專利名稱：一種提高真空滲透成形復(fù)合材料結(jié)構(gòu)質(zhì)量的工藝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明介紹的是一種提高真空滲透成形復(fù)合材料結(jié)構(gòu)質(zhì)量的工藝方法，它有效地提高了真空滲透法成型的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。
真空滲透成型復(fù)合材料的方法是一種不需要額外壓力，僅依靠真空壓力將樹脂吸入增強(qiáng)體后直接固化成型的方法?，F(xiàn)有的工藝技術(shù)針對(duì)不同制件的結(jié)構(gòu)形式主要提出了以下幾個(gè)方面的工藝措施1.樹脂的流動(dòng)方式。樹脂的流動(dòng)可采用兩種方式，一種是樹脂從制件的上表面向下表面流動(dòng)、滲透，透氣材料放在下表面；另一種是讓樹脂從制件的下表面向上表面流動(dòng)、滲透，透氣材料放在上表面。
2.流道的設(shè)計(jì)。流道的方式有兩種，一種是在制件表面放置樹脂易通過的網(wǎng)格，使樹脂首先很快地充滿某一表面，而后再浸透整個(gè)制件；另一種是在模具上按一定方式加工大量的尺寸不等的槽。又寬又深的槽貫穿制件的某一大表面，作為主流道，在主流道之間再加工有大量的又窄又淺的支流道，使樹脂能很快充滿該表面。
3.工裝方式。在制件的邊角處放置一些真空嘴，以盡量排出制件內(nèi)的氣體并幫助樹脂流動(dòng)。
4.工藝過程的控制。在整個(gè)吸注過程中，始終要抽真空，直到樹脂凝膠。
在制件的加工過程中，根據(jù)上述的技術(shù)措施來選取適當(dāng)?shù)墓に嚵鞒踢M(jìn)行生產(chǎn)是為了得到合格的產(chǎn)品，而產(chǎn)品質(zhì)量評(píng)價(jià)主要指標(biāo)是看產(chǎn)品內(nèi)部是否出現(xiàn)干斑、盡量少的氣泡和孔隙含量，而這些指標(biāo)的好壞都直接影響制件的性能?，F(xiàn)有技術(shù)主要研究的是如何讓樹脂能浸透整個(gè)制件，且不出現(xiàn)干斑，幾乎未見如何降低制件中孔隙含量的技術(shù)措施。對(duì)于復(fù)合材料制件，內(nèi)部孔隙的存在是不可避免的，尤其是使用含有活性稀釋劑的樹脂體系，若工藝設(shè)計(jì)不當(dāng)，可能會(huì)在制件中留有大量的氣泡，而這一點(diǎn)在制件質(zhì)量中是一項(xiàng)至關(guān)重要的指標(biāo)，它的高低直接影響制件的性能。所以，這個(gè)問題將成為這一技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)今后的研究方向。
本發(fā)明的目的正是針對(duì)上述關(guān)于如何降低制件內(nèi)孔隙含量這一技術(shù)上的難點(diǎn)問題而設(shè)計(jì)提供了一種提高真空滲透成形復(fù)合材料結(jié)構(gòu)質(zhì)量的工藝方法，它有效地降低了制件內(nèi)部的孔隙含量，提高了制件的質(zhì)量。
本發(fā)明的目的是通過以下措施來實(shí)現(xiàn)的該種提高真空滲透成形復(fù)合材料結(jié)構(gòu)質(zhì)量的工藝方法，其工藝措施的構(gòu)成與現(xiàn)有技術(shù)相比有些是一樣的，其內(nèi)容主要包括，在由墊底的模具模板、周邊的密封膩?zhàn)雍头忭數(shù)恼婵沾鶚?gòu)成的密閉空間內(nèi)設(shè)置有待加工的制件，制件的上面鋪設(shè)有一層透氣材料層，通過注膠管向制件的底部注膠，由于外部對(duì)上述密閉空間抽真空所造成的負(fù)壓作用，注入制件底部的膠質(zhì)材料會(huì)向上浸透構(gòu)件，而本發(fā)明所述的工藝方法的特征在于，在用膠管向制件的底部注膠前，將注膠管的吸入端用堵物封閉，將上述密閉空間和制件抽至真空，當(dāng)真空度達(dá)到-0.9MPa時(shí)，將處于封閉狀態(tài)的注膠管的吸入端放入樹脂容器的樹脂內(nèi)，再取下其封閉堵物，使其開始吸注。上述工藝方法通過在實(shí)驗(yàn)和生產(chǎn)過程中的檢驗(yàn)，能大大地降低制件內(nèi)部的孔隙含量，且樹脂能完全地浸透整個(gè)制件，提高了浸透程度及均勻性。
附圖的圖面說明如下

圖1為本發(fā)明工藝方法的實(shí)施步驟的示意圖包括圖1-1、圖1-2、圖1-3，其中，圖1-1為注膠管吸入樹脂前的抽真空準(zhǔn)備階段；圖1-2為將注膠管放入樹脂容器的樹脂內(nèi)的準(zhǔn)備吸注階段；圖1-3為去掉堵物后的開始吸注階段圖2為本發(fā)明實(shí)施例所采用的工藝方法的結(jié)構(gòu)示意圖以下將結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明工藝方法作進(jìn)一步地詳述參見附圖1，2所示，采用該種提高真空滲透成形復(fù)合材料結(jié)構(gòu)質(zhì)量的工藝方法來加工厚板件，厚板件的尺寸為60×60×3厘米。先在模具板上鋪設(shè)好一層墊底的模具模板3，將注膠管4的流膠段的外面依次包敷流膠網(wǎng)格5和上層脫模布6，流膠段上加工有出膠孔8，流膠網(wǎng)格5是用塑料線型材料編織成的呈片形的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，流膠網(wǎng)格5和上層脫模布6所構(gòu)成的雙層流膠層再鋪設(shè)到模具模板3上，將制件7放置在上層脫模布6上，注膠管4的流膠段與制件7的位置關(guān)系是，流膠段平行設(shè)置在制件7的一側(cè)，兩者之間的距離L應(yīng)大于50厘米。另外，在制件7的上面再鋪設(shè)一層透氣材料層9，透氣材料層(9)的厚度為3-5厘米，最后，在制件7上再覆蓋上封頂?shù)恼婵沾?，并將真空袋2和模具模板3的周邊用密封膩?zhàn)?密封固定在模具板上，這樣，制件7這被密封在由墊底的模具模板3、周邊的密封膩?zhàn)?和封頂?shù)恼婵沾?所構(gòu)成的密閉空間內(nèi)，加工制件時(shí)，在用膠管4向制件7的底部注膠前，將注膠管4的吸入端用堵物10封閉，先將上述密閉空間和制件7抽至真空，最大限度地抽出密閉空間和制件7內(nèi)的殘留的空氣，當(dāng)真空度達(dá)到-0.9MPa時(shí)，將處于封閉狀態(tài)的注膠管4的吸入端放入樹脂容器12的樹脂11內(nèi)，使其在打開前保證注膠管4內(nèi)不進(jìn)入一點(diǎn)空氣，放入樹脂11內(nèi)后，再取下其封閉堵物10，使膠體材料開始吸注。加工完成后的厚板材制件經(jīng)檢測(cè)，其內(nèi)部質(zhì)量均勻。通過對(duì)比實(shí)驗(yàn)和生產(chǎn)得出，上述操作可以使制件的孔隙率在1％以下，而不采用這樣的操作方法成型的制件的孔隙率至少為5％。另外，經(jīng)無損檢測(cè)后證明，該制件樹脂浸透了整個(gè)織物預(yù)成的形體，質(zhì)量良好。
本發(fā)明工藝方法與現(xiàn)有技術(shù)相比，實(shí)現(xiàn)了對(duì)大厚度制件的加工成型，并同時(shí)降低了制件內(nèi)部的孔隙含量，提高了浸透程度及均勻性，使產(chǎn)品質(zhì)量得到了很大的提高。
權(quán)利要求
1.一種提高真空滲透成形復(fù)合材料結(jié)構(gòu)質(zhì)量的工藝方法，該方法采取的工藝措施主要包括在由墊底的模具模板(3)、周邊的密封膩?zhàn)?1)和封頂?shù)恼婵沾?2)所構(gòu)成的密閉空間內(nèi)設(shè)置有待加工的制件(7)，制件(7)的上面鋪設(shè)有一層透氣材料層(9)，通過注膠管(4)向制件(7)的底部注膠，由于外部對(duì)上述密閉空間抽真空所造成的負(fù)壓作用，注入制件(7)底部的膠質(zhì)材料會(huì)向上浸透構(gòu)件，該工藝方法的特征在于在用膠管(4)向制件的底部注膠前，將注膠管(4)的吸入端用堵物(10)封閉，將上述密閉空間和制件抽至真空，當(dāng)真空度達(dá)到-0.9MPa時(shí)，將處于封閉狀態(tài)的注膠管(4)的吸入端放入樹脂容器(12)的樹脂(11)內(nèi)，再取下其封閉堵物(3)，使其開始吸注。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于大厚度制件的真空滲透成形復(fù)合材料的工藝方法，其特征在于流膠網(wǎng)格(5)是一種用塑料線型材料編織成的呈片形的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于大厚度制件的真空滲透成形復(fù)合材料的工藝方法，其特征在于制件(7)的上面鋪設(shè)的透氣材料層(9)的厚度為3-5厘米。
全文摘要
本發(fā)明介紹的是一種提高真空滲透成形復(fù)合材料結(jié)構(gòu)質(zhì)量的工藝方法，其內(nèi)容主要包括，在由墊底的模具模板、周邊的密封膩?zhàn)雍头忭數(shù)恼婵沾鶚?gòu)成的密閉空間內(nèi)設(shè)置有待加工的制件，制件的上面鋪設(shè)有一層透氣材料層，通過注膠管向制件的底部注膠，由于外部對(duì)上述密閉空間抽真空所造成的負(fù)壓作用，注入制件底部的膠質(zhì)材料會(huì)向上浸透構(gòu)件，而本發(fā)明所述的工藝方法的特征在于，在用膠管向制件的底部注膠前，將注膠管的吸入端用堵物封閉，將上述密閉空間和制件抽至真空，當(dāng)真空度達(dá)到－0.9MPa時(shí)，將處于封閉狀態(tài)的注膠管的吸入端放入樹脂容器的樹脂內(nèi)，再取下其封閉堵物，使其開始吸注。本發(fā)明工藝方法與現(xiàn)有技術(shù)相比，實(shí)現(xiàn)了對(duì)大厚度制件的加工成型，并同時(shí)降低了制件內(nèi)部的孔隙含量，提高了浸透程度及均勻性，使產(chǎn)品質(zhì)量得到了很大的提高。
文檔編號(hào)B29C70/48GK1398716SQ0112057
公開日2003年2月26日 申請(qǐng)日期2001年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月24日
發(fā)明者李玉華, 趙渠森, 趙攀峰 申請(qǐng)人:北京航空工藝研究所