樹(shù)脂體系和工藝的研發(fā)能夠免除CFRP材料的熱壓罐固化——同時(shí)使材料具有與熱壓罐固化零件相同的性能和材料特性——這是一種被工業(yè)界優(yōu)先采用的工藝。用于大型零件的熱壓罐建設(shè)成本高，工作費(fèi)用昂貴，需要耗費(fèi)大量電能。此外，工藝緩慢，導(dǎo)致大批零件積壓，等待進(jìn)行最終的固化。非熱壓罐（OOA）加工提供了一種成本低廉且周期時(shí)間短的替代方案。

　　一種創(chuàng)新的非熱壓罐工藝摘得了美國(guó)機(jī)械工程師學(xué)會(huì)舉辦的2010學(xué)生制造設(shè)計(jì)競(jìng)賽（Student Manufacturing Design Competition）的桂冠。來(lái)自紐約特洛伊倫斯勒理工學(xué)院的兩名機(jī)械工程專(zhuān)業(yè)的博士生研發(fā)了一種創(chuàng)新的特種彈性體加工（Specialised Elastomeric Tooling，簡(jiǎn)寫(xiě)為SET）工藝，它無(wú)需使用熱壓罐，即可對(duì)先進(jìn)的復(fù)合材料進(jìn)行固化。

　　該工藝將材料置入加熱的橡膠內(nèi)襯模具內(nèi)并擠壓，從而達(dá)到固化復(fù)合材料層板的目的。加熱過(guò)程發(fā)生得很快，因?yàn)閺?fù)合材料與模具直接接觸。倫斯勒稱(chēng)，他們使用計(jì)算機(jī)建模軟件來(lái)優(yōu)化模具的形狀。據(jù)介紹，該SET工藝所耗費(fèi)的能量還不到典型熱壓罐固化的千分之一。

　　樹(shù)脂和預(yù)浸料供應(yīng)商投入了更多的精力來(lái)加強(qiáng)非熱壓罐技術(shù)的應(yīng)用。位于美國(guó)亞利桑那州坦佩地區(qū)的Cytec工程材料公司（Cytec Engineered Materials）已經(jīng)研發(fā)出了CYCOM® 5320-1產(chǎn)品，這是一種專(zhuān)門(mén)用于非熱壓罐制造的增韌環(huán)氧樹(shù)脂預(yù)浸料體系。Cytec公司研發(fā)出的這種材料不僅能夠制造大型主結(jié)構(gòu)，而且避免了熱壓罐固化成本和尺寸限制。

　　制造商稱(chēng)，低溫、真空袋固化CYCOM材料所具有的機(jī)械性能相當(dāng)于350°F (180°C)熱壓罐固化增韌環(huán)氧預(yù)浸料體系。它具有很好的靈活性，使固化周期在12 小時(shí)（200°F）至3小時(shí)（250°F）之間可變，（接下來(lái)還有2小時(shí)350°F的獨(dú)立后固化階段）。Cytec補(bǔ)充說(shuō)，低成本加工和非熱壓罐固化的優(yōu)點(diǎn)在于，試生產(chǎn)和高速率生產(chǎn)均可以使用同一種材料。

　　位于美國(guó)堪薩斯州的威奇塔州立大學(xué)先進(jìn)材料性能?chē)?guó)家中心目前正在其材料質(zhì)量認(rèn)證項(xiàng)目中評(píng)估Cytec的5320-1預(yù)浸料體系，以及Cytec的5276-1高韌性預(yù)浸料體系。該項(xiàng)目由美國(guó)空軍研究實(shí)驗(yàn)室提供資助。

　　美國(guó)空軍還資助了一個(gè)項(xiàng)目，旨在對(duì)澳大利亞Quickstep Holdings Ltd研發(fā)的OOA Quickstep固化專(zhuān)利技術(shù)進(jìn)行質(zhì)量認(rèn)證。位于美國(guó)俄亥俄州代頓地區(qū)的Vector Composites和Quickstep Composites LLC兩家公司已經(jīng)達(dá)成協(xié)議，共同促進(jìn)Quickstep工藝在北美洲航空和國(guó)防業(yè)界的客戶(hù)及系統(tǒng)應(yīng)用。該聯(lián)合研究項(xiàng)目主要是為了對(duì)非熱壓罐雙馬來(lái)酰亞胺和環(huán)氧樹(shù)脂CFRP材料進(jìn)行質(zhì)量認(rèn)證，判斷其是否適用于F35聯(lián)合攻擊戰(zhàn)斗機(jī)。

　　西格里集團(tuán)子公司HITCO碳復(fù)合材料公司（HITCO Carbon Composites，位于美國(guó)加州洛杉磯）在去年夏季接到了一份來(lái)自波音公司的合同，旨在運(yùn)用非熱壓罐工藝制造三個(gè)大型的CFRP翼梁。該項(xiàng)目使用Cytec的預(yù)浸料坯材料，采用熱隔膜成型、自動(dòng)鋪帶與手糊成型相結(jié)合的技術(shù)。HITCO評(píng)論，由于采用了自動(dòng)化制造技術(shù)和無(wú)熱壓罐工藝，復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和一致性都得到了提高，有助于實(shí)現(xiàn)性能和成本目標(biāo)，同時(shí)擴(kuò)大復(fù)合材料的應(yīng)用。

　　先進(jìn)復(fù)合材料集團(tuán)公司（ACG）是全球領(lǐng)先的先進(jìn)復(fù)合碳纖維和玻璃纖維增強(qiáng)預(yù)浸料的制造商，它已經(jīng)研發(fā)出了一系列用于非熱壓罐固化的樹(shù)脂基體系。ACG的MTM®45-1環(huán)氧基碳纖維預(yù)浸料體系已經(jīng)通過(guò)了空客的質(zhì)量認(rèn)證，包括纖維布和單向兩種形式，均適用于制造飛機(jī)的基本和次級(jí)結(jié)構(gòu)。經(jīng)過(guò)130°C的低壓、真空袋固化，使高韌環(huán)氧基體的性能得到優(yōu)化，并在180°C的后固化工藝后實(shí)現(xiàn)其全部性能。

　　MTM-45-1被用于建造維京銀河公司（Virgin Galactic）的WhiteKnightTwo和 SpaceShipTwo 宇宙飛船，它在一月份完成了第4次高海拔飛行，這是計(jì)劃中的亞軌道航天飛行試驗(yàn)之前的一系列試飛之一。在其他項(xiàng)目中，預(yù)浸料體系還被用于多種形式來(lái)制造奎奈蒂克公司（QinetiQ）的Zephyr太陽(yáng)能無(wú)人駕駛飛行器的機(jī)翼和機(jī)身結(jié)構(gòu)。去年夏季，該飛行器打破了在高空持續(xù)飛行超過(guò)14天的記錄。

　　在英國(guó)，一個(gè)由22家公司組成，并由GKN Aerospace公司領(lǐng)導(dǎo)的協(xié)會(huì)已經(jīng)獲得了由英國(guó)商業(yè)、創(chuàng)新和技術(shù)部（the Department for Business, Innovation and Skills）批給的500萬(wàn)英鎊的資助，用于研發(fā)低成本、創(chuàng)新的碳纖維復(fù)合材料制造技術(shù)，以生產(chǎn)高性能、高價(jià)值產(chǎn)品。協(xié)會(huì)成員，如知名的i-Composites公司，將提供配套資金，使總經(jīng)費(fèi)達(dá)1000萬(wàn)英鎊，以資助涉及多種關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域的研究與發(fā)展項(xiàng)目。

　　作為一家為航空應(yīng)用提供復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的獨(dú)立供應(yīng)商，GKN公司正在調(diào)研與復(fù)合材料自動(dòng)化制造及非熱壓罐工藝相關(guān)的事項(xiàng)。航空部件制造商Spirit AeroSystems公司正在帶領(lǐng)一個(gè)先進(jìn)非熱壓罐樹(shù)脂灌注工藝相關(guān)的項(xiàng)目。仿真專(zhuān)家Frazer-Nash Consultancy公司正在帶領(lǐng)一個(gè)通過(guò)優(yōu)化熱壓罐工藝以減小CFRP周期時(shí)間的項(xiàng)目。

　　i-Composites公司的合作伙伴正在研究的其他領(lǐng)域，包括減少壓塑的工藝時(shí)間，3維織構(gòu)、復(fù)合材料涂層、缺陷試驗(yàn)以及變形預(yù)測(cè)、微波固化和再生復(fù)合材料。