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        真空輔助樹脂灌注工藝的創(chuàng)新性改進(jìn)

        放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2014-03-04  來源:哈爾濱玻璃鋼研究院  作者:蘇峰 于洋 于柏峰  瀏覽次數(shù):420
        核心提示:真空輔助樹脂灌注工藝是一種新型的復(fù)合材料低成本,高性能成型技術(shù)。由于其低成本、制品性能好、環(huán)境友好等獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。真空輔助樹脂灌注工藝已成功用于艦船、軍事設(shè)施、國(guó)防工程、航空和風(fēng)電等民用工業(yè)領(lǐng)域。但是這種工藝也有很多不可控制的因素,仍有許多需改進(jìn)的地方。本文從樹脂計(jì)量混合技術(shù)及制品表面質(zhì)量控制等方面討論了當(dāng)今真空輔助樹脂灌注工藝的一些創(chuàng)新性的改進(jìn)。
        1引 言
               真空輔助樹脂灌注工藝f真空灌注工藝,VAR I),也稱真空導(dǎo)入工藝,是一種新型的復(fù)合材料低成本,高性能成型技術(shù)。它是在真空條件下。利用樹脂的流動(dòng)、滲透實(shí)現(xiàn)對(duì)纖維及其織物的浸漬,并在真空下固化的成型方法。這種工藝適用于質(zhì)量要求高,批量小和尺寸較大的制品。在國(guó)內(nèi)外,真空輔助樹脂灌注工藝己成功用于艦船、軍事設(shè)施、國(guó)防工程、航空和風(fēng)電等民用工業(yè)領(lǐng)域。
               隨著真空灌注技術(shù)逐漸獲得認(rèn)可以及開模工藝限制問題的增多。真空灌注工藝正快速成為主流工藝。
         
        2真空灌注工藝
               2 1工藝原理
               真空灌注成型工藝是目前使用的幾種閉模成型工藝之一。這種工藝是將干態(tài)纖維及芯材在模具內(nèi)鋪疊后閉合模具,在真空的作用下通過進(jìn)料管路將樹脂注入增強(qiáng)材料,樹脂固化后完成制品模塑,見圖1。這種工藝與RTM(樹脂傳遞模塑1工藝的差別在于后者是通過機(jī)械注射壓力注入樹脂。而前者則是利用真空形成的大氣壓力推動(dòng)樹脂完成灌注過程。
               2 2工藝優(yōu)勢(shì)
               和傳統(tǒng)開模成型工藝相比,真空灌注工藝具有許多優(yōu)點(diǎn):
               ①比手工鋪放節(jié)約成本約50%,樹脂浪費(fèi)率降低5%:
               ②加工過程環(huán)保,揮發(fā)性有害物質(zhì)排放低;
               ③同等原材料下,與手糊件相比,強(qiáng)度、剛度、硬度及其它物理性能提高30%-50%以上:
               ④產(chǎn)品質(zhì)量不受操作人員影響,產(chǎn)品性能的均勻性和重復(fù)性好:
               ⑤制品孔隙率低。
        3真空灌注工藝的應(yīng)用
               真空輔助樹脂灌注工藝是一種新型的復(fù)合材料低成本。高性能成型技術(shù)。由于其低成本、制品性能好、環(huán)境友好等獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),真空輔助樹脂灌注工藝已功應(yīng)用于航天,國(guó)防工程。造船和民用工業(yè)等領(lǐng)域。
        真空關(guān)注工藝圖
               在航天和國(guó)防領(lǐng)域,VARI廣泛應(yīng)用在飛機(jī)、無人機(jī)上。如大飛機(jī)的蒙皮,飛機(jī)翼梁等。洛一馬公司在制造三叉戟IID5彈道導(dǎo)彈儀器艙段的復(fù)合材料構(gòu)件時(shí),為降低成本,最終選用VARI成型技術(shù)制造彈道導(dǎo)彈儀器艙段,實(shí)現(xiàn)了一次整體成型。成本降低了75%。
               在船舶制造業(yè)中,VARI已應(yīng)用在潛艇壁板上。英國(guó)公司High Modulus和加拿大公司Chris tensen Shipyaids之間的合作研究項(xiàng)目旨在開發(fā)一種全球最大的全復(fù)合材料游艇(圖2)。此創(chuàng)新游艇將會(huì)有57米長(zhǎng),重約500噸,并將采用真空灌注工藝制造。第一艘游艇將會(huì)于2011年推向市場(chǎng)。
               另外,真空灌注工藝一直是國(guó)際上風(fēng)電葉片生產(chǎn)商主流生產(chǎn)工藝,不僅可以縮短生產(chǎn)周期而且又能保證產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。
        復(fù)合材料游艇
        4創(chuàng)新性的改進(jìn)
               盡管國(guó)內(nèi)外復(fù)合材料生產(chǎn)廠家,特別是一些造船廠。游艇工廠和葉片廠。已經(jīng)有不少采用真空灌注工藝。但多數(shù)廠家在工藝運(yùn)用上以“試誤”的方式來積累經(jīng)驗(yàn),這使得制品受到很大影響。制品質(zhì)量受很多因素影響,如浸漬時(shí)的真空度選擇,樹脂凝膠及固化情況等因素。本文從樹脂計(jì)量混合技術(shù)及制品表面質(zhì)量控制兩方面討論了當(dāng)今真空輔助樹脂灌注工藝的一些創(chuàng)新性的改進(jìn)。
         
        關(guān)鍵詞: 真空輔材 樹脂 游艇
         
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