CN212889038U - 一种vartm工艺成型用装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种VARTM工艺成型用装置，装置包括模具，模具设置在热压罐内，模具上分别通过腻子胶条设置有半透袋和真空袋，半透袋设置在真空袋内，半透袋内的模具上设置有脱模材料，脱模材料上方从下到上依次设置有预制件、有孔隔离膜和导流网，预制件两侧均设置有导流管，导流管通过注胶管与注胶罐连接，半透袋和真空袋之间设置有若干真空嘴，真空嘴通过真空管与热压罐的真空系统连接，半透袋和真空袋之间还设置有透气毡。本实用新型结构简单，使用方便，装置气密性较好，解决了现有技术中成型时固化压力不高、设备改造费用也较高和工装适用性较差等问题。

Description

一种VARTM工艺成型用装置

技术领域

本实用新型属于复合材料加工技术领域，具体涉及到一种VARTM工艺成型用装置。

背景技术

液体成型被认为是一种可以有效降低高性能复合材料生产成本的先进技术之一，已经广泛应用于航空航天、船舶制造等领域，根据其成型原理可分为RTM(树脂传递模塑成型技术)、VARTM(真空辅助树脂传递模塑成型技术)、VIP(真空导入成型工艺)等。其中，真空辅助树脂传递模塑成型技术因其固化过程中多于烘箱内完成，其施加的压力多为一个真空负压，制品的孔隙率较大。而热压罐成型工艺作为当今高性能复合材料制备的主流技术，因其具有良好的温度均匀性与压力均匀性等特点被广泛的应用于各种航空航天、汽车等领域。但现有的装置在成型时固化压力不高，设备改造费用也较高，且存在工装适用性较差等问题。

实用新型内容

针对上述不足，本实用新型提供一种VARTM工艺成型用装置，结构简单，使用方便，装置气密性较好，解决了现有技术中成型时固化压力不高、设备改造费用也较高和工装适用性较差等问题。

为实现上述目的，本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种VARTM工艺成型用装置，包括模具，模具设置在热压罐内，模具上分别通过腻子胶条设置有半透袋和真空袋，半透袋设置在真空袋内，半透袋内的模具上设置有脱模材料，脱模材料上方从下到上依次设置有预制件、有孔隔离膜和导流网，预制件两侧均设置有导流管，导流管通过注胶管与注胶罐连接，半透袋和真空袋之间设置有若干真空嘴，真空嘴通过真空管与热压罐的真空系统连接，半透袋和真空袋之间还设置有透气毡。

本实用新型的有益效果是：装置在使用时，首先在模具上铺设脱模材料和腻子胶条，然后将预制件铺放在模具上，再依次铺放有孔隔离膜和导流网，最后在预制件两端铺设导流管，其中一个导流管与注胶管连接，便于完成干预制体的浸渍；将单向透气布与腻子胶条粘接形成半透袋，然后铺上透气毡，并在其两侧放置真空嘴，再铺设真空袋，并将真空嘴通过真空管与热压罐的真空系统连接；装置铺设完成后，检查装置气密性和真空度，合格后开启注胶管进行注胶，注胶完成后封闭注胶管，开启热压罐完成固化。本实用新型提供的装置设置了一个真空袋和一个半透袋，半透袋透气不透胶，外真空袋提供气密性，同时设置半透袋和真空袋构成双保险，即使树脂从半透袋中少量溢出，有半透膜和透气毡的存在也不会进入真空系统中，保护真空系统不受损坏，同时半透袋和真空袋配合使用可以充分满足树脂的真空导入，保障真空体系的气密性，防止漏气与胶液进入真空系统，更好的完成构件制备。本装置不需要设置储胶装置等结构，可以简化装置结构，降低设备改造费用，也降低了装置的使用成本，但其适用性较好，能够适用于多种情况下的构件制备，且由于固化压力较高，所得构件质量较好，便于装置的推广应用。

进一步，真空嘴下方设置有垫层，垫层从上到下依次包括至少一层透气毡、单向透气布和透气毡。

采用上述进一步方案的有益效果是：至少一层透气毡、单向透气布和透气毡组成的垫层设置在真空嘴下方，能够更好的保证真空嘴与模具之间的气密性，防止漏气与胶液进入真空系统，保证装置的正常使用。

进一步，半透袋由设置在模具(1)上的单向透气布和腻子胶条(13)组成。

采用上述进一步方案的有益效果是：单向透气布和腻子胶条构成的半透袋只能单向透气，充分保证了装置内部的注胶的流动方向，防止树胶溢出，保证装置的正常使用。

进一步，真空袋材质为聚酰胺、聚酰亚胺或尼龙。

采用上述进一步方案的有益效果是：聚酰胺、聚酰亚胺或尼龙制成的真空袋能够满足其使用要求，也降低了装置成本。

进一步，导流网与有孔隔离膜宽度相同，有孔隔离膜比导流网长20-30mm。

采用上述进一步方案的有益效果是：有孔隔离膜和导流网以及导流管配合使用，以使树脂均匀的浸透纤维。

进一步，模具材质为玻璃、钢、铝、钢合金或铝合金。

采用上述进一步方案的有益效果是：模具的制备成本较低，进一步降低装置的制造成本，也能够满足其使用要求，便于装置的推广使用。

采用上述的VARTM工艺成型用装置进行构件制备的方法，依次包括以下步骤：

(1)将脱模材料和腻子胶条铺设在模具上，腻子胶条分内圈和外圈两个，两者间隔3-4cm，内外圈腻子胶条之间铺设有一层玻纤布，然后从下到上依次放置预制件、有孔隔离膜和导流网，再在预制件两端铺设导流管，并将其通过注胶管与注胶罐连接；

(2)将单向透气布与腻子胶条粘接形成半透袋，并铺上透气毡，然后放置真空嘴及其垫层，再铺设真空袋，并将真空嘴通过真空管与热压罐的真空系统连接；

(3)检查装置气密性和真空度，合格后开启注胶管进行注胶，注胶完成后封闭注胶管，开启热压罐完成固化。

进一步，步骤(3)中，固化温度为70-90℃，压力为0.1-0.3Mpa，固化220-250min。

进一步，步骤(3)中，固化温度为80℃，压力为0.2Mpa，固化240min。

进一步，步骤(3)中，真空度不得小于-0.09Mpa。

上述构件制备方法的有益效果是：该方法操作简单，能够快速完成构件的制备，大大降低生产成本，同时能够在铺设搭建过程中保证装置的气密性，防止真空系统的损伤，保证构件制备的有序进行，实现构件的高效制备，提升构件的各项性能。在热压罐内进行固化成型，半透袋和真空袋组成的双保险体系可以有效避免液体成型过程中由于树脂的大量流动导致腻子胶条密封失效，使得真空袋发生漏气的现象，可以显著提高真空袋气密性，满足生产需要。

附图说明

图1为本实用新型的示意图；

其中，1、模具；2、脱模材料；3、预制件；4、有孔隔离膜；5、导流网；6、导流管；7、注胶管；8、半透袋；9、透气毡；10、真空袋；11、真空嘴；12、真空管；13、腻子胶条；14、注胶罐；15、热压罐。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。

本实用新型的一个实施例中，如图1所示，提供了一种VARTM工艺成型用装置，包括模具1，模具1设置在热压罐15内，模具1上分别通过腻子胶条13设置有半透袋8和真空袋10，半透袋8设置在真空袋10内，半透袋8内的模具1上设置有脱模材料2，脱模材料2上方从下到上依次设置有预制件3、有孔隔离膜4和导流网5，导流网5与有孔隔离膜4宽度相同，有孔隔离膜4比导流网5长20mm，预制件3两侧均设置有导流管6，导流管6通过注胶管7与注胶罐14连接，半透袋8和真空袋10之间设置有若干真空嘴11，真空嘴11通过真空管12与热压罐15的真空系统连接，半透袋8和真空袋10之间还设置有透气毡9。装置在使用时，首先在模具1上铺设脱模材料2和腻子胶条13，然后将预制件3铺放在模具1上，再依次铺放有孔隔离膜4和导流网5，最后在预制件3两端铺设导流管6，其中一个导流管6与注胶管7连接，便于完成干预制体的浸渍；将单向透气布与腻子胶条13粘接形成半透袋8，然后铺上透气毡9，并在其两侧放置真空嘴11，再铺设真空袋10，并将真空嘴11通过真空管12与热压罐15的真空系统连接；装置铺设完成后，检查装置气密性和真空度，合格后开启注胶管7进行注胶，注胶完成后封闭注胶管7，开启热压罐15完成固化。本实用新型提供的装置设置了一个真空袋10和一个半透袋8，半透袋8透气不透胶，外真空袋10提供气密性，同时设置半透袋8和真空袋10构成双保险，即使树脂从半透袋8中少量溢出，有半透膜和透气毡9的存在也不会进入真空系统中，保护真空系统不受损坏，同时半透袋8和真空袋10配合使用可以充分满足树脂的真空导入，保障真空体系的气密性，防止漏气与胶液进入真空系统，更好的完成构件制备。本装置不需要设置储胶装置等结构，可以简化装置结构，降低设备改造费用，也降低了装置的使用成本，但其适用性较好，能够适用于多种情况下的构件制备，且由于固化压力较高，所得构件质量较好，便于装置的推广应用。

真空嘴11下方设置有垫层，垫层从上到下依次包括至少一层透气毡9、单向透气布和透气毡9；至少一层透气毡9、单向透气布和透气毡9组成的垫层设置在真空嘴11下方，能够更好的保证真空嘴11与模具1之间的气密性，防止漏气与胶液进入真空系统，保证装置的正常使用。半透袋8由设置在模具1上的单向透气布和腻子胶条13组成；单向透气布和腻子胶条13构成的半透袋8只能单向透气，充分保证了装置内部的注胶的流动方向，防止树胶溢出，保证装置的正常使用。真空袋10材质为聚酰胺、聚酰亚胺或尼龙；聚酰胺、聚酰亚胺或尼龙制成的真空袋10能够满足其使用要求，也降低了装置成本。导流网5与有孔隔离膜4宽度相同，有孔隔离膜4比导流网5长20-30mm；有孔隔离膜4和导流网5以及导流管6配合使用，以使树脂均匀的浸透纤维。模具1材质为玻璃、钢、铝、钢合金或铝合金；模具1的制备成本较低，进一步降低装置的制造成本，也能够满足其使用要求，便于装置的推广使用。

采用上述的VARTM工艺成型用装置进行构件制备的方法，依次包括以下步骤：

(1)将脱模材料2和腻子胶条13铺设在模具1上，腻子胶条13分内圈和外圈两个，两者间隔3-4cm，内外圈腻子胶条13之间铺设有一层玻纤布，然后从下到上依次放置预制件3、有孔隔离膜4和导流网5，再在预制件3两端铺设导流管6，并将其通过注胶管7与注胶罐14连接；

(2)将单向透气布与腻子胶条13粘接形成半透袋8，并铺上透气毡9，然后放置真空嘴11及其垫层，再铺设真空袋10，并将真空嘴11通过真空管12与热压罐15的真空系统连接；

(3)检查装置气密性和真空度(不得小于-0.09Mpa)，合格后开启注胶管7进行注胶，注胶完成后封闭注胶管7，开启热压罐15完成固化。其中，固化温度为80℃，压力为0.2Mpa，固化240min。

本实用新型所提供的装置结构简单，使用方便，装置气密性较好，解决了现有技术中成型时固化压力不高、设备改造费用也较高和工装适用性较差等问题，便于推广使用。

虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了详细地描述，但不应理解为对本专利的保护范围的限定。在权利要求书所描述的范围内，本领域技术人员不经创造性劳动即可作出的各种修改和变形仍属本专利的保护范围。

Claims (6)

1.一种VARTM工艺成型用装置，其特征在于，包括模具(1)，所述模具(1)设置在热压罐(15)内，所述模具(1)上分别通过腻子胶条(13)设置有半透袋(8)和真空袋(10)，所述半透袋(8)设置在所述真空袋(10)内，所述半透袋(8)内的所述模具(1)上设置有脱模材料(2)，所述脱模材料(2)上方从下到上依次设置有预制件(3)、有孔隔离膜(4)和导流网(5)，所述预制件(3)两侧均设置有导流管(6)，所述导流管(6)通过注胶管(7)与注胶罐(14)连接，所述半透袋(8)和所述真空袋(10)之间设置有若干真空嘴(11)，所述真空嘴(11)通过真空管(12)与所述热压罐(15)的真空系统连接，所述半透袋(8)和所述真空袋(10)之间还设置有透气毡(9)。

2.如权利要求1所述的VARTM工艺成型用装置，其特征在于，所述真空嘴(11)下方设置有垫层，所述垫层从上到下依次包括至少一层透气毡(9)、单向透气布和透气毡(9)。

3.如权利要求1所述的VARTM工艺成型用装置，其特征在于，所述半透袋(8)由设置在所述模具(1)上的单向透气布和腻子胶条(13)组成。

4.如权利要求1所述的VARTM工艺成型用装置，其特征在于，所述真空袋(10)材质为聚酰胺、聚酰亚胺或尼龙。

5.如权利要求1所述的VARTM工艺成型用装置，其特征在于，所述导流网(5)与所述有孔隔离膜(4)宽度相同，所述有孔隔离膜(4)比所述导流网(5)长20-30mm。

6.如权利要求1所述的VARTM工艺成型用装置，其特征在于，所述模具(1)材质为玻璃、钢、铝、钢合金或铝合金。

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