真空导入工艺的应用-介绍.pdf

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1、真空导入工艺的应用--介绍.顾王飞（金陵帝斯曼树脂有限公司210038）摘要：真空导入工艺是最近兴起的复合材料加工方法，本文介绍了真空导入工艺的原理，并与其它工艺在力学性能上作了对比，阐述由真空导入工艺所制的产品的优势，同时对生产工艺过程作了扼要的介绍。关键词；真空导入树脂玻璃钢玻璃纤维在目前的材料中，复合材料因其质轻高强而被广泛的应用。针对复合材料的制造工艺也在不断的提高和创新。由起初的手糊，发展到机械化的喷射，拉剂，模压等工艺，到现在兴起的真空导入工艺，与真空导入相关的工艺还有树脂传递模塑（RTM），真空辅助RTM（VARTM），真空袋压，SCRIMP，SRI

2、M(StructuralReactionInjectionMolding)，RFI（resinfilminfusion）。但都有一些差别，很多文章中都介绍过，这里就不赘述了。1．真空导入工艺(vacuuminfusionprocess,VIP)真空导入工艺(VacuumInfusionProcess)，简称VIP，在模具上铺“干”增强材料（玻璃纤维，碳纤维，夹心材料等，有别于真空袋工艺），然后铺真空袋，并抽出体系中的空气，在模具型腔中形成一个负压，利用真空产生的压力把不饱和树脂通过预铺的管路压入纤维积层中，让树脂浸润增强材料最后充满整个模具，制品固化后，揭去真空袋

3、材料，从模具上得到所需的制品。VIP采用单面模具（就象通常的手糊和喷射的模具）建立一个闭合系统。真空导入工艺公诸于世很久了,这个工艺在1950出现了专利记录了。然而，直到近几年才得到了发展。由于这种工艺是由国外引入，所以在命名上有多种称呼，真空导入，真空灌注，真空注射。2．理论真空导入工艺能被广泛的应用，有其理论基础的，这就是达西定律（Darcy’sLaw）2t=ℓη/(2kΔP)t是导入时间，由四个参数来决定。η-树脂粘度，从公式上可以看出所用树脂的粘度低，则所需导入时间就短，因此真空导入所用的树脂粘度一般不能太高。这样可以使树脂能够快速的充满整个模具。第1页，

4、共6页ℓ-注射长度，指的树脂进料口与到达出料口的之间的距离，距离长当然所需的时间亦长。ΔP-压力差,体系内与体系外压力差值越大，对树脂的驱动力也越大，树脂流速越快，当然所需导入时间也越短。k=渗透性，指玻纤，夹心材料等对树脂浸润好坏的参数。k值大说明浸润好，象连续毡，多向毡要比方格布，短切毡易被树脂浸润。因此为了使得树脂在增强材料被压实的情况下能方便的充满体系，一般会人为设置一些导流槽，比如在夹心泡沫上下打孔等。3．优势在通常的手糊工艺(handlay-up)中,增强材料铺于模具中,采用刷子，辊子或其它方式手工浸润增强材料。另外一种改进的方法是使用真空袋吸出手糊时

5、积层中多余的树脂。这样提高的玻纤含量，得到更高强度和更轻的产品，VIP相对于传统的工艺具有很多优势。如图以手糊，真空袋和真空导入为例。在力学性能上真空导入占有明显的优势。参比=100%10090807060手糊50真空袋真空导入403020100压缩强度弯曲强度拉伸强度玻纤含量(体积比)注：树脂：Synolite4082-G-22,22无玻纤：400g/m方格布和300g/m短切毡交替铺设共8层。室温固化24小时，80℃下4小时由此可以看出真空导入的优势a.更高质量制品：在真空环境下树脂浸润玻纤，与传统制造工艺相比，制品中的气第2页，共6页泡极少。体系中不留有多余

6、的树脂，玻纤含量很高，可达到时70%，甚至更低。所得制品重量更轻，强度更高。批与批之间也非常稳定。b.更少树脂损耗：用VIP工艺，树脂的用量可以精确预算，对于手糊或喷射工艺来说，会因操作人员的多变性而难于控制。VIP可以使得树脂的损耗达到最少，更重要的是，这样可以节约成本。c.树脂分布均匀：对于一个制品来说，不同部分的真空产生的压力是一致的，因此树脂对玻纤的浸润速度和含量趋于一致。这个对于重量要求稳定的FRP制件来是很关键的。d.过程挥发更少：生产过程中没有刷子或辊子之类，不会造成树脂的泼洒或滴落现象发现，更不会有大量的气味出现。所以它能提供一个干净、安全和友好的

7、工作环境,保护操作者的身心健康。e.使用单面模具：仅用一面模具就可以得到两面光滑平整的制品，可以较好的控制产品的厚度。节约模具制造成本和时间。正因为用VIP工艺所做产品有如些的优点，最早应用于航天航空等特种领域，后来慢慢应用于高要求的民用产品。VIP工艺的应用领域1）船艇工业--船体，甲板，方向舵，雷达屏蔽罩……2）风电能源--叶片，机仓罩……3）体育休闲--头盔，帆板……4）汽车工业--各类车顶，挡风板，车厢……5）建筑领域--建筑物顶部件，建筑模板……6）农业和园艺--粮仓圆盖，农机保护盖……4．工艺流程树脂脱模布导流布真空袋增强材料-------------

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