料的優(yōu)化。
1.2先進(jìn)復(fù)合材料制造工藝特點(diǎn)分析
通過(guò)分析先進(jìn)復(fù)合材料的基本特性,我們發(fā)現(xiàn)它有著方向性與線彈性的特點(diǎn),先進(jìn)的復(fù)合材料對(duì)于濕熱的環(huán)境感應(yīng)較為靈敏。先進(jìn)復(fù)合材料主要由分層和沖擊造成損傷。相關(guān)的專業(yè)人員在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),可以通過(guò)實(shí)際需要的強(qiáng)度設(shè)計(jì)纖微的取向,但是層間的強(qiáng)度對(duì)于垂直層合板平面的載荷來(lái)說(shuō)較為靈敏,它主要是由樹(shù)脂基體和界面強(qiáng)度影響。與傳統(tǒng)的技術(shù)材料相比較,先進(jìn)復(fù)合材料具有抗疲勞的特性。
金屬航天器通常由許多緊固件將一些零部件組裝起來(lái),基礎(chǔ)零部件一般會(huì)采用加工、鍛、鑄的工藝技術(shù)進(jìn)行制造,這主要取決于其本身材料的延展性和可切削性能,先進(jìn)復(fù)合材料對(duì)工藝技術(shù)要求較高,通常會(huì)用模具熱壓固化的方法進(jìn)行制造?,F(xiàn)在對(duì)于先進(jìn)復(fù)合材料的設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō),一般會(huì)采用特殊物質(zhì)根據(jù)設(shè)計(jì)要求層層的鋪在在模具上,經(jīng)過(guò)一系列操作之后熱壓固化成型去制造先進(jìn)的復(fù)合材料,基體樹(shù)脂是最常用的一種化學(xué)物質(zhì),進(jìn)行相關(guān)工作的專業(yè)人員專業(yè)人員會(huì)通過(guò)固化與二次膠接技使先進(jìn)的復(fù)合材料成型,從而提高操作人員的工作效率,減少了工人的工作量,降低了裝配的成本,同時(shí)也提高了復(fù)合材料的質(zhì)量。
熱壓固化成型技術(shù)對(duì)工藝流程中其他技術(shù)的配合要求較高,需要在先進(jìn)復(fù)合材料生產(chǎn)的過(guò)程中,各個(gè)工藝之間協(xié)調(diào)有序的配合,這樣可以有效的解決在制造先進(jìn)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的過(guò)程中的熱應(yīng)力和熱變形問(wèn)題,同時(shí)專業(yè)人員也需要對(duì)成型工藝過(guò)程中的各個(gè)操作與各種技術(shù)方法進(jìn)行嚴(yán)密的監(jiān)督,使先進(jìn)復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)科學(xué)合理,保證先進(jìn)復(fù)合材料的生產(chǎn)有質(zhì)有量進(jìn)行。
二、成型工藝進(jìn)行的質(zhì)量控制
2.1對(duì)原材料進(jìn)行質(zhì)量控制
先進(jìn)復(fù)合材料的高質(zhì)量生產(chǎn)離不開(kāi)原材料在生產(chǎn)過(guò)程中的質(zhì)量控制,例如聚合物的復(fù)合材料,主要以纖維、樹(shù)脂和固化劑為原材料。所以如果想制造高質(zhì)量的聚合物復(fù)合材料,那么就需要選擇高質(zhì)量的纖維,可采用顯微鏡觀察所選擇纖維的表面,確保纖維與樹(shù)脂的有效結(jié)合。
2.2工藝流程中的質(zhì)量控制
在確保原材料質(zhì)量的同時(shí),也需要對(duì)生產(chǎn)工藝過(guò)程進(jìn)行質(zhì)量控制,因?yàn)檫@直接決定了產(chǎn)品質(zhì)量的高低,一般會(huì)從兩個(gè)角度對(duì)生產(chǎn)工藝的質(zhì)量進(jìn)行控制。首先,通過(guò)控制每一道工序的操作和在操作過(guò)程中的參數(shù)指標(biāo),它對(duì)產(chǎn)品的一些性能具有關(guān)鍵的作用。其次,可以通過(guò)控制工序間的檢查,它對(duì)相關(guān)技術(shù)人員的操作過(guò)程進(jìn)行相應(yīng)的監(jiān)督,避免了因?yàn)閰?shù)錯(cuò)誤而導(dǎo)致不合格的產(chǎn)品進(jìn)入接下來(lái)的工序步驟。同時(shí),我們還需要注意在控制固化的過(guò)程中,要確保所使用儀器和儀表處在正常的工作狀態(tài)之中。我們還需要對(duì)加壓的時(shí)間進(jìn)行精確的掌控,避免因?yàn)閴毫r(shí)間的長(zhǎng)短造成材料的浪費(fèi)。除此之外,專業(yè)人員需要對(duì)預(yù)浸料進(jìn)行重點(diǎn)的關(guān)注,因?yàn)樗嬖跔顟B(tài)的不同決定了在不同溫度和不同壓力的過(guò)程中操作的不同,進(jìn)而決定了固化過(guò)程的質(zhì)量,所以要對(duì)預(yù)浸料進(jìn)行熱分析,確定它們的狀態(tài)和特征,從而確定相應(yīng)的參數(shù)。
在最后的階段,我們還需要對(duì)先進(jìn)復(fù)合材料的產(chǎn)品進(jìn)行嚴(yán)格的檢查,以此去確保產(chǎn)品的質(zhì)量符合制造的要求。
三、對(duì)成型過(guò)程進(jìn)行質(zhì)量控制的重要意義
在成型過(guò)程中進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制有利于保證先進(jìn)復(fù)合材料具有比較穩(wěn)定的性能,可以盡量減少生產(chǎn)批次不同的材料性能的波動(dòng),確保先進(jìn)復(fù)合材料具有較小的分散性,可以極大的增強(qiáng)材料的可靠性,如在航天器的制造過(guò)程中,應(yīng)用對(duì)先進(jìn)符合材料的成型過(guò)程進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制,可以保證之后投入使用的過(guò)程中減少設(shè)備失敗的概率,使設(shè)備的運(yùn)行更加安全、可靠。因此,在成型過(guò)程的研制階段,我們要盡可能的找出影響構(gòu)建質(zhì)量的有關(guān)因素,控制一些相關(guān)的指標(biāo)參數(shù),使構(gòu)件可以達(dá)到生產(chǎn)的質(zhì)量要求。進(jìn)行質(zhì)量控制對(duì)后期構(gòu)件投入使用有著非凡的意義。
結(jié)束語(yǔ)
影響產(chǎn)品制造的因素有很多,其中最為主要的是先進(jìn)復(fù)合材料成型工藝過(guò)程中的質(zhì)量控制,它的穩(wěn)定性對(duì)于不同的金屬來(lái)說(shuō)可能差別較大,所以有時(shí)會(huì)影響一些機(jī)械的制造。增強(qiáng)對(duì)先進(jìn)復(fù)合材料成型工藝過(guò)程中的質(zhì)量控制,將有利于提高工藝過(guò)程的效率,使生產(chǎn)出的產(chǎn)品在確保質(zhì)量的同時(shí)提高了生產(chǎn)的效率,避免了資源的再次浪費(fèi)。專業(yè)人員需要對(duì)工藝過(guò)程的規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行嚴(yán)格的執(zhí)行,確保成型工藝過(guò)程中的質(zhì)量符合規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn),并對(duì)先進(jìn)復(fù)合材料的質(zhì)量采取全面監(jiān)管的方式,這可以有效地提高制造材料的可靠性。
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