專利名稱：一種用于大尺寸制件的真空滲透成形復合材料的工藝方法
技術領域：
本發明介紹的是一種用于大尺寸制件的真空滲透成形復合材料的工藝方法，它有效地提高了真空滲透法成型的大尺寸復合材料結構的質量。
真空滲透成型復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體后直接固化成型的方法。現有的工藝技術針對不同制件的結構形式主要提出了以下幾個方面的工藝措施1.樹脂的流動方式。樹脂的流動可采用兩種方式，一種是樹脂從制件的上表面向下表面流動、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、滲透，透氣材料放在上表面。
2.流道的設計。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格，使樹脂首先很快地充滿某一表面，而后再浸透整個制件；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，以盡量排出制件內的氣體并幫助樹脂流動。
4.工藝過程的控制。在整個吸注過程中，始終要抽真空，直到樹脂凝膠。
在制件的加工過程中，根據上述的技術措施來選取適當的工藝流程進行生產是為了得到合格的產品，而產品質量評價主要指標是看產品內部是否出現干斑、盡量少的氣泡和孔隙含量，而這些指標的好壞都直接影響制件的性能。特別是對于大尺寸制件下表面成型加工時，產品質量就變得比較難以控制，特別是當寬度超過60厘米時，在寬度方向上，膠體有時就不能順利地達到其相對的另一端而直接向上部運動，這樣就會在沒有注膠管的寬度方向上的另一端下部有一些氣體被蓋在制件的內部而不法排出，這些被包裹處就會形成干斑，尤其是寬度尺寸越大的就越容易造成這種質量上的缺陷。所以，寬度方向上的不能完全浸透和達到低的孔隙含量就成為技術上的難點。采用傳統工藝方法的作法是，在制件的底部并排放置多個注膠管，由于真空的作用，這些注膠管都可以向制件底部的兩側加注膠體，這樣來彌補只有制件一側一根注膠管注膠而使膠體不能全面達到制件底部的缺點，但是，由于制件底放置有注膠管，就使得制件成品成底部形成條形的凹槽，造成底部表面的缺陷，當對制件兩個表面平整度都有要求時，使用這種方法就無法達到產品的質量要求。
本發明的目的正是針對上述大尺寸制件在成型加工過程中所存在的技術上的難點而設計提供了一種真空滲透成形復合材料的新的工藝方法，它有效地解決了大尺寸制件在寬度方向上的完全浸透的問題，同時保證了制件的上下兩個表面的質量要求，有效地提高了真空滲透法成型的大尺寸復合材料結構的質量。
本發明的目的是通過以下措施來實現的該種用于大尺寸制件的真空滲透成形復合材料的工藝方法，其工藝措施的構成與現有技術相比有些是一樣的，其內容主要包括，在由墊底的模具模板、周邊的密封膩子和封頂的真空袋所構成的密閉空間內設置有待加工的制件，制件的上面鋪設有一層透氣材料層，通過注膠管向制件的底部注膠，注膠管設置在制件的寬度方向的兩端面的一側，由于外部對上述密閉空間抽真空所造成的負壓作用，注入制件底部的膠質材料會向上浸透構件，而本發明所述的工藝方法的特征在于，當制件的寬度尺寸大于60厘米時，在上述密閉空間內、在制件的寬度方向與注膠管所在端面相對的另一側端面旁邊位置處，要設置一沿制件長度方向上的并平行于該側端面的真空管路，該真空管路上加工有吸氣孔，而其從上述密閉空間內的引出端與外部真空管路相連，另外，將流膠網格和上層脫模布所構成的雙層流膠層鋪設在模具模板上，并將制件放置在上層脫模布上，在寬度方向上的兩側，該雙層流膠層分別與注膠管和真空管路相通聯。上述工藝方法通過在實驗和生產過程中的檢驗，特別是對于大尺寸制件，能使其在寬度方向上都能充分完整地浸透，并能大大地降低制件內部的孔隙含量，提高了整個制件的浸透程度及均勻性。而且避免了傳統工藝中由于設置多條注膠管而造成的下表面不合格的缺陷。
附圖的圖面說明如下
圖1為本發明工藝方法的實施狀況的結構示意圖以下將結合附圖和實施例對本發明工藝方法作進一步地詳述參見附圖1所示，采用該種用于大尺寸制件的真空滲透成形復合材料的工藝方法來加工超寬厚板件，板件的尺寸為600×600×30毫米和1300×650×30毫米。先在模具板上鋪設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格5和上層脫模布6，流膠段上加工有出膠孔8，流膠網格5是用塑料線型材料編織成的呈片形的網狀結構，流膠網格5和上層脫模布6所構成的雙層流膠層再鋪設到模具模板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的位置關系是，流膠段平行設置在制件7的寬度方向兩端面的一側，兩者之間的距離L應大于50厘米，在實際生產中，選取65、78或90厘米，效果比較好。另外，在制件7的上面再鋪設一層透氣材料層9，透氣材料層9的厚度為3-5厘米，另外，在制件7的寬度方向與注膠管所在端面相對的另一側端面旁邊位置處，要設置一沿制件7長度方向上的并平行于該側端面的真空管路8，該真空管路8上加工有吸氣孔，在寬度方向上的兩側，該雙層流膠層分別與注膠管4和真空管路8相通聯。最后，在制件7上再覆蓋上封頂的真空袋2，并將真空袋2和模具模板3的周邊用密封膩子1密封固定在模具板上，，而其從上述密閉空間內的引出端與外部真空管路相連，這樣，制件7這被密封在由墊底的模具模板3、周邊的密封膩子1和封頂的真空袋2所構成的密閉空間內，上述真空管路8從上述密閉空間內的引出端與外部真空通路10相連。成型制件時，首先，由外部對上述密閉空間抽真空造成負壓作用，再向注膠管4內注膠，膠質材料就會通過注膠管4的流膠段流入由流膠網格5和上層脫模布6所構成的雙層流膠層而到達制件7的底部，由于真空管路8在寬度方向上的另一端面處的吸拉作用，膠體會沿雙層流膠層首先順利地達到制件7的寬度方向上的另一端面，然后均勻且完全充滿制件(7)底部的膠質材料會在負壓的作用下向上浸透整個構件。完成后的厚板材制件經C-掃描、X光透射檢測，其內部質量均勻，孔隙含量小于1％，纖維重量含量以S-2玻璃纖維為例，可達65-68％，厚度公差控制在4％以下。其內部質量均勻，未發現超差孔隙及干斑，經無損檢測后證明，該制件樹脂浸透了整個織物預成的型體，質量良好。
本發明工藝方法與現有技術相比，實現了對大尺寸制件的加工成型，并同時降低了制件內部的孔隙含量，提高了浸透程度及均勻性，使產品質量得到了很大的提高。
權利要求
1.一種用于大尺寸制件的真空滲透成形復合材料的工藝方法，該方法采取的工藝措施主要包括在由墊底的模具模板(3)、周邊的密封膩子(1)和封頂的真空袋(2)所構成的密閉空間內設置有待加工的制件(7)，制件(7)的上面鋪設有一層透氣材料層(9)，通過注膠管(4)向制件(7)的底部注膠，注膠管(4)設置在制件(7)的寬度方向的兩端面的一側，由于外部對上述密閉空間抽真空所造成的負壓作用，注入制件(7)底部的膠質材料會向上浸透構件，該工藝方法的特征在于當制件(7)的寬度尺寸大于60厘米時，在上述密閉空間內、在制件(7)的寬度方向與注膠管所在端面相對的另一側端面旁邊位置處，要設置一沿制件(7)長度方向上的并平行于該側端面的真空管路(8)，該真空管路(8)上加工有吸氣孔，而其從上述密閉空間內的引出端與外部真空通路(10)相連，另外，將流膠網格(5)和上層脫模布(6)所構成的雙層流膠層鋪設在模具模板(3)上，并將制件(7)放置在上層脫模布(6)上，在寬度方向上的兩側，該雙層流膠層分別與注膠管(4)和真空管路(8)相通聯。
2.根據權利要求1所述的用于大尺寸制件的真空滲透成形復合材料的工藝方法，其特征在于流膠網格(5)是一種用塑料線型材料編織成的呈片形的網狀結構。
3.根據權利要求1所述的用于大尺寸制件的真空滲透成形復合材料的工藝方法，其特征在于制件(7)的上面鋪設的透氣材料層(9)的厚度為3-5厘米。
全文摘要
本發明介紹的是一種用于大尺寸制件的真空滲透成形復合材料的工藝方法，在由墊底的模具模板、周邊的密封膩子和封頂的真空袋所構成的密閉空間內設置有待加工的制件，制件的上面鋪設有一層透氣材料層，通過注膠管向制件的底部注膠，注膠管設置在制件的寬度方向的兩端面的一側，當制件的寬度尺寸大于60厘米時，在上述密閉空間內、在制件的寬度方向與注膠管所在端面相對的另一側端面旁邊位置處，要設置一沿制件長度方向上的并平行于該側端面的真空管路，該真空管路上加工有吸氣孔，而其從上述密閉空間內的引出端與外部真空管路相連，另外，將流膠網格和上層脫模布所構成的雙層流膠層鋪設在模具模板上，并將制件放置在上層脫模布上，在寬度方向上的兩側，該雙層流膠層分別與注膠管和真空管路相通聯。本發明工藝方法與現有技術相比，實現了對大尺寸制件的加工成型，并同時降低了制件內部的孔隙含量，提高了浸透程度及均勻性，使產品質量得到了很大的提高。
文檔編號B29C70/36GK1398717SQ0112057
公開日2003年2月26日 申請日期2001年7月24日 優先權日2001年7月24日
發明者李玉華, 趙渠森, 趙攀峰, 王京城, 劉樹春 申請人:北京航空工藝研究所