CN102529121A - 高压釜成型方法和高压釜成型装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及高压釜成型方法和高压釜成型装置。将由纤维基材和基体形成的复合材料置于真空袋中，然后置于成型室中。向成型室供给复合材料所需的预定温度的饱和水蒸气，并且控制成型室内部的温度和压力使得成型室内部可以保持在复合材料所需的预定温度和压力以进行固化步骤。

Description

高压釜成型方法和高压釜成型装置

技术领域

本发明涉及一种用于在飞机，汽车和其它一般工业中使用的复合材料成型产品的高压釜成型方法和高压釜成型装置。

背景技术

具有想要的横截面形状的成型产品已经常规地通过以下已知方法获得：加热并且加压成形片状复合材料，即，预浸料坯(prepreg)，所述预浸料坯通过用称为基体的热固性树脂如环氧树脂或酚醛树脂浸渍增强材料如碳纤维，芳族聚酰胺纤维或玻璃纤维而制备。

这些纤维形成为片状纤维层。层压多个纤维层而以层的纤维在不同的方向上安置的方式形成复合材料。通过这样进行，可以获得轻重量和牢固的产品，因为碳纤维，玻璃纤维等具有高弹性系数，并且所述产品广泛地用于飞机，汽车和其它一般工业。

包含热固性树脂作为基体的复合材料具有以下行为：它在环境温度下是软的，并且通过加热至预定温度而反应性地固化。

一种用于将复合材料成型的技术是其中使用热压装置的技术。根据这种技术，将复合材料以夹持的方式置于上金属模具和下金属模具之间，如图14中所示。然后基于图15的用于随时间控制温度和压力的模式图，将复合材料加热并且加压。当树脂完成固化时，获得了具有预定的横截面形状的成型产品，如图14中所示。金属模具中通常具有加热材料的电加热器或专用线圈。金属模具通过热传导或电磁诱导加热，并且将热用于成型。

复合材料由如上所述的碳纤维，芳族聚酰胺纤维等和称为基体的树脂形成。以环氧树脂为例，当将其加热至树脂的粘度变得最低的约90-100℃时，在环境温度具有粘弹性的树脂达到软化点，并且流动性提高。通过保持该温度，在材料中所含的空气和被限制在层压层之间的空气溢出，并且在产品中不留下称为孔隙的空穴。该步骤称为停留步骤(dwell step)。

在完成该步骤之后，将复合材料连续地加热至预定温度，并且同时，开始加压以获得预定压力。增加压力使得它可以在即将获得预定温度之前达到预定压力，并且保持预定温度和压力。在预定温度开始固化，并且保持该温度直至完成固化。通常，在约1小时内完成固化。升温速度根据层压材料的总厚度而变化。具体而言，材料越厚，升温越慢。当通过加热材料快速升温时，引起温度变化，因此，引起固化状态的变化。而且，固化状态的变化可能引起缺少强度所致的断裂。升温速度根据经验，实验等而确定。对于升压速度，仅仅必须升高压力使得在温度即将达到预定温度之前压力曲线达到预定压力。

上述压力曲线仅仅是一个实例，其中压力在停留步骤之后开始升高。然而，压力可以在停留步骤的同时或在该步骤之前升高。此外，停留步骤本身可以省略。

这种复合材料的成型产品还可以通过除上述使用热压装置的方法以外的高压釜成型方法获得。

根据高压釜成型方法，将复合材料置于成型室中。然后，供给加压空气，氮，或这些的混合气体，并且复合材料通过加热装置被加热至预定温度，并且被加压用于成型。

在这种情形下，将加热空气在成型室中循环使得将热量均匀地施加至复合材料。

列举下列文件作为与上述热压装置和高压釜成型方法相关的常规技术。

(文件1)未审查的专利公布2010-115822

(文件2)未审查的专利公布2006-88049

(文件3)未审查的专利公布2009-51074

根据使用上述热压装置的成型方法，因为通过由上金属模具和下金属模具在一个方向上施加的表面压力而将复合材料成型，因此没有压力被施加至垂直于表面压力的面上。因此，复合材料在垂直于表面压力方向的方向上的密度不足并且不能获得固有强度，这变成了一个问题。在具有不均匀和复杂的横截面的产品中，问题变得更严重。当通过使用热压装置将包含不同横截面的复合材料成型产品成形时，一致的成型是困难的，因此必须将多个构件粘合在一起，使得工艺变得复杂。此外，在热压装置的情况下，因为电加热器和专用线圈必须被安置在上和下金属模具中，因此金属模具本身变得昂贵。而且，因为要求金属模具具有疲劳强度和对压力的稳健性，因此它们容易变大变重，这对于金属模具的成本也变成一个问题。

另一方面，高压釜成型方法适合将具有复杂的横截面形状的产品成型。然而，存在加热和加压的各种问题。

加热的空气或氮通常用于向复合材料供给热量。将复合材料置于真空袋中，然后置于成型室中，且需要通过加热空气或其它气体对复合材料均匀地施加热量。为此目的，必须安置用于循环加热空气的循环装置如电动机和风扇，以及用于连续供给热量的加热装置如加热器。这使得装置变大并且需要控制装置。

与金属如金属模具的导热性相比，在高压釜成型方法如上述方法中使用的空气，氮或它们的混合气体具有较低的导热性。因此，气体起着绝热材料的作用。另外，复合材料的升温率小，这部分由于气体具有较低的热容/单位流量。此外，必须以优选的流量循环气体以允许加热气体与复合材料均匀地接触，这是困难的。

发明内容

本发明的目的是改进复合材料领域中的高压釜成型方法，并且提供复合材料的有效成型方法。即，通过主要使用在复合材料领域内的常规高压釜成型方法中从未使用过的饱和水蒸气，可以对要成型的产品或具有复杂的横截面形状的复合材料均匀地施加大量的热。此外，可以在成型室中不安置加热装置或气体/空气循环装置的情况下容易地控制用于成型的压力和温度。通过提高升温率以解决不均匀的温度，升温时间，固化时间，因此生产交货时间(production lead time)显著缩短。

本发明的高压釜成型方法包括：将由纤维基材和基体形成的复合材料置于真空袋中，然后将其置于成型室中的步骤，和供给用于成型的热量和压力的步骤。为了解决上述问题，向成型室供给具有复合材料所需的预定温度的饱和水蒸气作为加热源和预定的加压源。至少控制成型室内的温度或压力以保持成型室的内部具有复合材料进行固化所需的预定温度和压力。

本发明的高压釜成型装置是这样的装置，其用于将由纤维基材和基体形成的复合材料置于真空袋中，然后将其置于成型室1中，然后供给用于成型的热量和压力。为了解决上述问题，高压釜成型装置包括：作为加热源和预定的加压源的饱和水蒸气供给装置，其用于向成型室供给具有复合材料13所需的预定温度的饱和水蒸气；和控制装置，所述控制装置用于控制饱和水蒸气的供给以将成型室的内部保持在复合材料13所需的预定温度和压力。

在本发明中，当水和水蒸气在预定压力下处于平衡状态时，水蒸气是指水的饱和水蒸气。处于该状态下的水蒸气的压力是指水的饱和水蒸气压力或最大水蒸气压力。换言之，饱和水蒸气的压力由温度确定。例如，当温度为130℃时，压力为0.3MPa。这里是指绝对压力。

在本发明中，纤维基材可以是在复合材料中使用的任何纤维如碳纤维，芳族聚酰胺纤维，玻璃纤维等。此外，热固性树脂可以是在这种复合材料中使用的环氧树脂，酚醛树脂等的任一种。

在本发明中，基体是在复合材料领域中用于表示热固性树脂或热塑性树脂的技术术语。热固性树脂包括环氧树脂(EP)，酚醛树脂(PF)，不饱和聚酯树脂(UP)等。热塑性树脂包括聚丙烯树脂(PP)，聚酰胺树脂(PA)，ABS树脂(ABS)等。

此外，除浸渍有基体的纤维基材以外，复合材料包括注射有基体，涂覆有基体，或层压有基体的纤维基材。

上述真空袋可以是由在这种高压釜成型中已知的材料如尼龙，聚酰亚胺等制成的真空袋，无需赘言，当材料耐热和耐水时它是足够的。

在根据本发明的方法中，使用从未考虑过在复合材料领域的常规高压釜中使用的饱和水蒸气。通过在成型室中不安置加热装置或气体/空气循环装置的情况下使用预定压力和温度的饱和水蒸气并且通过有效地使用大量的饱和水蒸气热量，可以将热量和压力均匀地施加于耐水蒸气的真空袋中的要成型的产品或具有复杂的横截面形状的复合材料。此外，可以防止成型产品的不均匀的制备如部分强度缺乏。

此外，由于供给归因于饱和水蒸气的大量热量，因此几乎不引起成型室内部的温度的不均匀性，且可以显著地减少复合材料的固化时间，这是显著的优点。另外，存在以下优点：可以仅仅通过改进现有的高压釜实现本发明。

尽管本发明的装置必须具有饱和水蒸气供给装置等，但是不必如常规技术中在成型室中安置加热器和气体循环装置如风扇，电流板或感应板。因此，降低了装置的设备成本。此外，因为供给饱和水蒸气，因此仅仅通过用饱和水蒸气填充成型室而不调整成型室内的空气流，可以将热量和压力均匀地施加至复合材料，这是另一个优点。

在本发明的实施方案的下列描述中，本发明的其它优点将变得清楚。

本发明的高压釜成型方法优选如下具体化。

即，作为成型所需的辅助加压源，将预定压力高于饱和水蒸气压力的空气，氮，或这些的混合气体供给至成型室。控制具有预定压力的饱和水蒸气和空气，氮，或这些的混合气体的供给，并且控制温度或压力中的至少一项，使得可以保持成型室内复合材料所需的预定温度和压力以进行固化处理。

因此，通过加入具有预定压力的辅助空气，氮，或这些的混合气体，促进用于成型的压力和温度的控制。

同时，用作辅助加压源的具有预定压力的空气，氮，或这些的混合气体可以具有环境温度，或可以被预热至预定温度。当使用混合气体时，可以任意地确定混合物的比率。

加热具有复合材料所需的预定压力的饱和水蒸气以获得预定温度高于饱和水蒸气的温度的过热水蒸气，以使过热水蒸气充当加热源和预定的加压源。将过热水蒸气供给至成型室。优选通过如下进行固化处理：控制成型室内的温度或压力的至少任一项使得可以保持复合材料所需的预定温度和压力。

因此，通过使用由加热饱和水蒸气得到的过热水蒸气，补偿了低于饱和水蒸气压力的较低侧压力(lower-side pressure)范围的热量的量。因此，可以控制整个压力和温度范围。另外，通过供给归因于过热水蒸气的大量热量，几乎不引起成型室内的不均匀的温度，并且可以显著地缩短复合材料的固化时间。此外，可以仅仅通过改进现有的高压釜实现本发明，这是另一个优点。

同时，饱和水蒸气通常含有很少的水，并且其称为湿饱和水蒸气或湿水蒸气。当在1kg的湿水蒸气中含有X kg的干饱和水蒸气和(1-X)kg的水时，X是指干燥分数，而(1-X)是指湿润分数。当进一步加热干饱和水蒸气时，温度升高。因此，温度高于对应饱和水蒸气压力的温度的水蒸气是指过热水蒸气。尽管饱和水蒸气释放白色的水蒸气，但过热水蒸气是澄清而无色的气体，并且它在温度下降至饱和温度之前不积累凝露。当将过热水蒸气吹送至物质上时，表面温度升高，并且在物质中所含的水蒸发。由于这些性能，这种行为在干燥器，炊具等中被利用。

在本发明中使用的过热水蒸气可以通过如下获得：加热100℃和0.1MpaG，即，标准压力或大气压130℃和具有0.1MPaG的饱和水蒸气。

下面描述优选的工序。即，在将成型室部分地打开的情况下仅仅供给饱和水蒸气，以将成型室加热至预定温度，并且将该状态保持预定的时间以进行停留步骤。之后，紧紧地关闭成型室，并且供给饱和水蒸气和具有预定压力的空气，氮，或这些的混合气体。然后，将该工序从升压步骤转变为固化步骤。

优选在完成基体的固化步骤之后，将冷却水供给至成型室以冷却复合材料。然后，将复合材料转移至干燥室并且供给空气。在干燥后，从真空袋中释放复合材料。

优选如下实现本发明的高压釜成型装置。

即，安置压缩空气供给装置33作为辅助加压源以向成型室供给具有成型所需的高于饱和水蒸气压力的预定压力的空气，氮，或这些的混合气体。因此，可以加入具有预定压力的空气，氮，或这些的混合气体用于补充。因此，促进用于成型的压力和温度的控制。

此外，作为加热源和预定的加压源，优选安置过热水蒸气供给装置36，所述过热水蒸气供给装置36包括用于加热具有复合材料所需的预定压力的饱和水蒸气的饱和水蒸气加热装置35。过热水蒸气供给装置36加热饱和水蒸气以将其转变为预定温度高于饱和水蒸气的温度的过热水蒸气，然后将过热水蒸气供给至成型室。

因此，补偿了低于饱和水蒸气压力的较低侧压力范围的热量的量。因此，可以控制整个压力和温度范围。另外，通过供给归因于过热水蒸气的大量热量，几乎不引起成型室内的不均匀的温度，并且可以显著地缩短复合材料的固化时间，这是一个显著的优点。此外，可以仅仅通过改进现有的高压釜实现本发明，这也是一个优点。

优选具有如下结构。即，将用于水蒸气的减压阀23安置在饱和水蒸气供给装置32中以获得想要的压力。自动主水蒸气阀24和自动温度控制阀25彼此并联连接。通过控制装置34控制减压阀23，自动主水蒸气阀24和自动温度控制阀25。

通过安置这些阀门，容易单独地控制成型室1中的温度和压力，从而整体上促进控制。

优选安置多个用于将饱和水蒸气供给至成型室1的喷嘴7使得它们可以将饱和水蒸气喷射至基本上整个复合材料13上，并且喷嘴7也可以用作供给具有预定压力的空气，氮，或这些的混合气体的喷嘴。

采用将喷嘴用于上述两个目的的这种结构，使热量供给目的和压力供给目的相同，这简化了结构并且降低了压力和温度的不均匀分布。

附图说明

图1是本发明的实施方案1的整个高压釜装置的示意图。

图2是实施方案1的高压釜装置的主要部分的示意俯视图。

图3是用于随时间控制实施方案1的高压釜装置的温度和压力的模式图。

图4是显示实施方案1的成型方法的工序的流程图。

图5是显示实施方案1的高压釜装置的成型室内部的环境温度和压力随时间的变化的图。

图6是显示实施方案1的高压釜装置的主要部分的另一种形式的空气喷嘴的示意图。

图7是显示通过常规热压装置和通过本发明的方法成型的试样的弯曲强度的比较的图。

图8是用于随时间控制实施方案2的高压釜装置的温度和压力的模式图。

图9是显示实施方案2的成型方法的工序的流程图。

图10是本发明的实施方案3的高压釜装置的过热水蒸气供给装置的示意图。

图11是用于随时间控制实施方案3的高压釜装置的温度和压力的模式图。

图12是显示本发明的实施方案3的成型方法的工序的流程图。

图13是显示实施方案4的成型方法的工序的流程图。

图14是显示常规热压装置和通过该热压装置成型的试样的示意图。

图15是用于随时间控制常规的热压装置的温度和压力的模式图。

具体实施方式

(实施方案1)

下面基于附图详细描述本发明的高压釜成型方法和用于该方法的装置的优选实施方案。在第一实施方案中，使用热固性树脂作为基体。

在图1和2中显示了示意性的结构，以显示本发明的整个高压釜装置。

该装置主要包括成型室1，干燥室2，水封式真空泵3，控制面板4，自动输送线5，即，输送器，锅炉6，与其连接的管线，和多个阀门。下面描述这些的详细结构。

即，高压釜成型装置通过如下形成复合材料13：将其置于真空袋15中，然后置于成型室1中，并且将其加热和加压。通过用热固性树脂(其在该实施方案中为环氧树脂)作为基体浸渍纤维基材(其在该实施方案中为碳纤维)而获得复合材料13。高压釜成型装置包括饱和水蒸气供给装置32，压缩空气供给装置33，和控制装置34。饱和水蒸气供给装置32用作加热和预定加压源以向成型室1供给具有复合材料13所需的预定温度即该实施方案中的130℃的饱和水蒸气。压缩空气供给装置33向成型室1供给具有预定压力的空气，氮或这些的混合气体作为成型所需的辅助加压源，所述预定压力在该实施方案中为0.31MPaG。MPaG是指示表压，即，相对于大气压的差压的装置。控制装置34控制饱和水蒸气以及具有预定压力的空气，氮，或这些的混合气体的供给使得可以将成型室内部保持在复合材料13所需的预定温度(其在该实施方案中为130℃)和预定压力(其在该实施方案中为0.3MPaG)。

饱和水蒸气供给装置32配置有减压阀23，以将由锅炉6煮沸并且在该实施方案中具有0.4MPaG和150℃的流通水蒸气(live steam)的压力转变为该实施方案中为0.2MPaG的预期压力。此外，饱和水蒸气供给装置32配置有彼此平行连接的自动主水蒸气阀24和自动温度控制阀25。减压阀23，自动主水蒸气阀24和自动温度控制阀25通过控制装置34控制。

安置在该实施方案中用于将饱和水蒸气供给至成型室1的多个喷嘴7，即，20个喷嘴/行×2行＝40个喷嘴，使得喷嘴7可以将饱和水蒸气喷射至基本上整个复合材料13。喷嘴7也可以用作用于供给具有预定压力的空气，氮，或这些的混合气体的喷嘴，其在后面被描述为本发明的一个改进实例。

下面详细描述高压釜装置的具体结构。

成型室1配置有具有多个水蒸气喷嘴7，即，该实施方案中为40个喷嘴的水蒸气管线8，使得来自锅炉6并且注入成型室1的饱和水蒸气可以全部覆盖成型室1的内部。此外，如在具有水蒸气喷嘴7的水蒸气管线8的情况下，冷却管线10配置有打开的多个冷却喷嘴9，以全部覆盖成型室1的内部。还设置打开以将压缩空气注入成型室1的空气喷嘴11。锅炉6，水蒸气管线8和水蒸气喷嘴7构成饱和水蒸气供给装置32。

安置排水管线12以排出在成型室1的下部积聚的冷凝水分和冷却水。安置真空喷嘴16以将复合材料13抽真空，所述复合材料铺叠在模具型(mold form)14上，与模具型14一起封装在真空袋15中，并且初步地被抽真空。安置真空连接器18以将连接至真空喷嘴16的柔性软管17a与真空袋15连接。此外，还安置用于紧密地封闭成型室1的门19，以及用于门19的打开和关闭装置20。

在该实施方案中，复合材料13是碳纤维的层状物品，并且使用环氧树脂作为热固性树脂，然而，也可以使用酚醛树脂等。

真空袋15的构成材料在该实施方案中为尼龙，然而，也可以使用具有耐热性和耐水性的材料如硅氧烷橡胶。

在该实施方案中，模具型14的构成材料为FRP，然而，也可以使用各种材料如珍珠板，石膏等，因为消除了对于必须安置在热压装置中使用的金属模具中的内置加热源的需要，并且本发明的模具型14的厚度和强度可以是模具型14可以耐受饱和水蒸气和压缩空气所需的最小值。

将用于加热干燥室2的内部的鼓风机21，22安置在干燥室2外部。干燥室2具有对于容纳由自动输送线5输送的真空袋15足够的空间。

水封式真空泵3通过由密封水旋转叶轮而进行吸气，压缩和排气。与油循环型真空泵不同的是，水封式真空泵3不允许油在用于抽真空的管线上流动，因此不弄脏成型室1的内部。

控制装置34包括控制面板4。控制面板4是控制用于真空袋15的自动输送和用于成型如饱和水蒸气和压缩空气的供给的调节等的工序(将在后面描述)的操作面板。除控制面板4之外，控制装置34还包括：用于控制如上所述的水蒸气的减压阀23，自动主水蒸气阀24和自动温度控制阀25；用于压缩空气的减压阀29和用于控制压缩空气的自动空气引入阀30；和操作机构，包括门打开/关闭装置20，自动冷却水引入阀26，自动排水阀31，真空泵3，等。

自动输送线5自动输送在模具型14上成层，被真空袋15封装并初步离线抽真空的复合材料13在线进出成型室1和干燥室2，并且将其自动输送至在图中未显示的位置，在此移除真空袋15并且将成型产品从模具中释放。

现在，说明包括阀门的管线。

下面说明从其上游侧通向具有多个水蒸气喷嘴7的管线的水蒸气管线8。用于输送由锅炉6煮沸的饱和水蒸气的水蒸气管线8从来自锅炉6的法兰连接管线通向减压阀23，该减压阀23相对于初始压力降低水蒸气的压力。然后，控制水蒸气的量。从减压阀23，主要用来升高温度的自动主水蒸气阀24和主要用来保持预定温度的自动温度控制阀25从水蒸气管线8延伸处至具有水蒸气喷嘴7的部分彼此平行连接。

通向具有多个冷却喷嘴9的管线的冷却管线10是输送来自水罐(其在图中未显示)的冷却水的管线。冷却管线10从出自水罐的法兰连接管线连接至控制水量的自动冷却水引入阀26，并且通向具有冷却喷嘴9的部分。

通向具有空气喷嘴11的部分的空气管线27是输送来自压缩机28的压缩空气的管线。空气管线27从出自压缩机28的法兰连接管线连接至用于相对于初始压力降低空气压力的减压阀29，然后连接至用于控制空气量的自动空气引入阀30；并且进一步连接至具有空气喷嘴11的部分。压缩机28，空气管线27，和空气喷嘴11构成压缩空气供给装置33。同时，尽管可以单独使用氮代替压缩空气，为了方便起见，该装置是指压缩空气供给装置。

在排水管线12中，将排水口安置在成型室1的底部以从管线12向下延伸至与自动排水阀31连接之处排出在成型室1的底部积聚的冷凝的水分或冷却水，然后通向排水罐(在图中未显示)。自动排水阀31也用于释放在成型室1中的压力，换言之，它也具有排气的功能。

安置在通向真空喷嘴16的真空管线，使得水封式真空泵3连接至安置在成型室1中的真空喷嘴16。水封式真空泵3通过将水供给至泵中并且使安置在外壳中的叶轮旋转而进行吸气，压缩和排气。真空喷嘴16连接至柔性软管17a，真空连接器18连接至柔性软管17a的相反侧，并且将真空袋15的排气口安置在前端。排气口通过柔性软管17b连接至真空连接器18。通过真空泵3排出在真空袋15内部的剩余空气。

现在，基于图2说明真空袋15的流动。图2是显示本发明的整个装置的示意俯视图。在装袋场所将复合材料13铺叠在模具型上，置于真空袋15中并且初步地抽真空。这称为装袋步骤。将初步地抽真空的真空袋15置于自动输送线5的开始位置。然后，在控制面板4上设置预定温度，压力和时间。通过按压自动输送开始按钮开始自动输送。

真空袋15从图2中的左边流动至右边。当真空袋15到达成型室1前面的台上时，它暂时停止。在将真空袋15置于台上的情况下，通过门打开/关闭装置20，将与门19一体化的台子移动至成型室1。然后用门19紧密地关闭成型室1。当真空袋15到达预定位置时，它通过真空连接器18连接至真空喷嘴16，并且开始抽真空。这称为在成型室中安装的步骤。下面将说明成型工序。将完成排气和冷却步骤后的真空袋15从成型室1移出，通过自动输送线5向右移动，并且输送至干燥室2。这称为在干燥室中安装的步骤。然后，将真空袋15在干燥室2中干燥，这是干燥步骤。在完成干燥步骤之后，真空袋15通过自动输送线5再次向右移动，并且停在停止位置。将真空袋15输送至释放场所，在此移除真空袋15并且从模具型中释放成型产品。这称为释放步骤。

该实施方案中，将真空袋15在干燥室2中干燥。然而，可以通过抽真空干燥在成型室1中的真空袋15的周围区域。在这种情况下，消除了对于干燥室2的需要。

现在，基于图3和4说明高压釜成型工序的一个实例。图3显示了用于随时间控制温度和压力的模式图，并且显示了与模式图的过程同步变化的饱和水蒸气压力，压缩空气压力和排出空气压力的图表。每一个图的纵轴表示表压，即，相对于大气压的差压。图4显示了成型工序的流程图。

通过锅炉6预先制备初始压力为0.4MPaG和温度为150℃的饱和水蒸气，并且通过减压阀23将压力降低至0.2MPaG。通过自动主水蒸气阀24控制水蒸气的量，并且在没有压力下，即，在大气压下打开自动排水阀31以将饱和水蒸气引入至成型室1中。然后将成型室1的内部加热至90℃。该步骤是指升温步骤。

然后，通过适当地打开并且关闭自动温度控制阀25并且通过打开自动排水阀31而排气而将90℃的温度保持1至1.5小时。这称为停留步骤。

接着，一次关闭自动排水阀31，并且将排气压力设定在0.3MPaG。当在成型室1内部的压力为0.295MPaG以下时，保持自动排水阀31关闭。当压力变为0.305MPaG以上时，打开自动排水阀31。当压力再次下降至0.295MPaG以下时，关闭自动排水阀31。控制温度和压力使得在成型室1中的环境温度可以是130℃和压力0.3MPaG作为用于固化的目标值。自动主水蒸气阀24再次工作，并且引入饱和水蒸气并且将其加热至130℃。在100℃以下，成型室1内部没有压力，即，处于大气压下。当温度超过100℃时，在成型室1内部的压力向0.2MPaG增加，这在130℃时为饱和水蒸气压力。

当在成型室1内部的环境温度达到130℃时，引入例如压力略高于0.3MPaG，即0.31MPaG的压缩空气。这是因为当压缩空气压力低于成型室1内部的压力时不允许空气进入成型室1。如在饱和水蒸气的情况下，压缩空气的压力由压缩机28的能力确定。例如，将0.6MPaG的压缩空气从压缩机28供给至空气管线27，并且通过减压阀29将压力降低至0.31MPaG。成型室1内压力的短缺由压缩空气补偿，并且在成型室1内部的压力在时限内达到0.3MPaG。这称为升压工序。

在成型室1内部的环境温度和压力各自保持在130℃和0.3MPaG，并且将该状态保持预定的固化时间。固化时间由复合材料13决定。例如，在该实施方案中具有热固性树脂作为基材的常规复合材料13的情况下，完成固化反应需要约1小时。然而，当不进行测量时，通过引入的空气吸热，成型物件即，复合材料13或成型室1的吸热，以及来自成型室1的热释放而降低成型室1中的温度。因此，必须适当地引入水蒸气。当降低成型室1内的压力且在此温度达到130℃时，必须引入空气。

当成型室1中的温度和压力分别为130℃和0.3MPaG时，一次停止水蒸气和空气的引入，并且成型室1中的温度和压力由于上述原因随时间流逝而降低。基本地，温度的降低通过引入水蒸气而得到补偿，且压力的降低通过引入空气而得到补偿。当再次引入水蒸气时，成型室1中的温度和压力升高，并且当它们超过用于排气的条件的设定值时，自动排水阀31打开，并且压力降低。当成型室1中的温度为130℃时，不能引入水蒸气，因此引入空气。然后，成型室1中的压力再次升高，并且温度降低。再次检查成型室1中的温度和压力，并且当发现它们分别不同于130℃和0.3MPaG时，再次引入水蒸气。因此，通过供给并且排出水蒸气和空气而使成型室1中的温度和压力处于平衡，并且重复该工序直至固化所需的时间终止。这称为固化步骤。

当固化步骤完成时，将自动排水阀31的设定值设定在0.2MPaG并且控制自动排水阀31。然后，从压缩机28引入空气以替换空气。当成型室1中的温度降低至100℃以下时，自动排水阀31向大气打开，并且在单次充盈(single burst)中排出成型室1中的压缩空气。同时，从冷却喷嘴9排出冷却水以冷却真空袋15。将流向成型室1的底部的冷却水经由自动排水阀31排出至排水槽。这被称为排气和冷却步骤。

图5是显示成型室1内部的环境温度和压力随时间变化的图。如图5中所示，将编号为1至8的温度传感器安置在成型室1中，并且通过8个温度传感器记录环境温度。编号为8的温度传感器起着用于控制温度的传感器的作用。通过压力传感器(未显示在图中)记录压力。

上述图显示了在130℃的温度，0.3MPaG的压力和40分钟的固化时间作为固化条件下成型时记录的数据。

关于固化步骤中在130℃的环境温度的温度分布，8个温度传感器的记录数据的变化在2℃之内，这表明成型室中的温度变化很小。压力越高，温度变化越小，因为气体分子的数量增加，并且热导率变得更高。

温度分布也与固化时间相关。精确而言，从安置在温度最低的位置的温度传感器达到130℃的目标温度时起，开始固化时间的测量。因此，温度变化越小，在最高温度的位置和最低温度的位置之间达到130℃的时间滞后越小。因此，固化步骤的整个时间，或换言之，大量的固化时间缩短。

该实施方案中，自动输送容纳复合材料13的真空袋15。然而，它可以手动进行。

此外，在该实施方案中自动控制阀门，但是它们可以根据操作程序手动控制。

简言之，本发明的高压釜成型方法通过如下将包括纤维基材和基体树脂的复合材料成型：将复合材料置于真空袋中，然后置于成型室中，将其加热，并且将其加压。在该方法中，作为加热源和预定的加压源，将具有复合材料成型所需的预定温度的饱和水蒸气供给至成型室中。此外，作为成型所需的辅助加压源，当出现需要时将具有预定压力的空气，氮或它们的混合气体供给至成型室中。控制饱和水蒸气和具有预定压力的空气，氮或混合气体的供给，使得可以保持在成型室中复合材料所需的预定温度和预定压力以进行固化步骤。

在上述方法中，优选下列程序。即，仅仅在部分地打开成型室1的情况下供给饱和水蒸气。在将成型室1加热至预定温度之后，将该状态保持预定的时间，这是停留步骤。接着，紧紧关闭成型室1，并且供给饱和水蒸气和具有预定压力的空气，氮，或这些的混合气体。然后，工序从升压步骤转移至固化步骤。停留步骤，升压步骤和固化步骤可以通过将饱和水蒸气和具有预定压力的空气，氮，或这些的混合气体全部一起控制而连续和容易地进行。

此外，下列是优选的程序。即，在完成热固性树脂的固化步骤之后，将冷却水供给至成型室1中以冷却复合材料13。然后，将复合材料13转移至干燥室2中，并且向其中供给空气用于干燥。之后，从复合材料13释放真空袋15。因此，因为在真空袋15中容纳复合材料13，因此可以立即进行通过冷却水的直接冷却，并且也可以通过热风进行干燥。

(改进实例1)

将上述实施方案1部分地改进为本发明另一种实施方案的形式(在下面描述)。

图6显示了空气喷嘴的示意图，其显示了本发明的高压釜装置的主要部分的另一种形式。用于将饱和水蒸气供给至成型室1中的多个喷嘴7也用作用于供给压缩空气的喷嘴11，其在上述实施方案中安置在成型室1的上部。因此，将压缩空气以与簇射至真空袋15上的饱和水蒸气类似的方式簇射至真空袋15上，并且对复合材料13，即，要成型的产品的局部压力变化降低。因此，可以制造没有处理变化的稳定的成型产品。

在其中未说明构件的编号的图6中，参考上述实施方案1的说明。

(改进实例2)

可以通过本发明的方法和装置将快速固化预浸料坯成型。作为复合材料13的快速固化预浸料坯包含热固性树脂作为在短时间内反应并且固化的基体。快速固化预浸料坯可以是例如，由Mitsubishi Rayon Co.，Ltd制造的Tough-Qure(商品名)。在这种情形下，在130℃的反应固化时间为30分钟，而在普通预浸料坯的情况下，其在130℃为1小时。另外，因为这里所用的饱和水蒸气具有大量热量，因此降低温度变化，显著固化时间缩短，并且生产率得到显著提高。固化时间越短，扔弃的热能越少，因此节省能量。可以通过温度变化的降低最大化快速固化性的优点。

(实施方案2)

上述实施方案1是这样的成型实例，其中固化温度条件为饱和水蒸气的温度，并且固化压力条件高于饱和水蒸气的压力。

当在与饱和水蒸气的压力相同的固化压力条件下进行成型时，无需用作辅助加压源的具有预定压力的空气，氮，或这些的混合气体。因此，该实施方案2中，消除了对安置在实施方案1所述的装置中的压缩空气供给装置33的需要。

现在，下面基于图8和9给出详细说明。图8是用于随时间控制温度和压力的模式图以及与模式图的进展同步移动的饱和水蒸气和排气的压力的图。各个图的纵轴表示表压，即，相对于大气压的差压。图9是显示成型程序的流程图。

成型工序与实施方案1的成型工序基本上相同。在此省略对于基本上相同的部分的说明，并且下面说明不同于实施方案1的部分。

将复合材料13置于真空袋15中，然后置于成型室1中，并且加热和加压用于成型，所述复合材料通过用热固性树脂，即，该实施方案中的环氧树脂浸渍纤维基材，即，该实施方案中作为基体的碳纤维而制备。详细地，成型工序使用作为加热源和预定的加压源的饱和水蒸气供给装置32和控制装置34进行。饱和水蒸气供给装置32供给复合材料13所需预定温度(在该实施方案中为130℃)的饱和水蒸气。控制装置34控制向成型室1供给饱和水蒸气以保持复合材料13所需的预定温度(其在该实施方案中为130℃)和预定压力(其在该实施方案中为0.2MPaG)。

在上述实施方案1中，基于图3所示的空气压力的控制图控制空气压力，然而，在该实施方案2中不需要像这样的图。

成型工序如下。即，通过锅炉6制备初始压力为0.4MPaG且温度为150℃的饱和水蒸气，并且通过减压阀23将压力降低至0.2MPaG。通过自动主水蒸气阀24控制水蒸气量。打开自动排水阀31，并且将饱和水蒸气在没有压力下即在大气压下引入成型室1中。温度升高至90℃。这是升温步骤。

接着，通过适当地打开并且关闭自动温度控制阀25并且通过打开自动排水阀31排气，将90℃的温度保持1至1.5小时。这是停留步骤。

然后，一次关闭自动排水阀31，将排气压力设定在0.2MPaG。当在成型室1内部的压力为0.195MPaG以下时，保持自动排水阀31关闭。当压力变为0.205MPaG以上时，自动排水阀31打开。当压力再次变为0.195MPaG以下时，自动排水阀31关闭。将作为固化条件的目标温度和压力设定使得成型室1中的环境温度可以为130℃，而压力可以为0.2MPaG。自动主水蒸气阀24再次工作，并且引入饱和水蒸气以将温度升高至130℃。在100℃以下，成型室1内部无压力，即在大气压下。当温度超过100℃时，在成型室1内部的压力升高至0.2MPaG，这是在130℃的饱和水蒸气压力。这是升压工序。

然后，将成型室1中的环境温度保持在130℃且将压力保持在0.2MPaG，并且将该状态保持预定的固化时间。如在实施方案1中提及的，固化时间由复合材料13决定。

当在成型室1中的温度为130℃并且压力为0.2MPaG时，一次停止水蒸气的引入。然后，成型室1中的温度和压力两者由于上述原因而随时间降低。基本地，温度和压力的降低通过引入水蒸气而补偿。当再次引入水蒸气时，成型室1中的温度和压力升高，并且当它们超过排气条件的设定值时，自动排水阀31打开而降低压力。再次检查成型室1中的温度和压力，并且当发现它们分别不同于130℃和0.2MPaG时，再次引入水蒸气。通过供给并且排出水蒸气而使成型室1中的温度和压力平衡。重复该工序直至预定的固化时间终止。这是固化步骤。

在此省略关于冷却步骤的说明，因为它与实施方案1中的冷却步骤相同。

(实施方案3)

下面是对在固化压力低于饱和水蒸气压力的条件下的成型工序的描述。在结构与上述实施方案1中的结构基本上相同的情况下，在实施方案3的该描述中省略相关描述。

如图10中所示，安置饱和水蒸气加热装置35以加热饱和水蒸气而使其转变为过热水蒸气。通过饱和水蒸气加热装置35加热与固化条件的压力对应的饱和水蒸气而使其转变为过热水蒸气，使得可以获得固化条件中的温度。

饱和水蒸气加热装置35在该实施方案中为电加热器，并且安置在水蒸气管线8上。备选地，可以在减压阀23的上游侧将水蒸气管线8分出支线，并且将该支线在减压阀23的下游侧以卷绕的方式安置在水蒸气管线8周围，使得可以通过热交换进行过热。因此，在压力降低后的饱和水蒸气可以通过压力降低前的高温饱和水蒸气直接加热。

该实施方案中，也无需用作辅助加压源的具有预定压力的空气，氮，或这些的混合气体。因此，消除了安置在上述实施方案1中的压缩空气供给装置33。成型工序等同于实施方案2的成型工序。同时，可以使用产生过热水蒸气的锅炉代替产生饱和水蒸气的锅炉。在这种情形下，消除了上述饱和水蒸气加热装置。

下面是基于图11和12的详细说明。图11显示用于随时间控制该实施方案3的温度和压力的模式图以及与模式图的时间进程同步变化的过热水蒸气和排气的压力的图。各个图的纵轴表示表压，即，相对于大气压的差压。图12是成型程序的流程图。

成型工序与实施方案1的成型工序基本上相同。在此省略对于基本上相同的部分的说明，并且下面说明不同于实施方案1的部分。

将复合材料13置于真空袋15中，然后将其置于成型室1中，并且加热和加压用于成型，所述复合材料通过用热固性树脂，即，该实施方案中的环氧树脂作为基体浸渍纤维基材，即，该实施方案中的碳纤维而制备。成型工序通过过热水蒸气供给装置36和控制装置34进行。过热水蒸气供给装置36向成型室1供给复合材料13所需预定温度(在该实施方案中为130℃)的过热水蒸气作为加热源和预定的加压源。控制装置34控制供给过热水蒸气以分别保持成型室1内部处于复合材料13所需的预定温度和预定压力(其在该实施方案中为130℃和0.1MPaG)。

在上述实施方案1中，基于如图3所示的空气压力的控制图控制空气压力，然而，它在该实施方案中不需要。

现在，在下面描述成型工序。通过锅炉6预先制备初始压力为0.4MPaG且温度为150℃的饱和水蒸气，并且通过减压阀23将压力降低至0.1MPaG并且将温度降低至120℃。然后，加热0.1MPaG和120℃的饱和水蒸气以获得0.1MPaG和130℃的过热水蒸气。水蒸气的量通过自动主水蒸气阀24控制。自动排水阀31打开，并且将过热水蒸气在没有压力下即在大气压下引入成型室1中。温度升高至90℃。这是升温步骤。

接着，通过适当地打开并且关闭自动温度控制阀25并且通过打开自动排水阀31排气，将90℃的温度保持1至1.5小时。这是停留步骤。

然后，一次关闭自动排水阀31，将排气压力设定在0.1MPaG。当在成型室1内部的压力为0.095MPaG以下时，保持自动排水阀31关闭。当成型室1内部变为0.105MPaG以上时，自动排水阀31打开。当压力再次变为0.095MPaG以下时，自动排水阀31关闭。将作为固化条件的目标温度和压力设定使得成型室1中的环境温度可以为130℃，而压力可以为0.1MPaG。自动主水蒸气阀24再次工作，并且引入过热水蒸气以将温度升高至130℃。在温度为100℃以下时，成型室1内部无压力，即在大气压下，而当温度超过100℃时，在成型室1内部的压力升高至0.1MPaG，这是预定压力。这是升压工序。

将成型室1中的环境温度和压力分别保持在130℃和0.1MPaG，并且将该状态保持预定的固化时间。如在实施方案1中提及的，固化时间由复合材料13决定。

当成型室1中的温度为130℃并且压力为0.1MPaG时，一次停止水蒸气的引入。然后，成型室1中的温度和压力两者由于上述原因而随时间降低。基本地，温度和压力的降低通过引入水蒸气而补偿。当再次引入水蒸气时，成型室1中的温度和压力升高。当压力超过排气条件的0.105MPaG的设定值时，自动排水阀31打开且降低压力。当压力为0.095MPaG以下时，自动排水阀31关闭。再次检查成型室1中的温度和压力，并且当发现它们分别不同于130℃和0.1MPaG时，再次进行水蒸气引入步骤。通过以这样的方式供给并且排出水蒸气而使成型室1中的温度和压力平衡，重复该操作工序直至预定的固化时间终止。这是固化步骤。

冷却步骤与实施方案1中的冷却步骤相同，因此在此省略关于冷却步骤的说明。

(实施方案4)

下面基于图13说明使用热塑性树脂作为基体将复合材料13成型。

基本地，因为该实施方案与上述实施方案1基本上相同，因此在此省略对与实施方案1中的部件相同的部件的描述。

用作基体的热塑性树脂在该实施方案中为聚丙烯树脂。备选地，也可以使用聚酰胺树脂，ABS树脂等。

图13是显示与实施方案1中的图4所示的固化步骤对应的成型工序的流程图。该步骤为成形步骤。

工序从通过引入饱和水蒸气进行的温度和升压步骤转移至成形步骤。成形条件被设定在150℃和0.6MPaG，这高于使用热固性树脂的情况下的那些。

当不保持该条件时，进行下列控制。即，当压力如流程图中所示升高时，例如，压力通过排气降低。当温度升高时，例如，将空气引入以降低温度。当压力降低时，引入空气以恢复压力。

在实施方案1的说明中具体说明这种控制。

当软化树脂时，完成热塑性树脂的成形。因此，与使用热固性树脂的情况相比，在排气和冷却步骤之前所需的时间缩短。

在这种情形下，该实施方案中的工序不同于使用热塑性树脂的常规高压釜成型的工序。然而，不同的是加热和加压源为在复合材料的高压釜成型技术领域中未用过的水蒸气，并且控制温度和压力。

(比较例)

首先，通过常规的热压装置在如图15中所示的温度和压力控制下成型如图14所示的初步成型的构件的C形材料。

根据这种成型工序，将预浸料坯的片材从卷材拉出，并且使其通过热压装置以形成具有均匀横截面的C形材料。

通过基于实施方案1的本发明的方法和装置形成与上述相同形状的另一种C形材料。从C形材料的侧壁，即，例如与热压装置的按压方向平行的侧面部分切割出各自宽度为10mm并且长度为80mm的试样。试样根据日本工业标准或JIS(简称)的K7171进行弯曲测试。所有的条件如复合材料的种类和铺叠在模具型上的复合材料的层数相同。

制备三个试样A，B，C。具体而言，试样A为从通过实施方案1中所述的本发明的方法和装置在如下条件下成型的C形材料切割的试样：130℃的固化温度，0.2MPaG的压力，和1小时的固化时间。试样B为从通过相同的方法和装置在如下条件下成型的C形材料切割的试样：130℃的固化温度，0.3MPaG的压力，和1小时的固化时间。试样C为从通过常规的热压装置在如下条件下成型的C形材料切割的试样：130℃的固化温度，0.3MPaG的压力，和1小时的固化时间。

每一个试样已经经历弯曲测试，且显示试样在弯曲强度方面的比较的图显示在图7中。

发现试样C的弯曲强度明显比在相同的固化条件下制备的试样B差，因为未充分施加热压装置的表面压力。在本发明的方法和装置的情况下，当通过使用水蒸气进行成型时，压力均等地施加至每一个面上。这意味着已经将足够的压力施加至试样B上，而施加至试样C的表面压力不足。

如从试样A和试样B的比较看出，压力越高，弯曲强度越大。发现压力对于成型产品的强度是一个重要因素。

(工业适用性)

根据本发明，等方性的压力可以有助于具有不均匀和复杂的横截面形状的复合材料的产品的成型。因此，本发明有助于整个地确保复合材料的强度，通过选择可以在更短时间内固化的材料而提高生产率，通过简化装置的结构并且通过选择廉价的模具型而提高经济效率，并且通过制造没有制造不均匀性的稳定的成型产品而发展其中需要具有复杂横截面形状的复合材料成型产品的工业如飞机或汽车。

Claims (15)

1.一种高压釜成型方法，所述高压釜成型方法用于通过将由纤维基材和基体形成的复合材料置于真空袋中，然后置于成型室中，然后将所述复合材料加热和加压而将所述复合材料成型，所述方法包括：

向所述成型室供给具有所述复合材料所需的预定温度和压力的饱和水蒸气作为加热源和加压源的步骤；和

通过至少控制温度或压力使得所述成型室的内部可以保持在所述复合材料所需的预定温度和压力而进行固化的步骤。

2.根据权利要求1所述的高压釜成型方法，所述方法还包括：

向所述成型室供给具有比饱和水蒸气压力高的预定压力的空气，氮或它们的混合气体作为成型所需的辅助加压源的步骤，和

通过控制所述饱和水蒸气以及具有预定压力的空气，氮，或它们的混合气体的供给，并且至少控制温度或压力使得所述成型室的内部可以保持在所述复合材料所需的预定温度和压力而进行固化的步骤。

3.根据权利要求1所述的高压釜成型方法，所述方法还包括：

加热所述复合材料所需的预定压力的饱和水蒸气，以使所述饱和水蒸气变为具有比所述饱和水蒸气的预定温度高的预定温度的过热水蒸气，从而允许将所述过热水蒸气用作所述加热源和加压源，然后向所述成型室供给所述过热水蒸气的步骤，和

通过至少控制所述温度或压力使得所述成型室的内部可以保持在所述复合材料所需的预定温度和压力而进行固化的步骤。

4.根据权利要求2所述的高压釜成型方法，其中在将所述成型室部分地打开的情况下仅仅供给所述饱和水蒸气，以使所述成型室内部的温度升高至预定温度的状态，然后将所述状态保持预定的时间以进行停留工序，之后紧紧地关闭所述成型室，供给所述饱和水蒸气和所述具有预定压力的空气，氮，或它们的混合气体，然后从升压的步骤转变为固化步骤。

5.根据权利要求1所述的高压釜成型方法，其中在完成固化步骤之后向所述成型室供给冷却水以冷却所述复合材料，将所述复合材料转移至供给有空气的干燥室中，并且在干燥后从所述真空袋释放所述复合材料。

6.根据权利要求2所述的高压釜成型方法，其中在完成固化步骤之后向所述成型室供给冷却水以冷却所述复合材料，将所述复合材料转移至供给有空气的干燥室中，并且在干燥后从所述真空袋释放所述复合材料。

7.根据权利要求3所述的高压釜成型方法，其中在完成固化步骤之后向所述成型室供给冷却水以冷却所述复合材料，将所述复合材料转移至供给有空气的干燥室中，并且在干燥后从所述真空袋释放所述复合材料。

8.根据权利要求4所述的高压釜成型方法，其中在完成固化步骤之后向所述成型室供给冷却水以冷却所述复合材料，将所述复合材料转移至供给有空气的干燥室中，并且在干燥后从所述真空袋释放所述复合材料。

9.一种高压釜成型装置，所述高压釜成型装置用于通过将由纤维基材和基体形成的复合材料置于真空袋中，然后置于成型室中并且将所述复合材料加热和加压而将所述复合材料成型，所述装置包括：

饱和水蒸气供给源，所述饱和水蒸气供给源供给具有所述复合材料所需的预定温度和压力的饱和水蒸气作为加热源和预定的加压源，和

控制装置，所述控制装置用于控制饱和水蒸气的供给以将所述成型室的内部保持在所述复合材料所需的预定温度和压力。

10.根据权利要求9所述的高压釜成型装置，所述高压釜成型装置还包括：

压缩空气供给源，所述压缩空气供给源向所述成型室供给具有比饱和水蒸气压力高的预定压力的空气，氮或它们的混合气体作为成型所需的辅助加压源。

11.根据权利要求9所述的高压釜成型装置，所述高压釜成型装置还包括：

饱和水蒸气加热源，所述饱和水蒸气加热源加热具有所述复合材料所需的预定压力的饱和水蒸气作为所述加热源和预定的加压源，和

过热水蒸气供给源，所述过热水蒸气供给源包括饱和水蒸气加热源，所述饱和水蒸气加热源加热所述饱和水蒸气以将其转变为具有比所述饱和水蒸气的温度高的预定温度的过热水蒸气，然后将所述过热水蒸气供给至所述成型室。

12.根据权利要求9所述的高压釜成型装置，其中所述饱和水蒸气供给源配置有减压阀，以及自动主水蒸气阀和自动温度控制阀，所述减压阀用于获得想要的压力，所述自动主水蒸气阀和自动温度控制阀彼此并联连接，其中所述减压阀、所述自动主水蒸气阀和所述自动温度控制阀由所述控制装置控制。

13.根据权利要求10所述的高压釜成型装置，其中所述饱和水蒸气供给源配置有减压阀，以及自动主水蒸气阀和自动温度控制阀，所述减压阀用于获得想要的压力，所述自动主水蒸气阀和自动温度控制阀彼此并联连接，其中所述减压阀、所述自动主水蒸气阀和所述自动温度控制阀由所述控制装置控制。

14.根据权利要求11所述的高压釜成型装置，其中所述饱和水蒸气供给源配置有减压阀，以及自动主水蒸气阀和自动温度控制阀，所述减压阀用于获得想要的压力，所述自动主水蒸气阀和自动温度控制阀彼此并联连接，其中所述减压阀、所述自动主水蒸气阀和所述自动温度控制阀由所述控制装置控制。

15.根据权利要求10所述的高压釜成型装置，其中安置多个喷嘴用于将所述饱和水蒸气供给到所述成型室中，使得可以将所述饱和水蒸气注入到基本上整个所述复合材料上，其中所述喷嘴还起到供给具有预定压力的空气，氮，或它们的混合气体的作用。

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