El procés d'autoclau consisteix a col·locar els preimpregnats segons les especificacions de col·locació dins d'un motlle, segellar-los en una bossa de buit i després col·locar el conjunt en un autoclau. Mitjançant l'escalfament i la pressurització dins de l'equip d'autoclau, el material experimenta una reacció de curació, transformant la peça en brut de preimpregnat en la forma desitjada i alhora complint els requisits de qualitat del component.
Avantatges del procés d'autoclau:
Distribució uniforme de la pressió dins del tanc: la pressurització amb aire comprimit, gasos inerts (N₂, CO₂) o gasos barrejats garanteix una pressió igual aplicada a tots els punts al llarg de les línies normals de la superfície de la bossa de buit. Això permet una pressió uniforme durant la conformació i el curat dels components.
Temperatura uniforme de l'aire dins del tanc: El gas d'escalfament (o refredament) circula ràpidament dins del tanc, mantenint temperatures de gas consistents en tots els punts. Amb una estructura de motlle ben dissenyada, això garanteix diferències de temperatura mínimes a través del component durant els cicles d'escalfament i refredament mentre està segellat dins del motlle.
Àmplia aplicabilitat: el disseny relativament simple del motlle permet una alta eficiència, cosa que el fa adequat per formar superfícies complexes de gran superfície com ara pells, panells i closques. Pot produir diverses estructures i components complexos de diferents dimensions. Les condicions de temperatura i pressió dins de l'autoclau poden complir els requisits de conformació de gairebé tots els materials compostos de matriu polimèrica.
Procés de conformació estable i fiable: una pressió i temperatura uniformes dins de l'autoclau garanteixen una qualitat constant de la peça. Els components fabricats mitjançant el procés d'autoclau presenten una baixa porositat i un contingut uniforme de resina. En comparació amb altres mètodes de conformació, les peces produïdes per autoclau ofereixen propietats mecàniques estables i fiables. Fins ara, la gran majoria de les peces compostes d'alta càrrega en aplicacions aeroespacials es fabriquen mitjançant el procés d'autoclau.
Desavantatges del procés d'autoclau:
Inversió i cost elevats: en comparació amb altres processos, els sistemes d'autoclau són grans, estructuralment complexos i classificats com a recipients a pressió, cosa que fa que la construcció d'un autoclau gran sigui extremadament costosa. Cada cicle de curat consumeix quantitats importants de materials auxiliars cars, com ara bosses de buit, juntes de segellat, pel·lícules desmoldants, estores permeables i teixits desmoldants. A més, el procés consumeix quantitats substancials d'aigua, electricitat i gas.
Aplicacions principals del procés d'autoclau:
Aeroespacial: panells de pell, costelles, marcs, carenats, etc.
Automoció: Panells de carrosseria i components estructurals com ara panells de capó interiors/exteriors, panells de portes interiors/exteriors, panells de sostre, parafangs, bigues de llindar, pilars B, etc.
Transport ferroviari: travesses, larguers, etc.;
Indústria marina, béns de consum d'alta gamma, etc.
El procés d'autoclau és el mètode principal per a la fabricació contínuacompost reforçat amb fibracomponents. Ampliament adoptats en sectors d'alta tecnologia com l'aeroespacial, el transport ferroviari, els esports i l'oci, i les noves energies, els productes compostos produïts mitjançant autoclau representen més del 50% de la producció total de compostos. Només en el sector aeroespacial, aquesta proporció supera el 80%.
Materials auxiliars de buit per a autoclaus
Film de bossa de buit
La pel·lícula de bossa de buit serveix com a material auxiliar de procés per al curat de components compostos. Aquest material de pel·lícula pot formar i mantenir un estat de buit en condicions ambientals específiques. La seva funció és establir un sistema de buit.
El teixit desmoldant s'utilitza habitualment com a barrera principal entre el producte i altres materials auxiliars de buit. No s'adhereix al producte i es pot desenganxar fàcilment després del curat, i pot suportar temperatures de fins a aproximadament 230 °C.
Teixit de PTFE per a altes temperatures La fibra de vidre premium es teixeix en substrats de teixit de fibra de vidre avançats mitjançant teixits llisos, de sarja, de setí o altres. Aquests substrats se sotmeten a tècniques de processament úniques que impliquen una impregnació repetida i completa amb emulsió de PTFE en suspensió per produir teixits d'alta temperatura en diversos gruixos i múltiples amplades extra amples.
Pel·lícula de separació
En la majoria dels casos, la pel·lícula de separació entra en contacte directe amb el laminat, aïllant-lo del feltre transpirable no alliberador. L'elecció de la pel·lícula de separació depèn de la temperatura de curat, la pressió, la complexitat de la peça i el sistema de resina. Les pel·lícules de separació perforades s'utilitzen normalment per garantir l'eliminació de l'aire i els volàtils atrapats dins del laminat.
Feltre perforat
El procés de punxonat amb agulles garanteix un control estricte, una densitat superficial uniforme i un gruix adequat. La detecció de metalls al 100% durant tot el procés garanteix que no hi hagi fragments d'agulla metàl·lica. Ofereix una excel·lent resistència, resistència a la pressió, resistència a la temperatura i conformabilitat.
Utilitzat en processos d'autoclau, té un punt de reblaniment de 170 °C i un punt de fusió superior a 240 °C, capaç de suportar temperatures a curt termini inferiors a 200 °C.
Cinta de segellat
La cinta de segellar s'utilitza per segellar bosses de buit i peces emmotllades. Ha de tenir una adherència suficient per unir-se bé a les superfícies del motlle sense ser massa enganxosa, garantint que la cinta es pugui desenganxar de les pel·lícules de les bosses de buit per reposicionar-les. A més, després del curat, la cinta s'ha de desenganxar netament de les superfícies del motlle. Oferim una gamma de cintes de segellar per a diferents condicions de curat.
Tubs de buit
Els tubs de buit inclouen bases de buit, connectors mascle/femella antiretorn i diversos components de tubs per a aplicacions de buit. Aquests accessoris garanteixen la integritat hermètica durant les operacions de buit.
Aplicació del procés de modelat en autoclau
Com a mètode de conformació àmpliament adoptat per aproductes de fibra de carboni, el procés d'autoclau implica els passos següents:
Procés de preparació
Això implica principalment la preparació d'utillatges i materials, incloent-hi motlles, preimpregnats de fibra de carboni i materials auxiliars.
Disposició de material
Aquest pas inclou el tall, la col·locació en capes i la compactació del prepreg. Els prepreg de fibra de carboni es tallen a dimensions i requisits específics mitjançant plantilles o màquines de tall automatitzades. A continuació, el prepreg es talla a les dimensions desitjades, es col·loca en capes segons les especificacions de disseny i finalment es precompacta. Actualment, els productes de fibra de carboni com ara tubs, plaques o altres formes complexes es fabriquen normalment mitjançant la col·locació manual, cosa que ofereix una gran flexibilitat.
Procés de preparació del curat
Aquest pas consisteix principalment en ensacar el producte de fibra de carboni, tallar els materials auxiliars i col·locar-los. Normalment, la preparació del curat inclou la preparació de la peça, el motlle, la bossa de buit i els materials auxiliars. Els materials auxiliars essencials inclouen agents desemmotllants i materials de ventilació (utilitzats per distribuir uniformement el buit dins del sistema de bosses de buit).
Curat i emmotllament
El curat és un pas essencial per a cada producte de fibra de carboni. Implica escalfar i pressuritzar la resina termoestabilitzable dins del preimpregnat sota condicions de procés fixes per formar una estructura de xarxa tridimensional estable. Per als compostos de fibra de carboni termoestables, un cop curats, qualsevol defecte derivat de la capa o del procés de curat esdevé irreversible. Per tant, és fonamental un control estricte dels paràmetres del procés durant el curat en autoclau.
Inspecció
La inspecció implica principalment tres mètodes: inspecció visual, proves per ultrasons o proves no destructives per raigs X. Després del curat, els productes de fibra de carboni se sotmeten a una inspecció visual de la superfície per comprovar si hi ha defectes com ara taques blanques, buits de resina o acumulació de resina. La inspecció interna normalment utilitza proves no destructives per ultrasons o raigs X, que poden revelar diferents formes de defectes en funció de la densitat del material i detectar buits densos interns o delaminació.
Postprocessament
El postprocessament és necessari perquè les peces mecanitzades de fibra de carboni sovint presenten rebaves o rebaves. Aquestes es poden eliminar amb màquines de polir o freses per complir les especificacions de disseny.
Més enllà d'aquests passos estàndard, certs components compostos requereixen un emmotllament secundari en autoclau per a la co-unió o el co-curat, permetent la producció de peces compostes de formes complexes.
Data de publicació: 26 de febrer de 2026
