CN112793186A - 一种防止非热压罐真空袋成型复合材料表面贫胶或针孔的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种防止非热压罐真空袋成型复合材料表面贫胶或针孔的方法，包括以下步骤：第一步，翻制预浸料；第二步，将翻制的预浸料在平板模具上布置透气毡、真空嘴和真空检测表，制真空袋抽真空进行压实；第三步，将压实后的预浸料去除背衬纸，无孔隔离膜或脱模布贴合平板模具铺贴；第四步，进行后续铺层铺贴，制真空袋并固化成型。本发明可在不改变原有结构和工艺设计以及材料体系的基础上，解决成型复合材料表面贫胶或针孔问题，提高了产品的质量，降低了废品率，并节省了成本。

Description

一种防止非热压罐真空袋成型复合材料表面贫胶或针孔的 方法

技术领域

本发明涉及一种防止非热压罐真空袋成型复合材料表面贫胶或针孔的方法，属于复合材料成型技术领域。

背景技术

随着航空航天用复合材料结构件对低成本制造的需求日趋迫切，非热压罐工艺的研究及应用日益广泛。其中，非热压罐预浸料真空袋成型工艺的铺贴和制真空袋等过程与热压罐工艺类似，只是将固化场所转移到造价更便宜、无需提供外压的烘箱或固化炉中，既无需受热压罐尺寸及其高昂的能耗的限制，又最大限度继承了热压罐成型工艺的方法和优点，制备的复合材料力学性能、孔隙率等可与热压罐成型工艺制备的复合材料相当，因而广受关注，发展迅速。

但是，非热压罐预浸料真空袋成型工艺，尤其是对于中温或高温等非常温固化预浸料体系，因成型过程中没有外压，只有一个真空度的成型压力，树脂流动性差，成型后容易造成表面贫胶或针孔，尤其对于平纹织物预浸料，在织物编织交叉点容易形成针孔，影响复合材料的表面质量。

现有技术中对于预浸料真空袋成型复合材料表面贫胶及针孔的解决方式有采用热压罐加压辅助树脂流动，改变织物编织形式改善特定方向树脂浸润方式，或者增加表面膜树脂层、增加预浸料中树脂含量等方式。其中热压罐辅助加压方式及改变织物编织形式的方式涉及对工艺或设计的重大更改，如增加表面膜树脂层或增加预浸料中树脂含量，即均通过增加树脂含量的方式来改善表面，则对材料体系需要有相应的调整，但树脂含量增加会引起纤维含量降低，从而也对复合材料的性能造成无法估计的影响。

因此，亟待基于原有结构和工艺设计以及材料体系，进行工艺设计，解决复合材料表面存在的贫胶或针孔问题。

发明内容

本发明针对现有技术存在的复合材料表面存在的贫胶或针孔问题，提出一种防止非热压罐真空袋成型复合材料表面贫胶或针孔的方法。

一种防止非热压罐真空袋成型复合材料表面贫胶或针孔的方法，

所述方法包括如下步骤：

第一步，翻制预浸料；

第二步，将第一步中翻制的预浸料在平板模具上布置透气毡、真空嘴和真空检测表，制真空袋抽真空进行压实；

第三步，首层固定，将压实后的预浸料去除背衬纸，无孔隔离膜或脱模布贴合平板模具铺贴；

第四步，进行后续铺层铺贴，制真空袋并固化成型。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述第一步中翻制预浸料具体为:将非热压罐预浸料本体材料的原隔离膜揭下，替换为与固化工艺匹配的无孔隔离膜或脱模布，将无孔隔离膜或脱模布与所述非热压罐预浸料贴合。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述方法中使用的原料包括非热压罐预浸料背衬纸和非热压罐预浸料本体材料。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，在所述第一步中的贴合过程中复合材料表面平整无皱褶，采用手工贴合，或者事先利用真空吸附将隔离膜或脱模布铺敷到平台上。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述无孔隔离膜或脱模布耐温为固化温度10℃以上，厚度不大于0.1mm。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，在第一步中，在复合材料的表面光泽时选择无孔隔离膜，在复合材料的表面哑光时选择脱模布。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，在第二步中，在压实过程中抽真空至真空度不低于80KPa，压实时间不低于15min。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，采用上述方法获得的复合材料表面。

本发明的有益效果

本发明的的防止非热压罐真空袋成型复合材料表面贫胶或针孔的方法，首先采用无孔隔离膜或脱模布替代预浸料原隔离膜翻制预浸料，并经过真空压实使其适用于不同曲面结构的铺敷要求，可在不改变原有结构和工艺设计以及材料体系的基础上，解决成型复合材料表面出现贫胶或针孔的技术问题，提高了产品的质量，降低了废品率，并节省了成本。

附图说明

图1为制备过程中的各部分装配示意图；

图2为制备过程的流程示意图。

图中：1非热压罐预浸料背衬纸、2非热压罐预浸料本体材料、3 非热压罐预浸料原隔离膜、4无孔隔离膜或脱模布、5透气毡、6翻制预浸料平板模具、7真空袋、8真空嘴、9真空检测表。

具体实施方式

为了更好的理解本发明的技术方案，本发明内容包括但不限于下文中的具体实施方式，相似的技术和方法都应该视为本发明保护的范畴之内。为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

应当明确，本发明所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

由图1-图2所示，本发明的防止非热压罐真空袋成型复合材料表面贫胶或针孔的方法，其中方法步骤中用到的原料或部件包括非热压罐预浸料背衬纸1、非热压罐预浸料本体材料2、非热压罐预浸料原隔离膜3、无孔隔离膜或脱模布4、透气毡5、翻制预浸料平板模具6、真空袋7、真空嘴8、真空检测表9。参见图2，该制备过程包括如下步骤：第一步，翻制预浸料：将非热压罐预浸料本体材料2的原隔离膜3揭下，替换为与固化工艺匹配的无孔隔离膜或脱模布4，将无孔隔离膜或脱模布4与所述非热压罐预浸料贴合，在贴合过程要求表面平整无皱褶，可采用手工贴合，或者是事先利用真空吸附将无孔隔离膜或脱模布4铺敷到平台上，再将非热压罐预浸料与之贴合，在贴合过程中保留原预浸料背衬纸1。无孔隔离膜或脱模布4耐温为固化温度10℃以上，厚度不大于0.1mm,表面平整无褶皱，不透胶不吸胶，根据复合材料的表面来选择无孔隔离膜或脱模布，在复合材料的表面光泽时选择无孔隔离膜，在复合材料的表面哑光时选择脱模布；

第二步，将第一步中翻制的预浸料在平板模具6上布置透气毡5，真空嘴8和真空检测表9，制真空袋7抽真空进行压实，以使无孔隔离膜或脱模布4与翻制的预浸料结合良好，以使其在曲面铺敷过程中无滑移或褶皱；压实过程中抽真空至真空度不低于80KPa，压实时间不低于15min；

第三步，首层固定，将压实后的预浸料去除背衬纸1，无孔隔离膜或脱模布4贴合平板模具6铺贴，在铺贴区外压敏胶固定防止滑移；

第四步，进行后续铺层铺贴，制真空袋7并固化成型，固化过程中采用烘箱或固化炉固化，固化过程中真空度在90Kpa以上，固化过程中在玻璃化转变温度以上时树脂粘度较低，可以阶段保温30min从而增加流动性。

以上对本申请实施例所提供的一种防止复合材料表面贫胶或针孔的非热压罐真空袋成型方法，进行了详细介绍。以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

如在说明书及权利要求书当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求书并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求书当中所提及的“包含”、“包括”为一开放式用语，故应解释成“包含/包括但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。说明书后续描述为实施本申请的较佳实施方式，然所述描述乃以说明本申请的一般原则为目的，并非用以限定本申请的范围。本申请的保护范围当视所附权利要求书所界定者为准。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

上述说明示出并描述了本申请的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本申请并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述申请构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本申请的精神和范围，则都应在本申请所附权利要求书的保护范围内。

Claims (8)

1.一种防止非热压罐真空袋成型复合材料表面贫胶或针孔的方法，其特征在于,所述方法包括如下步骤：

第一步，翻制预浸料；

第二步，将第一步中翻制的预浸料在平板模具上布置透气毡、真空嘴和真空检测表，制真空袋抽真空进行压实；

第三步，首层固定，将压实后的预浸料去除背衬纸，无孔隔离膜或脱模布贴合平板模具铺贴；

第四步，进行后续铺层铺贴，制真空袋并固化成型。

2.根据权利要求1所述的防止非热压罐真空袋成型复合材料表面贫胶或针孔的方法，其特征在于，所述第一步中翻制预浸料具体为:将非热压罐预浸料本体材料的原隔离膜揭下，替换为与固化工艺匹配的无孔隔离膜或脱模布，将无孔隔离膜或脱模布与所述非热压罐预浸料贴合。

3.根据权利要求1所述的防止非热压罐真空袋成型复合材料表面贫胶或针孔的方法，其特征在于，所述方法中使用的原料包括非热压罐预浸料背衬纸和非热压罐预浸料本体材料。

4.根据权利要求2所述的防止非热压罐真空袋成型复合材料表面贫胶或针孔的方法，其特征在于：在所述第一步中的贴合过程中复合材料表面平整无皱褶，采用手工贴合，或者事先利用真空吸附将无孔隔离膜或脱模布铺敷到平台上。

5.根据权利要求1或2所述的防止非热压罐真空袋成型复合材料表面贫胶或针孔的方法，其特征在于，所述无孔隔离膜或脱模布耐温为固化温度10℃以上，厚度不大于0.1mm。

6.根据权利要求1所述的防止非热压罐真空袋成型复合材料表面贫胶或针孔的方法，其特征在于，在所述第一步中，在复合材料的表面光泽时选择所述无孔隔离膜，在复合材料的表面哑光时选择所述脱模布。

7.采用权利要求1-4任一项所述的防止非热压罐真空袋成型复合材料表面贫胶或针孔的方法,其特征在于，在所述第二步中，在压实过程中抽真空至真空度不低于80KPa，压实时间不低于15min。

8.一种复合材料表面，其特征在于，该复合材料表面采用权利要求1-7任一项所述的方法制得。

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