CN103231524B - 纤维复合材料的真空浸渍装置及方法 - Google Patents

Abstract

一种纤维复合材料的真空浸渍装置，其包括有底座及设置于底座上方的下压板，所述底座包括有底板、设置于底板上方的回形框及安装于底板上的立柱和支撑杆，下压板包括有盖板及设置于盖板下方的压板，所述压板的位置与所述回形框的水平位置相一致，所述盖板上还设置有供所述支撑杆穿过的U型槽，所述支撑杆上有小孔，所述纤维复合材料的真空浸渍装置还包括有穿过所述小孔作为限位杆的低熔点熔融物，所述低熔点熔融物卡在盖板的U型槽下方，本发明中的纤维复合材料的真空浸渍装置，无需通过负压抽吸浸渍液，操作简单、易实现，无需大量浸渍液，且可以确保浸渍过程真空度。

Description

纤维复合材料的真空浸渍装置及方法

技术领域

本发明涉及一种纤维复合材料的真空浸渍装置及方法，尤其涉及一种基于熔融触发原理的纤维复合材料的真空浸渍装置及方法，属于浸渍设备技术领域。

背景技术

纤维增强复合材料具有高比刚度、比强度的特点，广泛应用于军事、能源及交通运输等行业。真空浸渍是纤维复合材料制备流程中的重要环节。真空浸渍是在真空条件下，通过负压作用等将浸渍液浸渍到其他固体物质中，以达到改善固体物质的材料性能或满足某种特定要求的工艺技术。

目前，针对复合材料的浸渍法如中国专利CN102292201A《RTM成型方法、及纤维增强树脂成型体的制造方法》中公开了树脂基复合材料真空浸渍成型的方法；中国专利CN200810038149.3《在真空浸渍压力下纤维增强塑料制品的一次成型方法及其塑料制品》中公开了纤维增强材料制品的真空浸渍一次成型方法；中国专利CN 101186110A《风机叶片的真空浸渍工艺》中公开了一种风机叶片的真空浸渍工艺；中国专利 CN 1568246A《真空浸渍用的设备和方法》中公开了一种对小件材料进行真空浸渍的方法；中国专利CN 102505391 A《一种纤维复合材料的真空浸渍装置及方法》中公开了一种经纬交叠无织造复合材料的浸渍装置设备。

上述纤维复合材料真空浸渍装置中，基本原理可分为两类。一类方法通过真空装置将盛有纤维预制体的容器抽真空，然后利用负压将浸渍液从另外一个容器抽入浸渍腔。如：《RTM成型方法、及纤维增强树脂成型体的制造方法》、《在真空浸渍压力下纤维增强塑料制品的一次成型方法及其塑料制品》、《风机叶片的真空浸渍工艺》和《真空浸渍用的设备和方法》。这类方法容易发生管道堵塞，浸渍过程需要大量的浸渍液，不适用于昂贵的浸渍液（如：聚碳硅烷）。此外，如果浸渍液的抽吸流速控制不当，在强大的负压下容易吸入空气，降低了真空浸渍的效果。另一类方法通过机械装置控制纤维的升降来达到“先抽真空，后浸渍的目的”。这类方法需要复杂的机械装置，对传动装置的密封性能要求较高，否则不容易达到真空浸渍的目的，导致纤维预制体内部还残留空气，浸渍后易产生气泡。

因此，确有必要对现有技术进行改进以解决现有技术之不足。

发明内容

本发明提供一种纤维复合材料的真空浸渍装置及方法，其无需通过负压抽吸浸渍液，操作简单、易实现，无需大量浸渍液，且可以确保浸渍过程真空度。

本发明采用如下技术方案：一种纤维复合材料的真空浸渍装置，其包括有底座及设置于底座上方的下压板，所述底座包括有底板、设置于底板上方的回形框及安装于底板上的立柱和支撑杆，下压板包括有盖板及设置于盖板下方的压板，所述压板的位置与所述回形框的水平位置相一致，所述盖板上还设置有供所述支撑杆穿过的U型槽，所述支撑杆上有小孔，所述纤维复合材料的真空浸渍装置还包括有穿过所述小孔作为限位杆的低熔点熔融物，所述低熔点熔融物卡在盖板的U型槽下方。

所述回形框与所述底板之间通过螺钉连接，且采用硅胶片进行密封。

所述立柱共包括有四个且安装于所述底板的四角。

所述盖板的四角开有四个圆孔，所述立柱穿过所述圆孔作为盖板的导轨。所述立柱与盖板之间为间隙配合。

本发明还采用如下技术方案：一种纤维复合材料的真空浸渍装置的使用方法，其包括有如下步骤：

提供回型硅胶垫圈，并将回型硅胶垫圈放置在底板和回形框之间，拧紧螺钉，使得回形框与底板构成一容器；

将浸渍液导入回形框内，将纤维预制体固定在压板下表面，将压板与盖板用螺钉连接好，然后将盖板四角的圆孔与立柱对齐放下，且保证支撑杆穿过盖板U型槽；

根据浸渍温度选择低熔点熔融物作为限位杆，穿过支撑杆的小孔，卡在盖板的U型槽下方；

将整个装置放入真空加热箱内，将真空加热箱抽至2Pa，并保持2Pa状态一段时间，然后加热直至限位杆融化，限位杆融化后，下压板下落，压板将纤维预制体压入浸渍液内，实现真空浸渍；

待纤维预制体充分浸渍后，解除真空加热箱内的压力，打开真空加热箱，即可取出纤维预制体。

本发明具有如下有益效果：

(1).设备简单，容易实现；

(2).不存在抽吸浸渍液的管道，无需清洗；

(3).整个浸渍过程在一个密闭的真空加热箱内进行，不存在抽吸浸渍液的过程，易保证真空度，不需要对浸渍液进行冷冻处理。

附图说明

图1为本发明纤维复合材料的真空浸渍装置的立体结构示意图。

其中：

1-底板、2-立柱、3-盖板、4-支撑杆、5-回形框、6-压板、7-圆孔、8-U形槽。

具体实施方式

请参照图1所示，本发明纤维复合材料的真空浸渍装置主要由底座及下压板组成。其中底座由底板1、回形框5、立柱2和支撑杆4构成。回形框5与底板1之间通过螺钉连接，且采用硅胶片进行密封。四个圆形立柱2安装在底板1四角。下压板由盖板3和压板6构成，二者通过螺钉连接。盖板3四角开有四个圆孔7，立柱2穿过圆孔7作为盖板3的导轨。立柱2与盖板3之间为间隙配合，保证盖板3能自由上下滑动。压板6的水平位置与底座的回形框5的水平位置一致，确保盖板3向下运动时，压板6能进入回形框5内。支撑杆4安装在底板1上，且穿过盖板3的一个U型槽8。支撑杆4上有小孔，低熔点熔融物作为限位杆穿过小孔，卡在盖板的U型槽8下方，使盖板3不往下落。

使用时，将回型硅胶垫圈（未图示）放置在底板1和回形框5之间，拧紧螺钉，使得回形框5与底板1构成一容器；将浸渍液导入回形框内，将纤维复合材料（即纤维预制体）固定在压板6下表面，将压板6与盖板3用螺钉连接好，然后将盖板3四角的圆孔7与立柱2对齐放下，且保证支撑杆4穿过盖板U型槽8；根据浸渍温度选择低熔点熔融物作为限位杆，穿过支撑杆4的小孔，卡在盖板的U型槽8下方，确保下压板不下落；将整个装置放入真空加热箱内，将真空加热箱抽至2Pa，并保持2Pa状态一段时间，然后加热直至限位杆融化；限位杆融化后，下压板下落，压板6将纤维预制体压入浸渍液内，实现真空浸渍。待纤维预制体充分浸渍后，解除真空加热箱内的压力，打开真空加热箱，即可取出纤维预制体。

本发明纤维复合材料的真空浸渍装置，其无需通过负压抽吸浸渍液，操作简单、易实现，无需大量浸渍液，且可以确保浸渍过程真空度。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种纤维复合材料的真空浸渍装置，其包括有底座及设置于底座上方的下压板，其特征在于：所述底座包括有底板、设置于底板上方的回形框及安装于底板上的立柱和支撑杆，下压板包括有盖板及设置于盖板下方的压板，所述压板的位置与所述回形框的水平位置相一致，所述盖板上还设置有供所述支撑杆穿过的U型槽，所述支撑杆上有小孔，所述纤维复合材料的真空浸渍装置还包括有穿过所述小孔作为限位杆的低熔点熔融物，所述低熔点熔融物卡在盖板的U型槽下方。

2.如权利要求1所述的纤维复合材料的真空浸渍装置，其特征在于：所述回形框与所述底板之间通过螺钉连接，且采用硅胶片进行密封。

3.如权利要求2所述的纤维复合材料的真空浸渍装置，其特征在于：所述立柱共包括有四个且安装于所述底板的四角。

4.如权利要求3所述的纤维复合材料的真空浸渍装置，其特征在于：所述盖板的四角开有四个圆孔，所述立柱穿过所述圆孔作为盖板的导轨，所述立柱与盖板之间为间隙配合。

5.一种如权利要求4所述的纤维复合材料的真空浸渍装置的使用方法，其特征在于：

提供硅胶片，并将硅胶片放置在底板和回形框之间，拧紧螺钉，使得回形框与底板构成一容器；

将浸渍液导入回形框内，将纤维预制体固定在压板下表面，将压板与盖板用螺钉连接好，然后将盖板四角的圆孔与立柱对齐放下，且保证支撑杆穿过盖板U型槽；

根据浸渍温度选择低熔点熔融物作为限位杆，穿过支撑杆的小孔，卡在盖板的U型槽下方；

将整个装置放入真空加热箱内，将真空加热箱抽至2Pa，并保持2Pa状态一段时间，然后加热直至限位杆融化，限位杆融化后，下压板下落，压板将纤维预制体压入浸渍液内，实现真空浸渍；

待纤维预制体充分浸渍后，解除真空加热箱内的压力，打开真空加热箱，即可取出纤维预制体。