CN102009480A - 改进型纤维增强树脂复合材料的成型工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及复合材料成型工艺技术领域，特别是一种改进型纤维增强树脂复合材料的成型工艺。包括下述工艺步骤：在单面刚性预成型模和弹性真空袋组合而成的闭模模具的真空袋外面加一个刚性的密封盖，将整个模具由真空袋分割成两个密封腔，预成型腔和加压腔，在预成型腔内预先铺设全部或部分浸润树脂的增强纤维预成型体，先排除加压腔内的气体,再对预成型腔内抽真空，或对预成型腔和加压腔同时抽真空，当预成型腔达到低于0.07个大气压的真空度后，保持对预成型腔抽真空的同时向加压腔注入气体，使真空袋压实预先铺设的增强纤维预成型体。用这种成型工艺制造的复合材料制件具有成本低、空隙率低、成型工艺环境好、产品的性能好等优点，并且工艺具有很大灵活性。对于大尺寸及高粘度树脂的复合材料制件是一种十分有效的方法。

Description

改进型纤维增强树脂复合材料的成型工艺

技术领域

    本发明涉及复合材料成型工艺技术领域，特别是一种改进型纤维增强树脂复合材料的成型工艺。

背景技术

现有的VARTM（Vacuum Assisted Resin Transfer Molding）复合材料成型工艺是一种使用由单面刚性预成型模和由弹性软膜制成的真空袋组合而成的闭合的预成型腔,对预成型腔内抽真空， 借助负压抽吸使树脂从树脂注入口流入并渗入预先铺设的干的增强纤维预成型体中，通过真空吸力实现树脂对织物浸渍的液体模塑成型技术。

在VARTM充模过程中,由于树脂的最大驱动压力仅为1个大气压, VARTM成型模腔内树脂的流动速度相对较慢,流动距离越远越不易到达，因此经常出现杂乱的干斑和边缘浸润不完全的现象,因此,为提高VARTM成型过程中树脂的流动速度,确保树脂能够充分浸润模腔内的增强纤维预成型体,控制所用树脂体系黏度和凝胶时间是保证VARTM制品尺寸和树脂浸润质量的必要条件，这也使其在树脂的选用上受到很大制约。

发明内容

本发明的目的是提供一种改进型纤维增强树脂复合材料的成型工艺。

本发明的目的是这样实现的：

本发明的改进型纤维增强树脂复合材料的成型工艺，其特征在于包括下述工艺步骤：

1）在单面刚性预成型模和弹性真空袋组合而成的闭模模具的弹性真空袋外面加一个刚性的密封盖，将整个模具由真空袋分割成预成型腔和加压腔，

2)在预成型腔内预先铺设浸润树脂的增强纤维预成型体，

3)排除加压腔内的气体,对预成型腔内抽真空，这样可保证真空袋在吸真空时不压到增强纤维预成型体的表面，确保吸真空的效果，

4)当预成型腔达到低于0.07个大气压的真空度后保持对预成型腔抽真空的同时向加压腔注入气体，使真空袋压实预先铺设的增强纤维预成型体。

    所述的工艺步骤为：

1）在单面刚性预成型模和弹性真空袋组合而成的闭模模具的弹性真空袋外面加一个刚性的密封盖，将整个模具由真空袋分割成预成型腔和加压腔，

2)在预成型腔内预先铺设全部浸润树脂的增强纤维预成型体，

3)先排除加压腔内的气体,再对预成型腔内抽真空，这样可保证真空袋在吸真空时不压到增强纤维预成型体的表面，确保吸真空的效果，

4)当预成型腔达到0.07个大气压的真空度后，保持对预成型腔抽真空的同时向加压腔注入气体，使真空袋压实预先铺设的增强纤维预成型体。

    或者，所述的工艺步骤为：

1）在单面刚性预成型模和弹性真空袋组合而成的闭模模具的弹性真空袋外面加一个刚性的密封盖，将整个模具由真空袋分割成预成型腔和加压腔，

2)在预成型腔内预先铺设部分浸润树脂的增强纤维预成型体，

3)先排除加压腔内的气体,再对预成型腔内抽真空，这样可保证真空袋在吸真空时不压到增强纤维预成型体的表面，确保吸真空的效果，

4)当预成型腔达到0.07个大气压的真空度后，保持对预成型腔抽真空的同时向加压腔注入气体，使真空袋压实预先铺设的增强纤维预成型体。

    所述的工艺步骤也可以为：

1）在单面刚性预成型模和弹性真空袋组合而成的闭模模具的弹性真空袋外面加一个刚性的密封盖，将整个模具由真空袋分割成预成型腔和加压腔，

2)在预成型腔内预先铺设全部浸润树脂的增强纤维预成型体，

3)对预成型腔和加压腔同时抽真空，这样可保证真空袋在吸真空时不压到增强纤维预成型体的表面，确保吸真空的效果，

4)当预成型腔达到0.07个大气压的真空度后，保持对预成型腔抽真空的同时向加压腔注入气体，使真空袋压实预先铺设的增强纤维预成型体。

所述的工艺步骤也可以为：

1）在单面刚性预成型模和弹性真空袋组合而成的闭模模具的弹性真空袋外面加一个刚性的密封盖，将整个模具由真空袋分割成预成型腔和加压腔，

2)在预成型腔内预先铺设部分浸润树脂的增强纤维预成型体，

3)对预成型腔和加压腔同时抽真空，这样可保证真空袋在吸真空时不压到增强纤维预成型体的表面，确保吸真空的效果，

4)当预成型腔达到0.07个大气压的真空度后，保持对预成型腔抽真空的同时向加压腔注入气体，使真空袋压实预先铺设的增强纤维预成型体。

所述的浸润树脂的增强纤维的树脂浸润量与成品制件的树脂含量相等。

本发明的有益效果是：由于增强纤维预成型体预先浸润树脂，全部浸润时树脂不需要流动，部分浸润树脂时树脂的流程也是很短，因此树脂体系黏度可以不受限制，而且加压是在真空状态下进行，也不会出现的杂乱的干斑和边缘浸润不完全的现象。用这种成型工艺制造的复合材料制件具有成本低、空隙率低、成型工艺环境好、产品的性能好等优点，并且工艺具有很大灵活性。对于大尺寸及高粘度树脂的复合材料制件是一种十分有效的方法。

附图说明

图1 为本发明的成型工艺结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图的实施例说明本发明的具体实施方式。

如图1所示，本发明改进型纤维增强树脂复合材料的成型工艺，其特征在于包括下述工艺步骤：

1）在单面刚性预成型模5和弹性真空袋1组合而成的闭模模具的弹性真空袋1外面加一个刚性的密封盖3，将整个模具由真空袋分割成两个密封腔，预成型腔7和加压腔8，

2)在预成型腔7内预先铺设全部或部分浸润树脂的增强纤维预成型体4，

3)先通过设在密封盖3的进出气孔2排除加压腔8内的气体,再通过设在单面刚性预成型模5底部的吸气孔6对预成型腔7内抽真空，或通过进出气孔2和吸气孔6对预成型腔和加压腔同时抽真空，这样可保证真空袋在吸真空时不压到增强纤维预成型体的表面，确保吸真空的效果，

4)当预成型腔达到0.07个大气压的真空度后，保持对预成型腔抽真空的同时向加压腔注入气体，使真空袋压实预先铺设的增强纤维预成型体。

所述的浸润树脂的增强纤维的树脂浸润量与成品制件的树脂含量相等。

     实施例1

    所述的工艺步骤为：

1）在单面刚性预成型模和弹性真空袋组合而成的闭模模具的弹性真空袋外面加一个刚性的密封盖，将整个模具由真空袋分割成预成型腔和加压腔，

2)在预成型腔内预先铺设全部浸润树脂的增强纤维预成型体，

3)先排除加压腔内的气体,再对预成型腔内抽真空，这样可保证真空袋在吸真空时不压到增强纤维预成型体的表面，确保吸真空的效果，

4)当预成型腔达到0.07个大气压的真空度后，保持对预成型腔抽真空的同时向加压腔注入气体，使真空袋压实预先铺设的增强纤维预成型体。

    实施例2

    所述的工艺步骤为：

1）在单面刚性预成型模和弹性真空袋组合而成的闭模模具的弹性真空袋外面加一个刚性的密封盖，将整个模具由真空袋分割成预成型腔和加压腔，

2)在预成型腔内预先铺设部分浸润树脂的增强纤维预成型体，

3)先排除加压腔内的气体,再对预成型腔内抽真空，这样可保证真空袋在吸真空时不压到增强纤维预成型体的表面，确保吸真空的效果，

4)当预成型腔达到0.07个大气压的真空度后，保持对预成型腔抽真空的同时向加压腔注入气体，使真空袋压实预先铺设的增强纤维预成型体。

    实施例3

    所述的工艺步骤为：

1）在单面刚性预成型模和弹性真空袋组合而成的闭模模具的弹性真空袋外面加一个刚性的密封盖，将整个模具由真空袋分割成预成型腔和加压腔，

2)在预成型腔内预先铺设全部浸润树脂的增强纤维预成型体，

3)对预成型腔和加压腔同时抽真空，这样可保证真空袋在吸真空时不压到增强纤维预成型体的表面，确保吸真空的效果，

4)当预成型腔达到0.07个大气压的真空度后，保持对预成型腔抽真空的同时向加压腔注入气体，使真空袋压实预先铺设的增强纤维预成型体。

    实施例4

所述的工艺步骤为：

1）在单面刚性预成型模和弹性真空袋组合而成的闭模模具的弹性真空袋外面加一个刚性的密封盖，将整个模具由真空袋分割成预成型腔和加压腔，

2)在预成型腔内预先铺设部分浸润树脂的增强纤维预成型体，

3)对预成型腔和加压腔同时抽真空，这样可保证真空袋在吸真空时不压到增强纤维预成型体的表面，确保吸真空的效果，

4)当预成型腔达到0.07个大气压的真空度后，保持对预成型腔抽真空的同时向加压腔注入气体，使真空袋压实预先铺设的增强纤维预成型体。

本发明的有益效果是：由于增强纤维预成型体预先浸润树脂，全部浸润时树脂不需要流动，部分浸润时树脂的流程也是很短，因此树脂体系黏度可以不受限制，而且加压是在真空状态下进行，也不会出现的杂乱的干斑和边缘浸润不完全的现象。用这种成型工艺制造的复合材料制件具有成本低、空隙率低、成型工艺环境好、产品的性能好等优点，并且工艺具有很大灵活性。对于大尺寸及高粘度树脂的复合材料制件是一种十分有效的方法。 

Claims (6)

1.一种改进型纤维增强树脂复合材料的成型工艺，其特征在于包括下述工艺步骤：

1）在单面刚性预成型模和弹性真空袋组合而成的闭模模具的弹性真空袋外面加一个刚性的密封盖，将整个模具由真空袋分割成预成型腔和加压腔，

2)在预成型腔内预先铺设浸润树脂的增强纤维预成型体，

3)排除加压腔内的气体,对预成型腔内抽真空，这样可保证真空袋在吸真空时不压到增强纤维预成型体的表面，确保吸真空的效果，

4)当预成型腔达到低于0.07个大气压的真空度后，保持对预成型腔抽真空的同时向加压腔注入气体，使真空袋压实预先铺设的增强纤维预成型体。

2.根据权利要求1所述的改进型纤维增强树脂复合材料的成型工艺，其特征在于所述的工艺步骤为：

1）在单面刚性预成型模和弹性真空袋组合而成的闭模模具的弹性真空袋外面加一个刚性的密封盖，将整个模具由真空袋分割成预成型腔和加压腔，

2)在预成型腔内预先铺设全部浸润树脂的增强纤维预成型体，

3)先排除加压腔内的气体,再对预成型腔内抽真空，这样可保证真空袋在吸真空时不压到增强纤维预成型体的表面，确保吸真空的效果，

4)当预成型腔达到0.07个大气压的真空度后，保持对预成型腔抽真空的同时向加压腔注入气体，使真空袋压实预先铺设的增强纤维预成型体。

3.根据权利要求1所述的改进型纤维增强树脂复合材料的成型工艺，其特征在于所述的工艺步骤为：

1）在单面刚性预成型模和弹性真空袋组合而成的闭模模具的弹性真空袋外面加一个刚性的密封盖，将整个模具由真空袋分割成预成型腔和加压腔，

2)在预成型腔内预先铺设部分浸润树脂的增强纤维预成型体，

3)先排除加压腔内的气体,再对预成型腔内抽真空，这样可保证真空袋在吸真空时不压到增强纤维预成型体的表面，确保吸真空的效果，

4)当预成型腔达到低于0.07个大气压的真空度后，保持对预成型腔抽真空的同时向加压腔注入气体，使真空袋压实预先铺设的增强纤维预成型体。

4.根据权利要求1所述的改进型纤维增强树脂复合材料的成型工艺，其特征在于所述的工艺步骤为：

1）在单面刚性预成型模和弹性真空袋组合而成的闭模模具的弹性真空袋外面加一个刚性的密封盖，将整个模具由真空袋分割成预成型腔和加压腔，

2)在预成型腔内预先铺设全部浸润树脂的增强纤维预成型体，

3)对预成型腔和加压腔同时抽真空，这样可保证真空袋在吸真空时不压到增强纤维预成型体的表面，确保吸真空的效果，

4)当预成型腔达到0.07个大气压的真空度后，保持对预成型腔抽真空的同时向加压腔注入气体，使真空袋压实预先铺设的增强纤维预成型体。

5.根据权利要求1所述的改进型纤维增强树脂复合材料的成型工艺，其特征在于所述的工艺步骤为：

1）在单面刚性预成型模和弹性真空袋组合而成的闭模模具的弹性真空袋外面加一个刚性的密封盖，将整个模具由真空袋分割成预成型腔和加压腔，

2)在预成型腔内预先铺设部分浸润树脂的增强纤维预成型体，

3)对预成型腔和加压腔同时抽真空，这样可保证真空袋在吸真空时不压到增强纤维预成型体的表面，确保吸真空的效果，

4)当预成型腔达到0.07个大气压的真空度后，保持对预成型腔抽真空的同时向加压腔注入气体，使真空袋压实预先铺设的增强纤维预成型体。

6.根据权利要求1所述的改进型纤维增强树脂复合材料的成型工艺，其特征在于所述的浸润树脂的增强纤维的树脂浸润量与成品制件的树脂含量相等。