CN105479773A - 一种液态树脂转移模塑系统及其成型方法 - Google Patents

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Abstract

一种液态树脂转移模塑系统及其成型方法。本发明属于树脂基复合材料液态成型技术,涉及一种可以降低树脂转移模塑工艺成型复合材料孔隙率的方法。在预成型体出胶口区域设置透气阻胶层、导气层和透胶层,将预成型体内部和树脂内部包裹的气体充分排出。本发明通过在模具预成型体出胶区域设置的透气阻胶层、导气层、透胶层,在树脂转移过程中将预成型体内部和树脂内部包裹的气体充分排出,显著降低了树脂转移模塑工艺成型复合材料的孔隙率,提高了成型质量并降低了生产成本。

Description

一种液态树脂转移模塑系统及其成型方法
技术领域
本发明属于树脂基复合材料液态成型技术,涉及一种降低复合材料孔隙率的树脂转移模塑成型的方法。
背景技术
碳纤维增强树脂基复合材料具有轻质、高比强度、高比模量、抗疲劳断裂性能好、耐腐蚀、便于大面积整体成形等独特的优点,已广泛应用于航空飞行器和发动机结构,成为航空装备的关键材料,其用量也已成为航空装备先进性的标志之一。
树脂转移模塑成型技术,简称RTM技术(ResinTransferMolding)是近年来在航空、航天等领域广泛应用的一种液态成型复合材料制造技术。其原理是在刚性模具型腔内铺放按性能和结构要求设计好的干态纤维预成型体,然后采用注射设备将低粘度树脂注入到闭合模腔内,使树脂与纤维充分浸润,最后按照树脂的工艺规范进行升温固化,最后得到与模具型腔形状一致的复合材料零件。但采用RTM技术成型的复合材料受多种材料特性和工艺因素的影响,如树脂脱泡程度、纤维预成型体内部脱气程度、预成型体增韧/定型方式以及零件结构形式等,最终质量无法充分得到保障,尤其是孔隙率。树脂脱泡通常在树脂贮存罐内采用抽真空的方式进行,由于树脂的抽真空接触面受树脂贮存罐直径的限制,当在成型较大尺寸零件时,树脂的一次使用量较多,树脂贮存罐中下部的树脂无法采用抽真空的方式将树脂内包含的气体全部排尽。随着树脂转移的进行,树脂内包含的气体将包裹在零件内部,造成成型的零件孔隙率超差。此外,复杂结构的零件的预成型体的局部压实量较高,导致预成型体内部包裹的气体无法在抽真空阶段充分排出,造成最终成型的复合材料零件孔隙率超标。再次,采用增韧/定型处理后的预成型体,如通过纬纱增韧、在纤维表面喷涂定型剂或在纤维层间放置增韧材料的方式对预成型体进行增韧,增韧材料不具有导气的特性,也会加大预成型体的排气难度,造成最终成型的复合材料零件孔隙率超标。
发明内容
本发明的目的是:针对传统树脂转移模塑成型复合材料技术存在的不足,提出一种降低复合材料孔隙率的树脂转移模塑成型的方法。
本发明的技术解决方案是,一种液态树脂转移模塑系统,所述系统包括上半模[4]、下半模[5]、预成型体[1]、密封胶条[7]、树脂[11]、树脂贮存罐[30]、树脂溢出罐[20]、真空源[60]和压力源[70],将铺叠好的预成型体[3]放置在下半模[5]的模腔[13]中;在下半模[5]四周设置密封槽[12]中放置密封胶条[7];将上半模[4]与下半模[5]组合,并通过高强螺栓[8]拧紧,密闭压实下半模[5]的模腔[12]中的预成型体[1];在下半模[5]的出胶通道[9]的外侧装上第一阀门[51],在上半模[4]的进胶通道[10]的外侧装上第二阀门[52];第一阀门[51]通过第一树脂管道[41]和树脂溢出罐[20]的底部连接;树脂溢出罐[20]顶部安装第三阀门[53],第三阀门[53]通过第一真空管道[42]与真空源[60]连接;第二阀门[52]通过第二树脂管道[44]和树脂贮存罐[30]的底部连接;树脂三通管道[50]一端连接树脂贮存罐[30]的顶部,另一端分别连接第四阀门[54]和第五阀门[55];第五阀门[55]通过第二真空管道[43]与真空源[60]连接,第四阀门[54]通过压力管道[45]与压力源[70]连接;
其特征是,在下半模[5]的出胶通道[9]靠近模腔[13]的一侧依次放置透胶层[6]、导气层[3]和透气阻胶层[2]。
透气阻胶层[2]为单层或多层聚四氟乙烯微孔薄膜。
导气层[3]为多孔立体网状结构,为如下材质之一:
a、耐温尼龙网;
b、耐温金属网。
透胶层[6]为多孔金属板,金属板的厚度为2mm~10mm,金属板上均匀分布直径为0.5mm~5mm的通孔,孔的间距为3mm×3mm~100mm×100mm。
透气阻胶层[2]和导气层[3]的长度L1=预成型体[1]的长度。
透胶层[6]的长度L2=5mm~50mm。
所述方法使用上述的一种液态树脂转移模塑系统,所述方法如下步骤:
1)液态树脂转移模塑系统连接完毕后,第一阀门[51]、第二阀门[52]、第三阀门[53]、第四阀门[54]和第五阀门[55]均置于关闭状态;
2)根据所使用的树脂[11]的工艺要求,将上述连接完成后的系统升温至预设的转移温度;
3)将树脂[11]倒入树脂贮存罐[30]中,打开第五阀门[55]和真空源[60],抽真空脱泡30min~120min;
4)打开第一阀门[51]和第三阀门[53],通过真空源[60]对密闭在模腔[13]中的预成型体[1]抽真空10~120min;
5)关闭第五阀门[55],将第二真空管道[43]与系统脱离,打开第五阀门[55],使树脂贮存罐[30]中的树脂[11]处于通大气的状态;
6)打开第二阀门[52],树脂贮存罐[30]中的树脂[11]在真空压力的作用下开始进行第一阶段转移,第一阶段转移时间30min~120min;
7)关闭第五阀门[55],打开压力源[70],调节压力源[70]的输出压力至0.1Mpa~1.5Mpa,打开第四阀门[54],使树脂贮存罐[30]中的树脂[11]在压力状态下进行第二阶段转移;
8)当树脂溢出罐[20]开始有树脂[11]出现时,关闭第一阀门[51]和真空源[60],压力源[70]持续输出压力10min~120min;保压结束后从系统拆除树脂溢出罐[20]、第一树脂管道[41]、第一真空管道[42]和真空源[60];
9)先后关闭第四阀门[54]、第二阀门[52]和压力源[70];
10)将树脂贮存罐[30]、第二树脂管道[44]、树脂三通管道[50]、第四阀门[54]、第五阀门[55]、压力管道[45]和压力源[60]从系统中拆除;
11)按所使用的树脂[11]的工艺要求,将整个系统升温固化;
12)按所使用的树脂[11]的工艺要求,待整个系统固化完毕冷却后,拧开高强螺栓[8],将上半模[4]与下半模[5]分离,取出固化后的复合材料零件。
本发明的优点和有益效果是:
本发明的优点和有益效果具体如下:
1、本发明在预成型体上设置的透气阻胶层和导气层能够将包裹在预成型体内部和树脂内部的微小气泡充分排出,该功能不仅在预成型体抽真空阶段可以对预成型体内部包裹的气体进行排气,也能在树脂转移的阶段进行对预成型体内部包裹的气体和树脂内部未排尽的气体进行排气,同时不影响树脂的流动,因此能显著降低RTM工艺成型复合材料零件的孔隙率;
2、本发明在预成型体上设置的透气阻胶层和导气层面积可以与预成型体设置成同等大小,与传统RTM工艺点沿预成型体长度或宽度方向排气的方式相比,气体的排出路径为预成型体的厚度方向,路径较短,因此,在抽真空阶段也能更高效、更充分地实现预成型体内气体的排出;
3、本发明采用的透气阻胶层在真空状态下具有排出气体但防止树脂排出的功能,树脂的流动能够将预成型体内部包裹的气体带到出胶口附近,导气层可以将气体迅速排走,而树脂保留在模具内部,因此本发明不但能够在RTM工艺的渗透阶段实现气体的排出,也不会增加树脂的使用量;
4、本发明采用的透气阻胶层在压力作用下将失去防止树脂排出的功能,因此对整体系统施加压力后,预制体内多余的树脂将沿导气层和透胶层进入出胶通道,完成常规RTM工艺的树脂排出功能;
5、本发明不仅适用于正常的干态纤维预成型体,也适用于各种经过增韧或定型处理的预成型体,同时也适用于不同类型的树脂体系,具有良好的材料适用性;
6、本发明实施简单,仅仅需要对成型模具进行简单的处理即可,不需要对树脂流道形式进行重新设计,可以适用于所有类型的复合材料零件的RTM工艺成型,具有良好的普适性;
综上所述,本发明是一种新型高效的复合材料树脂转移模塑成型技术,能显著降低成型复合材料的孔隙率,提高成型质量,具有材料适用性强、工艺适用性好、成型设备简单和制造成本低的优点。
本发明的工作原理为:
1、本发明在预成型体1下方设置了透气阻胶层2,透气阻胶层2为单层或多层聚四氟乙烯微孔薄膜材料,该材料内部包含细小的微孔,具有阻挡大分子物质排出小分子物质的功能,即具备了排出气体而阻挡树脂11的功能。因此,透气阻胶层2可以在抽真空和树脂真空转移的阶段均能实现对树脂11和预成型体1排气的功能。当树脂11在真空状态下转移一定时间后,对树脂11施压,透气阻胶层2中的微小孔隙将在压力下破坏,预成型体1中多余的树脂11可以穿透透气阻胶层2正常地排出到树脂溢出罐20中,正常地实现RTM的工艺流程;
2、本发明在透气阻胶层2下方设置了导气层3,导气层3为耐温多孔立体网状介质,具有将透气阻胶层2中排出气体迅速导走的功能,可以提高防止透气阻胶层2的排气效能,防止透气阻胶层2排出的气体无法迅速导走而其排气功能失效;
3、本发明在透气阻胶层2和导气层3的下方设置了透胶层6,透胶层6直接嵌入在下半模5靠近出胶通道9的位置,透胶层6为金属材质具有一定的刚性,可以防止出胶通道9附近的预成型体6在压力的作用下变形堵塞出胶通道9,同时透胶层6具有多孔性,不会阻碍树脂11的正常排出;
4、本发明通过透气阻胶层2、导气层3和透胶层6的组合,在真空作用下的第一转移阶段,实现了树脂11流动充满预成型体1并排出内部包含气体的功能,在压力作用下的第二转移阶段,实现了将预成型体1中多余的树脂11排出的功能。
附图说明
图1是本发明采用的系统剖视图;
图2是本发明采用的模具下半模局部示意图。
具体实施方式
所述方法使用一种液态树脂转移模塑系统,所述系统包括上半模4、下半模5、预成型体1、密封胶条7、树脂11、树脂贮存罐30、树脂溢出罐20、真空源60和压力源70,所述方法如下步骤:
1)在下半模5的出胶通道9靠近模腔13的一侧依次放置透胶层6、导气层3和透气阻胶层2;
2)将铺叠好的预成型体3放置在下半模5的模腔13中;
3)在下半模5四周设置密封槽12中放置密封胶条7;
4)将上半模4与下半模5组合,并通过高强螺栓8拧紧,密闭压实下半模5的模腔12中的预成型体1;
5)在下半模5的出胶通道9的外侧装上第一阀门51,在上半模4的进胶通道10的外侧装上第二阀门52;
6)第一阀门51通过第一树脂管道41和树脂溢出罐20的底部连接;树脂溢出罐20顶部安装第三阀门53,第三阀门53通过第一真空管道42与真空源60连接;
7)第二阀门52通过第二树脂管道44和树脂贮存罐30的底部连接;
8)树脂三通管道50一端连接树脂贮存罐30的顶部,另一端分别连接第四阀门54和第五阀门55;
9)第五阀门55通过第二真空管道43与真空源60连接,第四阀门54通过压力管道45与压力源70连接;
10)连接完毕后,第一阀门51、第二阀门52、第三阀门53、第四阀门54和第五阀门55均置于关闭状态;
11)根据所使用的树脂11的工艺要求,将上述连接完成后的系统升温至预设的转移温度;
12)将树脂11倒入树脂贮存罐30中,打开第五阀门55和真空源60,抽真空脱泡30min~120min;
13)打开第一阀门51和第三阀门53,通过真空源60对密闭在模腔13中的预成型体1抽真空10~120min;
14)关闭第五阀门55,将第二真空管道43与系统脱离,打开第五阀门55,使树脂贮存罐30中的树脂11处于通大气的状态;
15)打开第二阀门52,树脂贮存罐30中的树脂11在真空压力的作用下开始进行第一阶段转移,第一阶段转移时间30min~120min;
16)关闭第五阀门55,打开压力源70,调节压力源70的输出压力至0.1Mpa~1.5Mpa,打开第四阀门54,使树脂贮存罐30中的树脂11在压力状态下进行第二阶段转移;
17)当树脂溢出罐20开始有树脂11出现时,关闭第一阀门51和真空源60,压力源70持续输出压力10min~120min;保压结束后从系统拆除树脂溢出罐20、第一树脂管道41、第一真空管道42和真空源60;
18)先后关闭第四阀门54、第二阀门52和压力源70;
19)将树脂贮存罐30、第二树脂管道44、树脂三通管道50、第四阀门54、第五阀门55、压力管道45和压力源60从系统中拆除;
20)按所使用的树脂11的工艺要求,将整个系统升温固化;
21)按所使用的树脂11的工艺要求,待整个系统固化完毕冷却后,拧开高强螺栓8,将上半模4与下半模5分离,取出固化后的复合材料零件。
透气阻胶层2为单层或多层聚四氟乙烯微孔薄膜。
导气层3为多孔立体网状结构,为如下材质之一:
a、耐温尼龙网;
b、耐温金属网。
透胶层6为多孔金属板,金属板的厚度为2mm~10mm,金属板上均匀分布直径为0.5mm~5mm的通孔,孔的间距为3mm×3mm~100mm×100mm。
透气阻胶层2和导气层3的长度L1=预成型体1的长度。
透胶层6的长度L2=5mm~50mm。
实施例:
实施例1:
预成型体1为复合材料层合板结构,材料体系为CF3031/BA9912,材料的纤维体积含量为55%±3%;其中CF3031为山东威海拓展公司出品的规格为3K的T300级碳纤维织物,BA9912树脂为中航复合材料有限责任公司为液体成型工艺研发的专用树脂,零件的外形尺寸为:500mm×500mm×3.65mm(长×宽×厚度),设计要求零件孔隙率≤1.5%。系统布局如图1。
1)在下半模5的出胶通道9靠近模腔13的一侧依次放置透胶层6、导气层3和透气阻胶层2,透胶层6为5mm厚度Q235钢板,包含5mm×5mm密度的通孔,长度为20mm,导气层3为Airtech公司的greenflow导流网,透气阻胶层2为Airtech公司的DahltexxSP-2;
2)将铺叠好的预成型体3放置在下半模5的模腔13中;
3)在下半模5四周设置密封槽12中放置密封胶条7;
4)将上半模4与下半模5组合,并通过高强螺栓8拧紧,密闭压实下半模5的模腔12中的预成型体1;
5)在下半模5的出胶通道9的外侧装上第一阀门51,在上半模4的进胶通道10的外侧装上第二阀门52;
6)第一阀门51通过第一树脂管道41和树脂溢出罐20的底部连接;树脂溢出罐20顶部安装第三阀门53,第三阀门53通过第一真空管道42与真空源60连接;
7)第二阀门52通过第二树脂管道44和树脂贮存罐30的底部连接;
8)树脂三通管道50一端连接树脂贮存罐30的顶部,另一端分别连接第四阀门54和第五阀门55;
9)第五阀门55通过第二真空管道43与真空源60连接,第四阀门54通过压力管道45与压力源70连接;
10)连接完毕后,第一阀门51、第二阀门52、第三阀门53、第四阀门54和第五阀门55均置于关闭状态;
11)根据BA9912树脂的工艺要求,将上述连接完成后的系统升温至35±5℃;
12)将5kgBA9912树脂倒入树脂贮存罐30中,打开第五阀门55和真空源60,抽真空脱泡45min;
13)打开第一阀门51和第三阀门53,通过真空源60对密闭在模腔13中的预成型体1抽真空20min;
14)关闭第五阀门55,将第二真空管道43与系统脱离,打开第五阀门55,使树脂贮存罐30中的树脂11处于通大气的状态;
15)打开第二阀门52,树脂贮存罐30中的BA9912树脂在真空压力的作用下开始进行第一阶段转移,第一阶段转移时间60min;
16)关闭第五阀门55,打开压力源70,调节压力源70的输出压力至0.3Mpa,打开第四阀门54,使树脂贮存罐30中的BA9912树脂在压力状态下进行第二阶段转移;
17)当树脂溢出罐20开始有BA9912树脂出现时,关闭第一阀门51和真空源60,压力源70持续输出压力30min;保压结束后从系统拆除树脂溢出罐20、第一树脂管道41、第一真空管道42和真空源60;
18)先后关闭第四阀门54、第二阀门52和压力源70;
19)将树脂贮存罐30、第二树脂管道44、树脂三通管道50、第四阀门54、第五阀门55、压力管道45和压力源60从系统中拆除;
20)按BA9912树脂的工艺要求,将整个系统升温固化;
21)按BA9912树脂的工艺要求,待整个系统固化完毕冷却后,拧开高强螺栓8,将上半模4与下半模5分离,取出固化后的复合材料零件。
所得的复合材料层压板外部光滑,复合材料层压板内部按照GB/T3365-2008《碳纤维增强塑料孔隙含量和纤维体积含量测试方法》的要求,经中航复合材料有限责任公司采用金相试块检测该复合材料层压板得孔隙率含量为0.41%,满足设计要求。
实施例2:
如实施例1所述进行,实施例2与实施例1的区别仅在于实施例2中的材料体系为T800/5284,材料的纤维体积含量为56%±3%。其中T800为日本东丽公司出品的规格为12K的T800级碳纤维,5284树脂为中航复合材料有限责任公司为液体成型工艺研发的专用树脂,零件的外形尺寸为1000mm×800mm×2.8mm(长×宽×厚度);设计要求零件孔隙率含量≤2%。系统布局如图1所示。
1)在下半模5的出胶通道9靠近模腔13的一侧依次放置透胶层6、导气层3和透气阻胶层2,透胶层6为3mm厚度LY12CZ铝板,包含3mm×3mm密度的通孔,长度为50mm,导气层3为Airtech公司的90flow导流网,透气阻胶层2为Airtech公司的DahltexxSP-2;
2)将铺叠好的预成型体3放置在下半模5的模腔13中;
3)在下半模5四周设置密封槽12中放置密封胶条7;
4)将上半模4与下半模5组合,并通过高强螺栓8拧紧,密闭压实下半模5的模腔12中的预成型体1;
5)在下半模5的出胶通道9的外侧装上第一阀门51,在上半模4的进胶通道10的外侧装上第二阀门52;
6)第一阀门51通过第一树脂管道41和树脂溢出罐20的底部连接;树脂溢出罐20顶部安装第三阀门53,第三阀门53通过第一真空管道42与真空源60连接;
7)第二阀门52通过第二树脂管道44和树脂贮存罐30的底部连接;
8)树脂三通管道50一端连接树脂贮存罐30的顶部,另一端分别连接第四阀门54和第五阀门55;
9)第五阀门55通过第二真空管道43与真空源60连接,第四阀门54通过压力管道45与压力源70连接;
10)连接完毕后,第一阀门51、第二阀门52、第三阀门53、第四阀门54和第五阀门55均置于关闭状态;
11)根据5284树脂的工艺要求,将上述连接完成后的系统升温至80±5℃;
12)将7kg5284树脂倒入树脂贮存罐30中,打开第五阀门55和真空源60,抽真空脱泡50min;
13)打开第一阀门51和第三阀门53,通过真空源60对密闭在模腔13中的预成型体1抽真空30min;
14)关闭第五阀门55,将第二真空管道43与系统脱离,打开第五阀门55,使树脂贮存罐30中的树脂11处于通大气的状态;
15)打开第二阀门52,树脂贮存罐30中的5284树脂在真空压力的作用下开始进行第一阶段转移,第一阶段转移时间70min;
16)关闭第五阀门55,打开压力源70,调节压力源70的输出压力至0.4Mpa,打开第四阀门54,使树脂贮存罐30中的5284树脂在压力状态下进行第二阶段转移;
17)当树脂溢出罐20开始有5284树脂出现时,关闭第一阀门51和真空源60,压力源70持续输出压力40min;保压结束后从系统拆除树脂溢出罐20、第一树脂管道41、第一真空管道42和真空源60;
18)先后关闭第四阀门54、第二阀门52和压力源70;
19)将树脂贮存罐30、第二树脂管道44、树脂三通管道50、第四阀门54、第五阀门55、压力管道45和压力源60从系统中拆除;
20)按5284树脂的工艺要求,将整个系统升温固化;
21)按5284树脂的工艺要求,待整个系统固化完毕冷却后,拧开高强螺栓8,将上半模4与下半模5分离,取出固化后的复合材料零件。
所得的复合材料层压板外部光滑,复合材料层压板内部按照GB/T3365-2008《碳纤维增强塑料孔隙含量和纤维体积含量测试方法》的要求,经中航复合材料有限责任公司采用金相试块检测该复合材料层压板得孔隙率含量为0.35%,满足设计要求。

Claims (7)

1.一种液态树脂转移模塑系统,所述系统包括上半模[4]、下半模[5]、预成型体[1]、密封胶条[7]、树脂[11]、树脂贮存罐[30]、树脂溢出罐[20]、真空源[60]和压力源[70],将铺叠好的预成型体[3]放置在下半模[5]的模腔[13]中;在下半模[5]四周设置密封槽[12]中放置密封胶条[7];将上半模[4]与下半模[5]组合,并通过高强螺栓[8]拧紧,密闭压实下半模[5]的模腔[12]中的预成型体[1];在下半模[5]的出胶通道[9]的外侧装上第一阀门[51],在上半模[4]的进胶通道[10]的外侧装上第二阀门[52];第一阀门[51]通过第一树脂管道[41]和树脂溢出罐[20]的底部连接;树脂溢出罐[20]顶部安装第三阀门[53],第三阀门[53]通过第一真空管道[42]与真空源[60]连接;第二阀门[52]通过第二树脂管道[44]和树脂贮存罐[30]的底部连接;树脂三通管道[50]一端连接树脂贮存罐[30]的顶部,另一端分别连接第四阀门[54]和第五阀门[55];第五阀门[55]通过第二真空管道[43]与真空源[60]连接,第四阀门[54]通过压力管道[45]与压力源[70]连接;
其特征是,在下半模[5]的出胶通道[9]靠近模腔[13]的一侧依次放置透胶层[6]、导气层[3]和透气阻胶层[2]。
2.根据权利要求1所述的一种液态树脂转移模塑系统,其特征在于:透气阻胶层[2]为单层或多层聚四氟乙烯微孔薄膜。
3.根据权利要求1所述的一种液态树脂转移模塑系统,其特征在于:导气层[3]为多孔立体网状结构,为如下材质之一:
a、耐温尼龙网;
b、耐温金属网。
4.根据权利要求1所述的一种液态树脂转移模塑系统,其特征在于:透胶层[6]为多孔金属板,金属板的厚度为2mm~10mm,金属板上均匀分布直径为0.5mm~5mm的通孔,孔的间距为3mm×3mm~100mm×100mm。
5.根据权利要求1所述的一种液态树脂转移模塑系统,其特征在于:透气阻胶层[2]和导气层[3]的长度L1=预成型体[1]的长度。
6.根据权利要求1所述的一种液态树脂转移模塑系统,其特征在于:透胶层[6]的长度L2=5mm~50mm。
7.一种液态树脂转移模塑成型方法,其特征是,所述方法使用如权利要求1所述的一种液态树脂转移模塑系统,所述方法如下步骤:
1)液态树脂转移模塑系统连接完毕后,第一阀门[51]、第二阀门[52]、第三阀门[53]、第四阀门[54]和第五阀门[55]均置于关闭状态;
2)根据所使用的树脂[11]的工艺要求,将上述连接完成后的系统升温至预设的转移温度;
3)将树脂[11]倒入树脂贮存罐[30]中,打开第五阀门[55]和真空源[60],抽真空脱泡30min~120min;
4)打开第一阀门[51]和第三阀门[53],通过真空源[60]对密闭在模腔[13]中的预成型体[1]抽真空10~120min;
5)关闭第五阀门[55],将第二真空管道[43]与系统脱离,打开第五阀门[55],使树脂贮存罐[30]中的树脂[11]处于通大气的状态;
6)打开第二阀门[52],树脂贮存罐[30]中的树脂[11]在真空压力的作用下开始进行第一阶段转移,第一阶段转移时间30min~120min;
7)关闭第五阀门[55],打开压力源[70],调节压力源[70]的输出压力至0.1Mpa~1.5Mpa,打开第四阀门[54],使树脂贮存罐[30]中的树脂[11]在压力状态下进行第二阶段转移;
8)当树脂溢出罐[20]开始有树脂[11]出现时,关闭第一阀门[51]和真空源[60],压力源[70]持续输出压力10min~120min;保压结束后从系统拆除树脂溢出罐[20]、第一树脂管道[41]、第一真空管道[42]和真空源[60];
9)先后关闭第四阀门[54]、第二阀门[52]和压力源[70];
10)将树脂贮存罐[30]、第二树脂管道[44]、树脂三通管道[50]、第四阀门[54]、第五阀门[55]、压力管道[45]和压力源[60]从系统中拆除;
11)按所使用的树脂[11]的工艺要求,将整个系统升温固化;
12)按所使用的树脂[11]的工艺要求,待整个系统固化完毕冷却后,拧开高强螺栓[8],将上半模[4]与下半模[5]分离,取出固化后的复合材料零件。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106142596A (zh) * 2016-08-30 2016-11-23 咸宁海威复合材料制品有限公司 一种rtm成型进料方法
CN106335192A (zh) * 2016-08-30 2017-01-18 咸宁海威复合材料制品有限公司 Rtm成型进料装置
CN107775972A (zh) * 2014-04-02 2018-03-09 麦格纳国际公司 臂端工具
CN109228402A (zh) * 2018-10-19 2019-01-18 中国工程物理研究院总体工程研究所 一种复合材料加工成型的真空辅助工艺控制系统及方法
CN111113954A (zh) * 2019-12-20 2020-05-08 华东理工大学 一种低密度防热复合材料回转体制件的制备方法
CN111169044A (zh) * 2019-12-13 2020-05-19 中航复合材料有限责任公司 一种复合材料叶片rtm成型模具及方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001047693A1 (es) * 1999-12-28 2001-07-05 Universidad Politecnica De Madrid Sistema de produccion, equipos y proceso para fabricacion de piez as estructurales de material compuesto mediante moldeo por transferencia de resina
US20040119198A1 (en) * 2002-12-24 2004-06-24 Mark Alper Method and apparatus for packaging hot melt adhesives using a mold and carrier
CN101804714A (zh) * 2010-03-10 2010-08-18 中国人民解放军国防科学技术大学 具有表面功能层的复合材料构件及其rtm制备方法
CN103072289A (zh) * 2012-12-24 2013-05-01 中国科学院福建物质结构研究所 一种提高纤维增强树脂基复合材料层间韧性的方法
CN104589669A (zh) * 2014-12-22 2015-05-06 中航复合材料有限责任公司 一种复合材料液体压力成型方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001047693A1 (es) * 1999-12-28 2001-07-05 Universidad Politecnica De Madrid Sistema de produccion, equipos y proceso para fabricacion de piez as estructurales de material compuesto mediante moldeo por transferencia de resina
US20040119198A1 (en) * 2002-12-24 2004-06-24 Mark Alper Method and apparatus for packaging hot melt adhesives using a mold and carrier
CN101804714A (zh) * 2010-03-10 2010-08-18 中国人民解放军国防科学技术大学 具有表面功能层的复合材料构件及其rtm制备方法
CN103072289A (zh) * 2012-12-24 2013-05-01 中国科学院福建物质结构研究所 一种提高纤维增强树脂基复合材料层间韧性的方法
CN104589669A (zh) * 2014-12-22 2015-05-06 中航复合材料有限责任公司 一种复合材料液体压力成型方法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107775972A (zh) * 2014-04-02 2018-03-09 麦格纳国际公司 臂端工具
CN106142596A (zh) * 2016-08-30 2016-11-23 咸宁海威复合材料制品有限公司 一种rtm成型进料方法
CN106335192A (zh) * 2016-08-30 2017-01-18 咸宁海威复合材料制品有限公司 Rtm成型进料装置
CN109228402A (zh) * 2018-10-19 2019-01-18 中国工程物理研究院总体工程研究所 一种复合材料加工成型的真空辅助工艺控制系统及方法
CN111169044A (zh) * 2019-12-13 2020-05-19 中航复合材料有限责任公司 一种复合材料叶片rtm成型模具及方法
CN111113954A (zh) * 2019-12-20 2020-05-08 华东理工大学 一种低密度防热复合材料回转体制件的制备方法
CN111113954B (zh) * 2019-12-20 2022-05-31 华东理工大学 一种低密度防热复合材料回转体制件的制备方法

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