樹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，工作費用昂貴，需要耗費大量電能。此外，工藝緩慢，導(dǎo)致大批零件積壓，等待進行最終的固化。非熱壓罐（OOA）加工提供了一種成本低廉且周期時間短的替代方案。

　　一種創(chuàng)新的非熱壓罐工藝摘得了美國機械工程師學(xué)會舉辦的2010學(xué)生制造設(shè)計競賽（Student Manufacturing Design Competition）的桂冠。來自紐約特洛伊倫斯勒理工學(xué)院的兩名機械工程專業(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，簡寫為SET）工藝，它無需使用熱壓罐，即可對先進的復(fù)合材料進行固化。

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

　　樹脂和預(yù)浸料供應(yīng)商投入了更多的精力來加強非熱壓罐技術(shù)的應(yīng)用。位于美國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，這是一種專門用于非熱壓罐制造的增韌環(huán)氧樹脂預(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，低溫、真空袋固化CYCOM材料所具有的機械性能相當于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（200°F）至3小時（250°F）之間可變，（接下來還有2小時350°F的獨立后固化階段）。Cytec補充說，低成本加工和非熱壓罐固化的優(yōu)點在于，試生產(chǎn)和高速率生產(chǎn)均可以使用同一種材料。

　　位于美國堪薩斯州的威奇塔州立大學(xué)先進材料性能國家中心目前正在其材料質(zhì)量認證項目中評估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。該項目由美國空軍研究實驗室提供資助。

　　美國空軍還資助了一個項目，旨在對澳大利亞Quickstep Holdings Ltd研發(fā)的OOA Quickstep固化專利技術(shù)進行質(zhì)量認證。位于美國俄亥俄州代頓地區(qū)的Vector Composites和Quickstep Composites LLC兩家公司已經(jīng)達成協(xié)議，共同促進Quickstep工藝在北美洲航空和國防業(yè)界的客戶及系統(tǒng)應(yīng)用。該聯(lián)合研究項目主要是為了對非熱壓罐雙馬來酰亞胺和環(huán)氧樹脂CFRP材料進行質(zhì)量認證，判斷其是否適用于F35聯(lián)合攻擊戰(zhàn)斗機。

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

　　先進復(fù)合材料集團公司（ACG）是全球領(lǐng)先的先進復(fù)合碳纖維和玻璃纖維增強預(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)通過了空客的質(zhì)量認證，包括纖維布和單向兩種形式，均適用于制造飛機的基本和次級結(jié)構(gòu)。經(jīng)過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，這是計劃中的亞軌道航天飛行試驗之前的一系列試飛之一。在其他項目中，預(yù)浸料體系還被用于多種形式來制造奎奈蒂克公司（QinetiQ）的Zephyr太陽能無人駕駛飛行器的機翼和機身結(jié)構(gòu)。去年夏季，該飛行器打破了在高空持續(xù)飛行超過14天的記錄。

　　在英國，一個由22家公司組成，并由GKN Aerospace公司領(lǐng)導(dǎo)的協(xié)會已經(jīng)獲得了由英國商業(yè)、創(chuàng)新和技術(shù)部（the Department for Business, Innovation and Skills）批給的500萬英鎊的資助，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、高價值產(chǎn)品。協(xié)會成員，如知名的i-Composites公司，將提供配套資金，使總經(jīng)費達1000萬英鎊，以資助涉及多種關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域的研究與發(fā)展項目。

　　作為一家為航空應(yīng)用提供復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的獨立供應(yīng)商，GKN公司正在調(diào)研與復(fù)合材料自動化制造及非熱壓罐工藝相關(guān)的事項。航空部件制造商Spirit AeroSystems公司正在帶領(lǐng)一個先進非熱壓罐樹脂灌注工藝相關(guān)的項目。仿真專家Frazer-Nash Consultancy公司正在帶領(lǐng)一個通過優(yōu)化熱壓罐工藝以減小CFRP周期時間的項目。

　　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間，3維織構(gòu)、復(fù)合材料涂層、缺陷試驗以及變形預(yù)測、微波固化和再生復(fù)合材料。