新材料真空灌注工艺
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
4 .铺设导流网，导流管，缠绕管（螺旋管），注胶三通，进胶管，抽气 管，
❖ 5. 法兰边铺双面棉胶条，铺密封胶条
❖ 6. 铺袋膜，袋膜适度要有余量，不要留下太大的褶皱，但也要给铺 管道的区域留下空间，太松或太紧都会造成树脂淤积或异常灌注。
❖ 7.抽气管连接树脂收集器，再连接真空泵。
更大功率的泵将帮助灌注更快地进行。 收集器是一个密封容器，一端连接铺层，收集器的作用是防止树脂进入真 空泵，注：使用树脂回收罐之前，将一些脱模蜡涂在罐的内部，以保证固化的树 脂可以很容易地移除。
浸渍铺设好的纤维增强材料。当然还有一些导流介质来辅助树脂的流动。
2. 真空辅助工艺原理 (俗称湿法)
手糊产品后加真空辅助是抽走预浸纤维布的多余树脂（通俗叫法手糊） 铺层结束完，铺设辅助材料。第一步铺带脱模布和带孔薄膜，第二步铺吸 胶毡，第三步铺设真空袋，连接真空管。第四步开始抽真空。
图1
二 真空导入工艺的优势 和缺点
2.树脂的放热峰温度 ❖ 树脂的放热峰温度不应过高，生产厚壁制品时，放热峰温度过高容易产生爆聚。
同时反应放热峰温度又不能太低，放热峰温度过低容易导致凝胶时间过长，造成 流胶现象，固化不良，影响产品质量。
❖ 二增强材料
❖ 增强材料对树脂的浸润性好坏直接影响所生产产品性能的优劣。一般来说，对于 真空灌注成型工艺，连续毡优于短切毡，编织布好于方格布，连续毡和编织布更 有利于树脂在整个密闭体系中的流动；若生产碳纤维制品，选材时应考虑用与碳 纤维浸润性好的树脂。
❖ 一 真空导入原理，成型方法介绍 ❖ 二 真空导入优势和缺点 ❖ 三 真空导入主材，辅料介绍 ❖ 四 真空导入工艺---操作流程 ❖ 五 真空导入影响产品质量的因素 ❖ 六 操作注意事项
1、真空导入工艺原理 （俗称 干法）
真空导入原理就是用真空泵把空气从密闭的模腔内抽走，模腔内就与 外面大气压形成一个压力差，树脂就是在这种压力差的驱使下在腔内流动，
❖ 8.开启真空泵抽气，抽到20mbar以下后保压，
9.保压满足要求后，准备完毕，配好树脂胶液，打开进料口，在真空压力下， 树很快通过管道进入铺层结构中。树脂灌注的速率取决于很多因素，树脂大 面积的流动可见的。 8 当铺层结构被完全浸透了，就不需要更多树脂进入了。如桶中树脂已用完， 那么破坏性的气泡就会进入模腔。为了防止这种情况，在停止灌注树脂时， 树脂管应及时夹紧。但真空泵还在运行，制品在达到一定的固化要求才可停 止抽真空
4. 环境清洁 真空导入相对手糊要清洁。作业时不用刷子或毛滚，不存在胶液飞溅。
纤维布不需要预浸，树脂气味挥发很少。
二 真空导入的 缺点 1、繁琐的准备工作 脱模层 导流层 进胶主管道 抽气缠绕管 2、容易报废 如果进胶时发生漏气，即使少量空气进入，也可能导致产品中夹杂气泡降 低强度，甚至产品缺胶报废。
❖ 四其他辅助材料
脱模布 PE管 进胶或者抽气管道 螺旋管（缠绕管） 要求有一定的承压能力 进胶主管道 -- 欧米茄管 根据产品大小，选择直径大小 进胶三通 大小与进胶管配套 密封胶条 双面胶 --- 固定缠绕管 真空袋膜
四 真空导入工艺---操作流程
❖ 1.模具准备--- 模具表面水砂打磨到800#以上，亚光或者高光处理，保证 没倒扣，打好脱模材料，确保顺利脱模。
常用铺设距离距离产品边缘5公分
❖ (3)导流管 欧米茄管
导流管引导树脂流动的主方向。管径的大小直接影响树脂在其中的流动速度，管壁的 厚度不要太薄，如果太薄会在抽真空时被薄膜压扁，从而影响树脂的流动。导流管的布设 方式有多种，根据不同产品的需要，有平行布管、“丰”字型布管，“回”字型布管等。
导流管与产品边缘最大距离，不宜超过630mm，阻燃性树脂530mm
一 真空导入与传统手糊有以下优势 其优点包括：
1. 更好的纤维-树脂比率 7:3 更高的纤维比例，更高强度 。（手糊6:4) 见附表
2. 浪费的树脂更少 树脂用量变得容易预测 ，减少浪费，降低成本。
3. 铺层作业没有时间限制。显著优点。手糊时，凝胶时间有限制，操作时间 上有限制，真空灌注对铺层时间没有限制。
❖ 从结果上可以看出，树脂粘度降低后，树脂浸润好，并且树脂含量低，整个板材 的强度 较以前有了大幅度的提高。
❖ 同时，在真空灌注成型工艺中，树脂粘度是影响进胶速率的重要因素之一。粘度 降低，树脂流动性好，进胶速率大大提高。
二 凝胶时间
❖ 1.凝胶时间的控制是真空灌注成型能够成功的一个重要因素，凝胶时间太短，树 脂不能够充满整个模腔，凝胶时间过长又会产生流胶现象，同时会影响产品的脱 模时间。 树脂模腔充满后 聚酯，乙烯基树脂30-45分钟凝胶比较合适，环氧树脂 4小时凝胶比较合适 让树脂充分浸润到纤维铺层中，消除气泡，提高产品质量。
。
❖ 三真空度
❖ 真空度也是真空灌注成型工艺中重要的影响因素，真空度过低，树脂流动慢，不 易充满整个模腔，而且容易形成局部聚胶；真空度过高，对薄膜和导流体系的要 求就会提高； 同时整个体系的真空度要一致，局部真空度的降低将会改变树脂流动路线， 容易出现局部缺胶的现象。
❖ 四 导流体系的铺设
❖ 导流体系的布设是树脂能否充满整个模腔的重要因素。
真空灌注工艺图片参考
❖ 1.模具准备--- 模具表面水砂打磨到800#以上，表面亚光或者高光处理， 保证没倒扣，打好脱模材料，确保顺利脱模。
❖ 2.按照工艺铺层，铺设预先剪好的纤维。纤维铺放平整，不要有褶皱， （模具如有死角处，需用纤维丝填充处理）
3.铺设脱模布
❖ 3.铺设脱模布
❖ .铺设带孔隔离膜---（价格便宜，有代替脱模布的趋势）
❖ (4)进胶口
进胶口的数量与位置应根据实际产品的应用来设计，一般以单口的进胶速率和进胶量来 计算进胶口的数量。合理的布设进胶口数量和位置有利于提高进胶速率，在关键部位适当 地设补救胶口可以保证整个模腔的充满。
常用的有 内径15和 25mm注胶三通
六 操作注意事项
真空灌注是一次成型的工艺，工作中每一步疏忽都会影响产品的质量，都会 导致灌注的失败，要求操作者要细心，对一些关键操做过程要严格把关。 注意事项 1严格按照工艺铺设干纤维布。 2保证玻纤的干净，不允许铺层中有任何杂质和油污。 3严格按工艺要求铺设导流网。 4真空系统气密性的保证,负压0.1帕保压1小时不掉0.002毫帕。 5灌注过程环境温度控制在25度 （18度-30度)
力学性能对比
三 真空导入主材，辅料介绍
❖ 一 树脂的选择
❖ (1)粘度要求合适：粘度大，成型大制品不易均匀布满模腔，粘度太低易 夹带空气，使制品出现针孔。（混合后粘度大于700cps的）
❖ (2)固化放热峰温度不宜过高 抽真空成型较大较厚的制品，放热峰温度过高，局部热量不易散出，易 产生焦化。而且180度 以上，辅材可能破坏
制成与工件相同的形状。 ❖ (4)质量均匀性好。
三 导流介质的选择—导流网
导流介质是在真空导入下有的概念。在真空导入工艺中，树脂从某一注入点 进入铺层，树脂在腔内的这个流动过程是有方向的。因为树脂总是倾向于进 入阻力最小的区域。但许多增强材料会形成很强的阻力，妨碍树脂的流动。 流动介质就是用来协助树脂的流动。 尽管将树脂注入不加导流介质的增强材料中是可能的，但成功的例子是很少 的。导流介质放在铺层结构上面，为树脂提供一个容易流动的通道。导流网 是我们在真空灌注中选择的一种传递树脂的辅材。
❖ (3)固化时间：固化时间的长短应根据所制造的产品而定，适宜的固化时 间有利于缩短工作周期。
❖ (4)物理性能：所选的树脂应具有较好的力学性能，拉伸强度和弯曲强度 要高，耐腐蚀性能要好．固化收缩要小。
二增强材料的选择
❖ (1)树脂的流动阻力小，树脂浸润性好。 ❖ (2)机械强度高。 ❖ (3)铺覆性好，即增强材料在无皱折、不断裂、不撕裂的情况下能够容易
❖ 2.按照工艺铺层，铺设预先剪好的纤维。纤维铺放平整，不要有褶皱， （模具如有死角处，需用纤维丝填充处理）
❖ 3.铺设脱模布 ❖ 铺设带孔隔离膜---（价格便宜，有代替脱模布的趋势） ❖ 4.铺设导流网，导流管，缠绕管（螺旋管）注胶三通，进胶管，抽气管 ❖ 5. 法兰边铺双面棉胶条，铺密封胶条 ❖ 6. 铺真空袋膜，袋膜适度要打褶，不能太紧。 ❖ 7.抽气管连接树脂收集器，再连接真空泵。 ❖ 8.开启真空泵抽气，抽到20mbar后保 压， ❖ 9.保压满足要求后，进胶。 ❖ 10.产品凝胶固化后，如有需要 要进行80度后固化处理。
。 ❖
10.产品凝胶固化后，如有需要 要进行80度后固化处理。
五 真空导入影响产品质量的因素
一 树脂 ---树脂粘度
❖ 树脂粘度对树脂B为低粘度树脂。
❖ 若采用低粘度的树脂，纤维采用编织布，那么真空灌注成型的板材强度有了更大 地提高。测试结果如表2。
❖ (1)脱模布
❖
脱模布要求结构致密，铺覆性好，好脱模。同时对树脂的渗透性要好，不会影响树脂
的固化性能。例如尼龙66
❖ (2)导流网 /带孔隔离膜
导流网是树脂能够充满整个模腔的非常重要的因素。导流网要求具有一定的厚度， 120目-180目左右对树脂流动阻力小，铺覆性好，价格便宜。导流布的布设要根据产品形 状来进行铺设。
❖ 5. 法兰边铺双面棉胶条，铺密封胶条
❖ 6. 铺袋膜，袋膜适度要有余量，不要留下太大的褶皱，但也要给铺 管道的区域留下空间，太松或太紧都会造成树脂淤积或异常灌注。
❖ 7.抽气管连接树脂收集器，再连接真空泵。
更大功率的泵将帮助灌注更快地进行。 收集器是一个密封容器，一端连接铺层，收集器的作用是防止树脂进入真 空泵，注：使用树脂回收罐之前，将一些脱模蜡涂在罐的内部，以保证固化的树 脂可以很容易地移除。
浸渍铺设好的纤维增强材料。当然还有一些导流介质来辅助树脂的流动。
2. 真空辅助工艺原理 (俗称湿法)
手糊产品后加真空辅助是抽走预浸纤维布的多余树脂（通俗叫法手糊） 铺层结束完，铺设辅助材料。第一步铺带脱模布和带孔薄膜，第二步铺吸 胶毡，第三步铺设真空袋，连接真空管。第四步开始抽真空。
图1
二 真空导入工艺的优势 和缺点
2.树脂的放热峰温度 ❖ 树脂的放热峰温度不应过高，生产厚壁制品时，放热峰温度过高容易产生爆聚。
同时反应放热峰温度又不能太低，放热峰温度过低容易导致凝胶时间过长，造成 流胶现象，固化不良，影响产品质量。
❖ 二增强材料
❖ 增强材料对树脂的浸润性好坏直接影响所生产产品性能的优劣。一般来说，对于 真空灌注成型工艺，连续毡优于短切毡，编织布好于方格布，连续毡和编织布更 有利于树脂在整个密闭体系中的流动；若生产碳纤维制品，选材时应考虑用与碳 纤维浸润性好的树脂。
❖ 一 真空导入原理，成型方法介绍 ❖ 二 真空导入优势和缺点 ❖ 三 真空导入主材，辅料介绍 ❖ 四 真空导入工艺---操作流程 ❖ 五 真空导入影响产品质量的因素 ❖ 六 操作注意事项
1、真空导入工艺原理 （俗称 干法）
真空导入原理就是用真空泵把空气从密闭的模腔内抽走，模腔内就与 外面大气压形成一个压力差，树脂就是在这种压力差的驱使下在腔内流动，
❖ 8.开启真空泵抽气，抽到20mbar以下后保压，
9.保压满足要求后，准备完毕，配好树脂胶液，打开进料口，在真空压力下， 树很快通过管道进入铺层结构中。树脂灌注的速率取决于很多因素，树脂大 面积的流动可见的。 8 当铺层结构被完全浸透了，就不需要更多树脂进入了。如桶中树脂已用完， 那么破坏性的气泡就会进入模腔。为了防止这种情况，在停止灌注树脂时， 树脂管应及时夹紧。但真空泵还在运行，制品在达到一定的固化要求才可停 止抽真空
4. 环境清洁 真空导入相对手糊要清洁。作业时不用刷子或毛滚，不存在胶液飞溅。
纤维布不需要预浸，树脂气味挥发很少。
二 真空导入的 缺点 1、繁琐的准备工作 脱模层 导流层 进胶主管道 抽气缠绕管 2、容易报废 如果进胶时发生漏气，即使少量空气进入，也可能导致产品中夹杂气泡降 低强度，甚至产品缺胶报废。
❖ 四其他辅助材料
脱模布 PE管 进胶或者抽气管道 螺旋管（缠绕管） 要求有一定的承压能力 进胶主管道 -- 欧米茄管 根据产品大小，选择直径大小 进胶三通 大小与进胶管配套 密封胶条 双面胶 --- 固定缠绕管 真空袋膜
四 真空导入工艺---操作流程
❖ 1.模具准备--- 模具表面水砂打磨到800#以上，亚光或者高光处理，保证 没倒扣，打好脱模材料，确保顺利脱模。
常用铺设距离距离产品边缘5公分
❖ (3)导流管 欧米茄管
导流管引导树脂流动的主方向。管径的大小直接影响树脂在其中的流动速度，管壁的 厚度不要太薄，如果太薄会在抽真空时被薄膜压扁，从而影响树脂的流动。导流管的布设 方式有多种，根据不同产品的需要，有平行布管、“丰”字型布管，“回”字型布管等。
导流管与产品边缘最大距离，不宜超过630mm，阻燃性树脂530mm
一 真空导入与传统手糊有以下优势 其优点包括：
1. 更好的纤维-树脂比率 7:3 更高的纤维比例，更高强度 。（手糊6:4) 见附表
2. 浪费的树脂更少 树脂用量变得容易预测 ，减少浪费，降低成本。
3. 铺层作业没有时间限制。显著优点。手糊时，凝胶时间有限制，操作时间 上有限制，真空灌注对铺层时间没有限制。
❖ 从结果上可以看出，树脂粘度降低后，树脂浸润好，并且树脂含量低，整个板材 的强度 较以前有了大幅度的提高。
❖ 同时，在真空灌注成型工艺中，树脂粘度是影响进胶速率的重要因素之一。粘度 降低，树脂流动性好，进胶速率大大提高。
二 凝胶时间
❖ 1.凝胶时间的控制是真空灌注成型能够成功的一个重要因素，凝胶时间太短，树 脂不能够充满整个模腔，凝胶时间过长又会产生流胶现象，同时会影响产品的脱 模时间。 树脂模腔充满后 聚酯，乙烯基树脂30-45分钟凝胶比较合适，环氧树脂 4小时凝胶比较合适 让树脂充分浸润到纤维铺层中，消除气泡，提高产品质量。
。
❖ 三真空度
❖ 真空度也是真空灌注成型工艺中重要的影响因素，真空度过低，树脂流动慢，不 易充满整个模腔，而且容易形成局部聚胶；真空度过高，对薄膜和导流体系的要 求就会提高； 同时整个体系的真空度要一致，局部真空度的降低将会改变树脂流动路线， 容易出现局部缺胶的现象。
❖ 四 导流体系的铺设
❖ 导流体系的布设是树脂能否充满整个模腔的重要因素。
真空灌注工艺图片参考
❖ 1.模具准备--- 模具表面水砂打磨到800#以上，表面亚光或者高光处理， 保证没倒扣，打好脱模材料，确保顺利脱模。
❖ 2.按照工艺铺层，铺设预先剪好的纤维。纤维铺放平整，不要有褶皱， （模具如有死角处，需用纤维丝填充处理）
3.铺设脱模布
❖ 3.铺设脱模布
❖ .铺设带孔隔离膜---（价格便宜，有代替脱模布的趋势）
❖ (4)进胶口
进胶口的数量与位置应根据实际产品的应用来设计，一般以单口的进胶速率和进胶量来 计算进胶口的数量。合理的布设进胶口数量和位置有利于提高进胶速率，在关键部位适当 地设补救胶口可以保证整个模腔的充满。
常用的有 内径15和 25mm注胶三通
六 操作注意事项
真空灌注是一次成型的工艺，工作中每一步疏忽都会影响产品的质量，都会 导致灌注的失败，要求操作者要细心，对一些关键操做过程要严格把关。 注意事项 1严格按照工艺铺设干纤维布。 2保证玻纤的干净，不允许铺层中有任何杂质和油污。 3严格按工艺要求铺设导流网。 4真空系统气密性的保证,负压0.1帕保压1小时不掉0.002毫帕。 5灌注过程环境温度控制在25度 （18度-30度)
力学性能对比
三 真空导入主材，辅料介绍
❖ 一 树脂的选择
❖ (1)粘度要求合适：粘度大，成型大制品不易均匀布满模腔，粘度太低易 夹带空气，使制品出现针孔。（混合后粘度大于700cps的）
❖ (2)固化放热峰温度不宜过高 抽真空成型较大较厚的制品，放热峰温度过高，局部热量不易散出，易 产生焦化。而且180度 以上，辅材可能破坏
制成与工件相同的形状。 ❖ (4)质量均匀性好。
三 导流介质的选择—导流网
导流介质是在真空导入下有的概念。在真空导入工艺中，树脂从某一注入点 进入铺层，树脂在腔内的这个流动过程是有方向的。因为树脂总是倾向于进 入阻力最小的区域。但许多增强材料会形成很强的阻力，妨碍树脂的流动。 流动介质就是用来协助树脂的流动。 尽管将树脂注入不加导流介质的增强材料中是可能的，但成功的例子是很少 的。导流介质放在铺层结构上面，为树脂提供一个容易流动的通道。导流网 是我们在真空灌注中选择的一种传递树脂的辅材。
❖ (3)固化时间：固化时间的长短应根据所制造的产品而定，适宜的固化时 间有利于缩短工作周期。
❖ (4)物理性能：所选的树脂应具有较好的力学性能，拉伸强度和弯曲强度 要高，耐腐蚀性能要好．固化收缩要小。
二增强材料的选择
❖ (1)树脂的流动阻力小，树脂浸润性好。 ❖ (2)机械强度高。 ❖ (3)铺覆性好，即增强材料在无皱折、不断裂、不撕裂的情况下能够容易
❖ 2.按照工艺铺层，铺设预先剪好的纤维。纤维铺放平整，不要有褶皱， （模具如有死角处，需用纤维丝填充处理）
❖ 3.铺设脱模布 ❖ 铺设带孔隔离膜---（价格便宜，有代替脱模布的趋势） ❖ 4.铺设导流网，导流管，缠绕管（螺旋管）注胶三通，进胶管，抽气管 ❖ 5. 法兰边铺双面棉胶条，铺密封胶条 ❖ 6. 铺真空袋膜，袋膜适度要打褶，不能太紧。 ❖ 7.抽气管连接树脂收集器，再连接真空泵。 ❖ 8.开启真空泵抽气，抽到20mbar后保 压， ❖ 9.保压满足要求后，进胶。 ❖ 10.产品凝胶固化后，如有需要 要进行80度后固化处理。
。 ❖
10.产品凝胶固化后，如有需要 要进行80度后固化处理。
五 真空导入影响产品质量的因素
一 树脂 ---树脂粘度
❖ 树脂粘度对树脂B为低粘度树脂。
❖ 若采用低粘度的树脂，纤维采用编织布，那么真空灌注成型的板材强度有了更大 地提高。测试结果如表2。
❖ (1)脱模布
❖
脱模布要求结构致密，铺覆性好，好脱模。同时对树脂的渗透性要好，不会影响树脂
的固化性能。例如尼龙66
❖ (2)导流网 /带孔隔离膜
导流网是树脂能够充满整个模腔的非常重要的因素。导流网要求具有一定的厚度， 120目-180目左右对树脂流动阻力小，铺覆性好，价格便宜。导流布的布设要根据产品形 状来进行铺设。