图：美国派帕公司出产的马利布•子午线（Piper Meridian Malibu）小型私人飞机

 烤箱固化VS.热压釜固化

    先进的碳/环氧预浸料是派帕出产的马利布•子午线（Piper Meridian Malibu）①小型私人飞机外部整流罩表面实现高品质空气动力学的重要原因，先进复合材料集团（Advanced Composite Group Inc.–ACG，俄克拉荷马州塔尔萨）仅通过烤箱固化就使制品表面达到了“热压釜品质”，从而省下了大笔用于二次加工的费用。美国派帕飞机公司（The New Piper Aircraft Inc.，佛罗里达州维罗比奇）原本打算借助湿法手糊（wet layup）工艺达到减轻整流罩重量，同时提高其表面光滑度的目标。Matrix复合材料公司（Matrix Composites）内斯比特说，烤箱固化实现了成本控制的目标，目前Matrix公司承担新整流罩制件的设计和制造任务。 ACG公司制备的LTM24ST单面浸渍预浸料（single-side film prepreg）是采用东丽公司的T – 300（2X2）斜纹碳纤维布和环氧树脂复合而成，在低温（50 ° C/122 ° F）环境下用时仅一小时就完成了固化成型。内斯比特说，由于热压釜固化需要配备成本昂贵的真空袋，因此我们的解决方案不论从材料成本还是时间成本上都远远低于热压釜，单件成本同比降低百分之二十五。更重要的是，我们所采用的模具还大大降低了制备难度。

    他说：“我们一直在为使制件表面光滑度能达到相当于“热压釜品质”而不懈努力。现在，表面孔隙已经基本消除，然而，想要减少后加工的时间，则还需要将表面质量提高到更高品质的漆面水平。”

    尽管ACG公司为这款小负载整流罩所特制的LTM24ST单面浸渍预浸料已经满足了其所有的性能要求，但该公司航空市场部门经理克里斯•瑞德加特同时也表示，该材料并不适用于高负荷结构件。目前，ACG公司的研制的新一代烤箱固化预浸料能满足制件的高负荷要求。ACG公司在研发高性能材料的过程中汲取了许多宝贵的经验和教训，如今，它已经充分掌握了用于热压釜和烤箱固化的预浸料有何不同。瑞德加特回忆说：“在早期，我们错误地以为树脂粘度越低，越利于烤箱固化，但是在实际操作时才发现，如果粘度太低，流动的树脂会过早的将模具的排气口堵死，这样淤积在腔内制品表面的气体就无法及时排出，要知道，这点对于低压固化成型非常关键。使用热压釜固化则不用担心，因为热压釜的高压能将这些气体溶解到树脂中。这些差别意味着烤箱固化比热压釜固化对浸渍程度的要求更苛刻，因此必须小心控制。

注解：
① 派帕马利布•子午线号（Meridian and Malibu）是由美国派帕飞机制造的一款轻型私人飞机，属于该公司PA – 46系列飞机。这架飞机采用涡轮螺旋桨发动机为其提供动力，舱内可容纳包括1名驾驶员和5名乘客。早期Malibus版本大都采用活塞式发动机。

    瑞德加特介绍说，ACG公司最新推出的两款中温烤箱固化预浸料：MTM 45-1和MTM 46的纤维含量已经相当于热压釜预浸料，并且其孔隙率达到接近零的水平。两个产品线都能达到大约82 ° C/180 ° F的最低固化温度界限，MTM 45-1的最大的湿固化温度为121 ° C/250 ° F，成本较低的MTM 46则需要82 ° C/180 ° F。根据与美国空军研究实验室（Air Force Research Laboratory，俄亥俄州赖特帕特森空军基地）以及与美国航天局/美国联邦航空局全国先进材料性能中心（NASA/FAA National Center for Advanced Materials Performance –NCAMP）签订的联合开发协议，ACG公司负责提高这两个产品的B基准值②（B-basis value），使用的方法类似美国联邦航空管理局的AGATE（Advanced General Aviation Technology Experiment–高级通用航空技术实验）方法。

更快、更便宜、且更好！

    低压固化工艺具有制备时间短、成本低、加工程序更加简化的特点，因此从某种意义上讲，它扩大了制品生产的规模化，更重要的是，低压固化工艺可以帮助成型更为复杂的零部件。

    VSC公司菲什总结过一句话：“低压固化能帮助你实现从前所做不到的。当这种成型工艺可超过热压釜的时候，它将会迎来更多的发展机会。那么接下来我们该怎么做呢？答案很简单：将‘低压固化’名字传播出去。”（终）

注解：② 属于复合材料的冲击损伤容限可靠性分析方法：
A-基准值代表：可靠性达到95％，即测试样本的99％将达到或超过这个容限值；
B-基准值代表：可靠性达到95％，即测试样本的90％将达到或超过这个容限值。
在航空航天结构的可靠性分析中，A-基准值通常用于关键结构件的容限分析，BA-基准值通常针对非关键结构件。

本文英文原文见(复材世界), 复材在线编辑部编译，有删改。