葉片真空導(dǎo)入工藝的介紹

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1、葉片真空導(dǎo)入工藝的介紹真空導(dǎo)入工藝的介紹??在目前的材料中，復(fù)合材料因其質(zhì)輕高強(qiáng)而被廣泛應(yīng)用。針對復(fù)合材料的制造工藝也在不斷的提高和創(chuàng)新。由起初的手糊，發(fā)展到機(jī)械化的噴射，拉擠，模壓等工藝，都現(xiàn)在興起的真空導(dǎo)入工藝，與真空導(dǎo)入相關(guān)的工藝還有樹脂傳遞模塑（RTM)，真空輔助RTM(VARTM)，真空袋壓，SCRIMP,SRIM(Structural??Reaction??Molding),RTI(resin??film??infusion).但都有一些差別，很多文章中都介紹過，這里就不贅述了。??1.真空導(dǎo)入工藝（Vac

2、uum??infusion??process,VIP)??真空導(dǎo)入工藝（Vacuum??infusion??process)，簡稱VIP，在模具上鋪“干”增強(qiáng)材料（玻璃纖維，碳纖維，夾心材料等，有別于真空袋工藝），然后鋪真空袋，并抽出體系中的真空，在模具型腔中形成一個(gè)負(fù)壓，利用真空產(chǎn)生的壓力吧不飽和樹脂通過預(yù)鋪的管路壓入纖維層中，讓樹脂浸潤增強(qiáng)材料最后充滿整個(gè)模具，制品固化后，揭去真空袋材料，從模具上得到所需的制品。VIP采用單面模具（就象通常的手糊和噴射模具）建立一個(gè)閉合系統(tǒng)。真空導(dǎo)入工藝公諸于世很久了，這個(gè)工藝在1

3、950年出現(xiàn)了專利記錄。然而，直到近幾年才得到了發(fā)展。由于這種工藝是從國外引入，所以在命名上有多種稱呼，真空導(dǎo)入，真空灌注，真空注射。??2．理論??真空導(dǎo)入工藝能被廣泛的應(yīng)用，有其理論基礎(chǔ)的，這就是達(dá)西定律（Darcy’sLaw）??t=?2h/(2kDP)????t是導(dǎo)入時(shí)間，由四個(gè)參數(shù)來決定。??h-樹脂粘度，從公式上可以看出所用樹脂的粘度低，則所需導(dǎo)入時(shí)間就短，因此真空導(dǎo)入所用的樹脂粘度一般不能太高。這樣可以使樹脂能夠快速的充滿整個(gè)模具。???-注射長度，指的樹脂進(jìn)料口與到達(dá)出料口的之間的距離，距離長當(dāng)然所需的

4、時(shí)間亦長。??DP-壓力差,體系內(nèi)與體系外壓力差值越大，對樹脂的驅(qū)動力也越大，樹脂流速越快，當(dāng)然所需導(dǎo)入時(shí)間也越短。??k=滲透性，指玻纖，夾心材料等對樹脂浸潤好壞的參數(shù)。k值大說明浸潤好，象連續(xù)氈，多向氈要比方格布，短切氈易被樹脂浸潤。因此為了使得樹脂在增強(qiáng)材料被壓實(shí)的情況下能方便的充滿體系，一般會人為設(shè)置一些導(dǎo)流槽，比如在夾心泡沫上下打孔等。??????3．優(yōu)勢??在通常的手糊工藝(handlay-up)中,增強(qiáng)材料鋪于模具中,采用刷子，輥?zhàn)踊蚱渌绞绞止そ櫾鰪?qiáng)材料。另外一種改進(jìn)的方法是使用真空袋吸出手糊時(shí)積層中

5、多余的樹脂。這樣提高的玻纖含量，得到更高強(qiáng)度和更輕的產(chǎn)品，VIP相對于傳統(tǒng)的工藝具有很多優(yōu)勢。如圖以手糊，真空袋和真空導(dǎo)入為例。在力學(xué)性能上真空導(dǎo)入占有明顯的優(yōu)勢。??由此可以看出真空導(dǎo)入的優(yōu)勢??a更高質(zhì)量制品：在真空環(huán)境下樹脂浸潤玻纖，與傳統(tǒng)制造工藝相比，制品中的氣泡極少。體系中不留有多余的樹脂，玻纖含量很高，可達(dá)到時(shí)70%，甚至更低。所得制品重量更輕，強(qiáng)度更高。批與批之間也非常穩(wěn)定。??b更少樹脂損耗：用VIP工藝，樹脂的用量可以精確預(yù)算，對于手糊或噴射工藝來說，會因操作人員的多變性而難于控制。VIP可以使得樹脂

6、的損耗達(dá)到最少，更重要的是，這樣可以節(jié)約成本。??c樹脂分布均勻：對于一個(gè)制品來說，不同部分的真空產(chǎn)生的壓力是一致的，因此樹脂對玻纖的浸潤速度和含量趨于一致。這個(gè)對于重量要求穩(wěn)定的FRP制件來是很關(guān)鍵的。d過程揮發(fā)更少：生產(chǎn)過程中沒有刷子或輥?zhàn)又?，不會造成樹脂的潑灑或滴落現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)，更不會有大量的氣味出現(xiàn)。所以它能提供一個(gè)干凈、安全和友好的工作環(huán)境,保護(hù)操作者的身心健康。??e使用單面模具：僅用一面模具就可以得到兩面光滑平整的制品，可以較好的控制產(chǎn)品的厚度。節(jié)約模具制造成本和時(shí)間。??正因?yàn)橛肰IP工藝所做產(chǎn)品有如些的

7、優(yōu)點(diǎn)，最早應(yīng)用于航天航空等特種領(lǐng)域，后來慢慢應(yīng)用于高要求的民用產(chǎn)品。??VIP工藝的應(yīng)用領(lǐng)域??1）船艇工業(yè)--船體，甲板，方向舵，雷達(dá)屏蔽罩????2）風(fēng)電能源--葉片，機(jī)倉罩??3）體育休閑--頭盔，帆板??4）汽車工業(yè)--各類車頂，擋風(fēng)板，車廂??5）建筑領(lǐng)域--建筑物頂部件，建筑模板??6）農(nóng)業(yè)和園藝--糧倉圓蓋，農(nóng)機(jī)保護(hù)蓋4．1．1樹脂??當(dāng)準(zhǔn)備開始真空導(dǎo)入的試驗(yàn)時(shí)，首先要選用合適的樹脂，是環(huán)氧樹脂還是不飽和聚酯樹脂。真空導(dǎo)入工藝的樹脂，不能用普通的樹脂來代替，它對粘度，凝膠時(shí)間，放熱峰，浸潤性等有特殊的要求

8、，具體可咨詢樹脂供應(yīng)商。4．1．2固化體系??如果是環(huán)氧樹脂，要使用其相對應(yīng)的專用固化劑；不飽和樹脂常用的固化劑是過氧化甲乙酮。不同的廠家其質(zhì)量是不一樣的，選用時(shí)對其評價(jià)，不能因?yàn)橛昧可俚牟牧隙绊懙秸麄€(gè)制品的質(zhì)量。4．1．3增強(qiáng)材料??增強(qiáng)材料一般常用的是玻璃纖維和碳纖維。比如連續(xù)氈，復(fù)合縫邊氈，單布等，具體要根據(jù)力學(xué)設(shè)計(jì)。選用