VARI成型实验讨论

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VARI真空辅助成型技术

V ARI真空辅助成型技术VARI(VacuumAssistedResinlnfusion，简称真空辅助成型)技术是一种新型的复合材料低成本、高性能成型技术，近年来在航空领域受到广泛的重视。

VARI技术是在真空下，利用树脂的流动、渗透实现对纤维及其织物浸渍，并在真空下固化的成型方法。

美国已进行了VARI技术F-35、P-3、S-3、C-5、C-130等机型上试验及验证工作。

VARI技术在其他国防领域(导弹仪器舱段、潜艇壁板等)也进行了大量的应性研究，因此具有巨大的应用前景。

一、引言基体树脂是VARI技术的基础材料。

目前国针对VARI工艺开发了一系列基体树脂，主要有酯树脂、乙烯基树脂、环氧树脂、双马来酰亚胺树脂、氰酸酯树脂等。

其中聚酯树脂、乙烯基树脂由于强度和耐热性差，成本低，主要用于船舶领域。

航空航天领域主要采用低粘度环氧树脂、双来酰亚胺树脂。

国内目前针对VARI工艺开发的树脂只有BA9911，属于乙烯基—双马来酰亚胺树脂改性体系，具有较好的耐热性和阻燃性。

但不能满足航空航天构件的要求。

适合VARI工艺的高性能基体树脂在国内还是空白。

因此，开发高性能VARI 工艺基体树脂是开展该复合材料低成本技术在航空航天领域应用研究、缩短与国外差距的基本前提。

二、实验部分1、BA9912树脂的配制经过大量试验和分析比较，选用了低黏度高性能的TDE-85环氧树脂，研制了低黏度高活性的BA-1固化剂和高效的BA-2固化促进剂，实现了BA9912树脂的中温固化，满足了VARI低成本成型工艺的低黏度要求。

按适当配比称取TDE-85环氧树脂、BA-1固化剂和BA-2促进剂，先将TDE-85环氧树脂与BA-2促进剂混合搅拌10min，再加入BA-1固化剂继续搅拌20min，抽真空除去搅拌过程中产生的气泡，即可制得棕黄色透明的BA9912中温固化环氧树脂体系。

2、BA9912树脂浇注科的制备在浇注料模具上均匀涂上适量的硅脂脱模剂，在120℃烘箱中处理0.5h，将脱气后的BA9912棚旨浇注入模具之中。

复合材料增强纤维渗透率测量及VARI成型工艺仿真计算研究

纤维增强树脂基复合材料目前已在航空、船、舰风电等领域获得了广泛的应用，空辅助成型（Ａ真Ｖ — Ｒ）Ｉ工艺作为一种新兴的大型复杂结构低成本成型
结果进行后处理，结合验证试验，成仿真计算的优完
控制不当将形成干斑等缺陷。要降低ＶＲ工艺的ＡＩ风险，要开展合理的工艺设计，工艺仿真计算是需而
工艺设计重要的手段之一。笔者针对复合材料Ｖ — Ａ
（）１
Ｒ工艺仿真计算，Ｄｒｙ定律的基础上推导了Ｉ在ａｃＶＲ工艺纤维渗透率常用计算公式，根据该公ＡＩ并
型，分别完成了ＶＲ工艺仿真计算和验证试验，ＡＩ最
后对试验结果与计算结果进行了分析、比较。
树脂分配介质螺旋管
若将式（）Ｑ转化成用树脂流动前峰流动速１中度表示，式（）则１可转化为：
结果进行后处理，结果如图５图６所示。、
２４
５２２０４
２００
３００３５３
３０３
４１０４０４
根据式（）令Ｆ＝Ｌ册，３，２Ｔ＝２Ａ，ｔＰ可作拟合曲
线如图２所示。
．＝＝
３
口
２复杂结构模型ＶＲ工艺仿真ＡＩ
按照ＶＲ工艺仿真计算的一般流程，对图３ＡＩ针所示的复杂结构模型，开展了ＶＩＡＲ工艺仿真计算，

VARI成型技术制造泡沫夹芯复合材料制件技术研究

表1 VARI成型工艺特点2适用于大尺寸、大厚度结构件制造制件尺寸大3一次性整体成型，减少二次胶接，免除多次进罐制造成本低4树脂完全浸渍预成型体，制件纤维体积含量高制件性能高5闭模成型，限制交联剂的挥发环境友好型2 泡沫夹芯复合材料在航空领域，满足构件弯曲刚度和强度的前提下，需尽量减轻设计重量，夹芯结构复合材料以其轻质高强的特点，优异的力学性能，取得了广泛应用。

夹芯复合材料制件类似于三明治结构，夹层结构通常采用先进复合材料做面板，蜂窝或泡沫芯材等轻质材料作为夹芯材料。

其中蜂窝芯材又分为铝制金属蜂窝和纸蜂窝，泡沫芯材以聚甲基丙烯酰亚胺闭孔刚性泡沫塑料即PMI(Polymethacrylimide，聚甲基丙烯酰亚胺)泡沫为主。

德固赛公司是目前世界上PMI泡沫系列材料主要厂商。

作为航空材料的WF型PMI泡沫是一均匀刚性闭孔泡沫，孔隙大小基本一致，共固化温度压力可达180℃/0.7MPa，具有很好的压缩蠕变性能，作为夹层结构泡沫芯材已在各飞机结构中成应用，如A340-500/600选择ROHACELL泡沫加强气密机舱的承压框。

国产的浙江中科恒泰新材科技有限公司生产的Cascell®泡沫，是100%闭孔、刚性的聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)泡沫。

Cascell®泡沫不仅适用于热压罐工艺，在RTM、VARI等液体成型复合材料领域也得到了广泛应用。

良好的工艺性确保了复合材料制件的优越性能，同时降低了成本[4]。

0 引言复合材料在飞机上的用量是体现飞机结构先进性的标志，也是大幅提高飞机性能的重要保证[1]。

基体、增强体和界面，是构成复合材料的三要素，也是进行复合材料结构设计、性能分析、发展应用的指标。

按照基体的不同，复合材料可分为聚合物基复合材料、陶瓷基复合材料和金属基复合材料。

其中，聚合物基复合材料20世纪70年代即应用于飞机结构，随着工艺技术进步，先进复合材料在飞机结构上的应用已经取得了飞速的发展[2]。

泡沫夹芯结构复合材料VARI工艺模拟研究

（ｕｙｎｈｐＭａｅｉｓａｃｓｔｔ，ｕｙｎ４１２，ｈｎＬｏａｇＳｉｔｒｌｅｒｈＩｔｕｅＬｏａｇ７０３Ｃｉａ）ａＲｅｎｉＡｂｔａｔＡｉｌｎｏｖｎｅｔｑｉａｅｔｍｏｅｉｇｍｅｈｄｗａｒｐｓｄｔｏｖｈｉｃｌｄｌｇ，ｎａｇｓｒｃ：ｓｍｐｅａｄｃｎｅｉｎｕｖｌｎｄｌｔｏｓｐｏｏｅｏｓｌｅｔｅｄｆｕｔｉｍｏｅｉｅｎｉｙｎｎａｄｌｒｅ
第４卷，４期Ｏ第
２１年４月０２
工
程
塑
料
应
用
Ｖ。Ｎ．。，ｏ・
Ａｐ．２１ｒ０２
３３
ＥＮＧＩＥＲＩＮＥＮＧＰＬＡＳＣＳＡＰＩＴＩＰＬＣＡＴＩＯＮ
ｄｉＯ３６／ｉｎ１０－５９２１．４０９ｏ：．９￣ｓ．０１３３．０２．０ｌ９．ｓ０
ｓｒｃｕｅｃｍｐｓｔｓｏａｄｃｏｔｕｔｒｏｏｉｒｓｎｗｉｈｃｍｐｓｔｓｏｏｅｏｉｆｃｍｐｌｘｓａｅ．ｅｅｈｐｓＶＡＲＩｐｏｅｓｍｏｄｎｉｌｔｎｈｄｂｅａｒｅｕｏｒｃｓｌｉｇｓｍｕａｉａｅｎｃｒｉｄｏｔｆｒａｏｒｃａｇｌｒｐａｅｏａｓｎｗｉｈｓｕｔｒｌｏｏｉｗｉｗｏｍｅｈｄｆｅｕｖｌｎｄｌｇａｄｒｆｅｄｌｇ，ｅｉｅｅｔｎｕａｌｔｆｆｍａｄｃｔｃｕａｍｐｓｔｏｒｃｅ，ｔｔｔｏｓｏｑｉａｅｔｍｏｅｉｎｅｎｄｍｏｅｉｈｎｉｎｖｒｆｄｉｂｅｍｏｄｎｘｅｉｎ．ｈｅｕｔｓｏｄｔａｅｔｅｒｔａｅｉｌｉｇｔｂａｎｄｆｍｈｓｏｍｅｈｄａｉｄｓｉｈｌｙｔｌｉｇｅｐｒｍｅｔｅｒｓｌｈｗｅｔｏｅｉｌｓｎｆｌｍｅｏｔｉｅｒｈＴｓｈｔｈｈｃｒｉｎｉｏｔｅｅｔｔｏｓｖｒｅｌｔｗｇｙｔｅｆｌｎｍｅｍｅｓｒｄｉｅｍｏｄｎｘｅｉｎｓＴｅｃｒｅｏｓｎｆｗｏｗａｄｐｓｔｎｇｔｆｍｑｉａｅｔｏｔｌｇｔａｕｅｔｌｉｇｅｐｒｈｉｉｉｎｈｍｅｔ．ｈｕｖｆｅｉｏｆｒｒｏｉｏｏｏｅｕｖｌｎｄｌｇｗａｒｌｉｒｍｏｅｉｓｎｍｏｅｃｎｉｅｔｏｔｅｔｓａｕｅａｔａｒｃｓｌｉｇｒｏｓｓｎｔｌｅｉｔｃｌｏｅｓｍｏｄｎ．ｔｔｈｅｖｎｈｕｐ

VARI用环氧树脂体系制备及性能研究

固
ＶＡＲＩ用环氧树脂体系制备及性能研究
２０１４年３月
率，容易产生缺陷；用量过多又会减低体系的耐热性
域。ＶＡＲＩ工艺的关键之一是开发理想的树脂体系。ＶＡＲＩ工艺要求树脂具有较低的粘度、固化温度、放
热量、较长适用期，且对增强材料具有良好的浸润性、匹配性和粘附性Ｊ。
Hale Waihona Puke 械热分析仪，ＤＭＡ２９８０，ＴＡ公司。
１．３浇铸体的制备和性能测试
按１００：３１的质量比混合环氧树脂体系（Ａ＋Ｂ）
和固化剂Ｃ，放入模具真空脱泡３０ｍｉｎ后，在７０￣Ｃ固
环氧树脂作为一种常用的树脂基体，具有良好
的工艺性能、力学性能。近年来国外针对ＶＡＲＩ要求，开发了多种低粘度环氧树脂，并得到了广泛应用，但国内现有环氧树脂一般粘度较高或性能不理想，且适用ＶＡＲＩ的树脂体系有限，因此限制了ＶＡ — ＲＩ技术在民用领域应用。本文针对ＶＡＲＩ工艺对树
真空辅助成型工艺（Ｖａｃｃｕｍａｓｓｉｓｔｅｄｒｅｓｉｎｉｎｆｕ —
环氧值为０．５４～０．６ｍｏｌ／１００ｇ；活性稀释剂Ｂ，双官
能团类，工业级；固化剂Ｃ，胺类固化剂改性制得，胺

VARI工艺过程中真空渗漏与成型质量的关系研究

真空渗漏的位置和程度与成型质量之间的关系。
关键词：ＶＡＲＩ；真空渗漏；成型质量；孔隙率；厚度
１前
言
复合材料的低成本制造技术已经成为新一代复合材料的发展方向。真空辅助树脂渗透（ＶａｃｕｕｍＡｓｓｉｓｔｅｄＲｅｓｉｎＩｎｆｕｓｉｏｎ，简称ＶＡＲＩ）作为一种典型的低成本成型工艺已广泛应用
和树脂导流层阻挡并通过出胶管道抽离系统，但在关闭进出胶通道后，外部气体仍然会通过渗漏点进入预制体内部而无法从排除，从而导致零件产生缺陷。从图５和图６可以看出，只
要区域２存在渗漏现象，均会对零件的成型质量造成影响，而与渗漏的程度无关。
３．３区域３渗漏对成型质量的影响
３２ ●
０
‘
ｌ２３４５６７８９１０１ｌ１２１３ｌ ● ｌ５ｌ６
图３实验１孔隙率检测结果
、．
Ａ一／
２
，
。ｊ
６警
图４实验１厚度测量结果
三兰
通过实验结果可知，区域１轻微渗漏对零件的最终成型质量影响不大。其原因是从渗漏点混人低粘度树脂的少量气泡较易在真空状态下逃逸，同时致密的纤维层和树脂导流层对气泡有过滤的作用，因此对成型质量基本无影响。当区域１出现严重渗漏时，对零件的最终成型质量有较大的影响，其原因是大量的气体从渗漏点混人树脂中，使树脂的流动不连续，妨
玻璃钢
２０１４年第１期
ＶＡＲＩ工艺过程中真空渗漏与成型质量的关系研究

《典型件的VARI工艺及力学性能研究》论文摘要编写

《典型件的VARI工艺及力学性能研究》论文摘要编写关键词：：真空辅助成型，预成型体，工艺参数，泡沫夹心结构，整体成型复合材料制造正朝着大型化、整体化、低成本化的方向发展，在众多的复合材料工艺中，真空辅助树脂渗透（Vacuum Assisted Resin Infusion-VARI）工艺因其具有成本低、产品质量高，适合制造大型、复杂整体结构等诸多特点，近年来在国防工业、民用领域等受到了日益广泛的重视和研究。

本文介绍了VARI 工艺的原理、特点及其影响因素，并综述了目前国内外的研究进展以及在各个领域的应用。

在VARI 成型制件的过程中，纤维预成型体的渗透特性影响树脂在纤维中的流动，而预成型体的压缩特性直接影响纤维预成型体的纤维体积含量以及产品厚度，因而影响最终产品的性能。

本文针对典型件上各种铺层结构，研究了定型剂、铺层结构、定型工艺参数等对预成型体的渗透特性及压缩特性的影响规律，并确定预成型体的定型工艺参数。

本文还研究了VARI 工艺常用两种树脂体系的固化特性以及流变特性，确立了树脂体系的固化工艺参数以及建立了树脂体系的流变模型，预测了树脂体系的工艺窗口，并进行了相应的实验验证，为典型件的成型制造过程中工艺参数的选择提供了依据。

本文针对典型件这种复杂的泡沫夹心壁板结构，通过调整工艺方案以及优化工艺参数来提高泡沫与面板之间的粘结强度，解决产品表面出现贫胶，泡沫与面板之间粘接强度低等问题。

最终通过相应的模具设计、树脂流道设计以及工艺设计完成了典型件的制造，实现了典型件复杂梁、肋、泡沫夹心结构的整体成型。

针对典型件这种结构，本文从最初的纤维预成型体至最终产品的模具设计、工艺设计等都开展了相应的理论研究，并实现了典型件复杂结构的整体成型，为VARI 成型复杂结构部件提供了指导以及奠定了一定基础。

— 1/1 —— 1/1 —。

1.5MW风机叶片VARI工艺模拟分析及验证

玻璃钢／复合材料
２５
ＰＲＯＰＥＲＴＹＰＲＥＤＩＣＴＩＯＮＡＮＤＭＵＬＴＩ－ＳＣＡＬＥＭＯＤＥＬＯＦＷＩＮＤＴＵＲＢＩＮＥＢＬＡＤＥＣｏＭＰｏＳＩＴＥＳＲＥＩＮＦＯＲＣＥＤＢＹＣＡＲＢＯＮＮＡＮＯＴＵＢＥＳ
其中，，，Ｗ为三个速度分量；Ｋ（＝，ｙ，ｚ）为笛卡儿坐标系下渗透率分量。假设树脂为不可压缩流体，则连续性方程为：
讹
＋
＋
的ＶＡＲＩ工艺参数的研究。本文的前期工作创建了
出
：０
：一
合材料是目前大型风电叶片的首选材料Ｊ。
真空导入成型工艺（ＶＡＲＩ）是在ＲＴＭ工艺基础
Ａｖｅ
（１）
式中，为流动速度矢量；Ｋ为渗透率张量；为
粘性系数；Ｐ为压力梯度。在三维流场和笛卡儿坐标下，方程（１）可展开为：
程为：
收稿日期：２０１３４）１－０８本文作者还有王彩霞。基金项目：内蒙古工业大学校科学研究基金重点项目（ＺＤ２００９０８）；内蒙科技厅专项引导基金项目（２１０６６００７）；内蒙古自治区自然科
学基金（２００９ＢＳＯ２０３）
摘要：本文对采用真空辅助成型工艺（ＶＡＲＩ）制造的１．５ＭＷ风机叶片的流道设计进行模拟分析。考察了不同注射方式、

玻璃纤维与碳纤维混杂复合材料的拉伸及低速冲击性能研究

玻璃纤维与碳纤维混杂复合材料的拉伸及低速冲击性能研究王海雷1，段跃新2，王维维3，蒋金隆1(1.中国航空制造技术研究院，北京100024； 2.北京航空航天大学，北京100191； 3.中航复合材料有限责任公司，北京101300)摘要：本文采用真空辅助树脂渗透成型(VARI)工艺成型了0°/90°玻璃纤维经编织物和0°/90°碳纤维经编织物不同混杂比的复合材料板，并探讨了混杂比、混杂方式等因素对碳-玻纤混杂纤维复合材料的拉伸性能及低速冲击性能的影响。

研究结果表明:少量碳纤维的加入便可很好地改善纯玻璃纤维材料的拉伸和冲击性能；同种混杂比下，玻璃纤维铺覆表面的层间混杂结构拥有最好的拉伸性能；对于低速冲击性能来说，随着试样中碳纤维含量的增加，冲击能降低，扩展能降低，韧性指数降低,冲击后剩余压缩强度增大；碳纤维、玻璃纤维含量相接近时，玻璃纤维铺覆表面的层间混杂结构表现出较好的抗低速冲击性能；碳纤维、玻璃纤维含量相差较大时，玻璃纤维铺覆表面的夹芯结构的抗低速冲击性能较好。

关键词：混杂复合材料；混杂方式；拉伸性能；低速冲击性能；冲击后压缩测试中图分类号：TB332文献标识码：A文章编号：2096-8000(2021)02-0102-08近年来,复合材料应用领域不断拓展,对树脂基复合材料的生产成本、重量、耐疲劳性能、抗冲击性能等提出了更多更高的要求。

许多高强度、高模量的复合材料抗低速冲击性能较差,而制造、使用和维护过程中低速冲击又很难避免。

低速冲击不仅会造成复合材料层板的凹陷和分层等可见损伤，还会导致层板微裂纹，复合材料夹芯结构的板芯脱黏、芯子凹陷和屈曲等不可见损伤。

不可见损伤从结构外表不易察觉，但会使结构的承载能力受到严重影响，容易发生突然事故［1，2］。

所以，树脂基复合材料的深入研究仍然任重而道远。

基于高分子材料“共混与改性”的理念,人们提出了混杂纤维复合材料的概念。

一种VARI工艺成型用树脂及其复合材料的研究

一种VARI工艺成型用树脂及其复合材料的研究梁凤飞;金迪;何勇【摘要】以一种VARI(Vacuum Assisted Resin Infusion)成型工艺用环氧树脂RTM6-2为基体,研究了其固化特性,并使用VARI工艺制备了碳纤维增强复合材料层合板,对其性能进行了研究.结果表明:RTM6-2的工艺操作温度为100±10℃,工艺温度下的适用期可达7～9h,树脂浇铸体的经过180℃固化后的玻璃化转变温度为203℃～207℃;层合板的纤维体积含量在56％～57％之间,孔隙率小于1％,玻璃化转变温度为160℃～167℃.同时,通过试验得到了层合板的力学性能.【期刊名称】《西安航空技术高等专科学校学报》【年(卷),期】2018(036)001【总页数】5页(P34-38)【关键词】VARI;工艺;树脂;复合材料【作者】梁凤飞;金迪;何勇【作者单位】中航西飞民用飞机有限责任公司工程技术中心,西安 710089;中航西飞民用飞机有限责任公司工程技术中心,西安 710089;中航西飞民用飞机有限责任公司工程技术中心,西安 710089【正文语种】中文【中图分类】O633.130 引言复合材料的比强度、比刚度大，结构可设计性强，能有效地减轻结构重量、提高结构效率，同时具有良好的耐腐蚀性能和抗疲劳性能，可降低飞机结构的维护成本[1]，在飞机上的应用越来越广[2]。

在复合材料总成本中，制造成本约占60%～70%[3]。

目前飞机结构使用的复合材料构件大多采用热压罐成型工艺，该工艺居高不下的制造成本制约了复合材料在船舶、汽车、建筑等领域的应用。

因此，复合材料的低成本应用，已经成为新一代复合材料的发展方向[4]。

近年来，真空辅助树脂渗透成型(VARI)作为一种典型的高性能、低成本的液体成型工艺，已广泛应用于飞机复合材料零件制造，被认为是最有发展潜力的复合材料低成本制造工艺之一[5]。

VARI工艺是将按照结构和性能要求制备好的纤维预成型体放置在模具上，在真空作用下使液态树脂在预成型体内流动，浸润纤维，并在相应的工艺温度条件下固化成一定纤维/树脂比例复合材料的成型工艺方法[6]，工艺过程如图1所示。

玻纤编织布复合材料VARI工艺中树脂流动行为研究

止了流动，可能是由于玻纤编织布本身及负压差这
造成玻璃布之间的压紧效应对树脂产生的阻力不断增大，而负压对树脂产生的动力不变的缘故，当树脂
流动一定距离后，阻力总和与负压相等，树脂没有流
源
ｔ３＝６ｓ
ｔ２１Ｓ＝３
ＺｈｏＣｈｎｕ，ＺａｇＧｕｎｃｅｇ，ｈｓａａｅｈｉｈｎａｇｈｎＬｉａｈＳ
（ｃｏｌｆｔｒｌｎＡｐｌｄＳｉｃ，ｏｔｗｅｔｒｏｙｅｈｉａＵｎｖｒｉ， ’ ｎ７０７，ｈｎＳｈｏｏＮａａａｄｐｉｃｅｅＮｒｕｅｎｈｓｅＰｌｔｃｎｃｌｉｅｓｙＸｉａ１０２Ｃｉａ）ｎｔ
第４卷，期０第２！竺旦
ｄｉＯ３６￣ｉｎ１０－５９２１．２０７ｏ：．９．ｓ．１３３．０２．１ｌ９ｓ００
工程呈！里呈
塑料应用！垒！垒竺！
Ｖ１ｏＮ・０，ｏ・４！！！：
１实验部分
１１材料和设备．
主要材料为双酚Ａ型环氧树脂、多胺类固化剂、玻纤编织布（４２０ｍｍ ×２０ｒｌＯ５ｒ，；４ｎｌ．ｎ１Ｔｘｎ）辅助材料为ＰＴ薄膜、Ｅ剥离布、流介质、空导真袋、密封胶带、四氟乙烯管；聚
玻纤编织布复合材料ＶＲ工艺中树脂流动行为研究ＡＩ
赵晨辉，张广成，莎莎李
（西北工业大学理学院，西安７０７１０２）

真空辅助成型工艺(VARI)研究

ＺａｕｈｎＺａａｆｇｈｏＱｓｅ，ｈｏＰｎｎｅ（ｈｎｖｔｎＩｕｔａｎｆｔｉｎｉｅｒｇＲｓａｃｎｔｕ，００４ＣｉａＡｉｉｄｓｉＭａｕｃｒｇＥｇｅｎｅｅｒＩｓｔｅ１０２）ａｏｎｒｌａｕｎｎｉｈｉｔ
铺放纤维增强体；模具只为保证结构型面满足要求，简化了模具制造工序，节省了费用；上模为柔性的其
真空袋薄膜；个工艺操作在室温下进行，需加整无热；只需一个真空压力，也无需额外的压力。对于大尺寸、大厚度的复合材料制件，ＡＩ一种十分有ＶＲ是敛的成型方法；采用以往的复合材料成型工艺，大较的模具选材困难．且成本昂贵．造十分困难．而制尤其是对于大厚度的船舶、车、汽飞机等结构件据报道．ａｃｒ公司曾用真空辅助工艺成型出了一面Ｈｒｏｅｄ积为１ｍ、８２厚度为１０ｍ的以玻璃纤维为增强体、６５ｒａ纤维重量含量达７％一８％的船舶结构件５５．吖见真空辅助成型工艺制造的复合材料制件具有成本低、隙含量小、品的性能好的优点．且工艺具空产并有很大的灵活性。
制件的成型技术，它是在真空状态下排除纤维增强体中的气体，利用树脂的流动、渗透，实现对纤维及
其织物浸渍，在室温下进行固化，成一定树脂／并形纤维比例的工艺方法。我所借助和国外合作的机会，经过改进后使这种新型的真空辅助成型工艺再更趋于完善。

219413902_VARI工艺制备碳纤维

第52卷第6期辽宁化工 Vol.52，No. 6 2023年6月 Liaoning Chemical Industry June，2023基金项目：沈阳市科技局双百项目（项目编号：Y18-1-018）。

收稿日期： 2022-06-14 作者简介：王琛琛（1998-），女，辽宁省大连市人，在读硕士研究生，研究方向：复合材料和军用关键材料。

通信作者：张罡（1963-），男，教授，博士，研究方向：碳纤维增强树脂基复合材料。

VARI 工艺制备碳纤维/环氧树脂复合材料的耐腐蚀性能及断口形貌分析王琛琛，王振彪，常军，张罡*（沈阳理工大学，辽宁沈阳 110159）摘要：研究了用真空辅助树脂灌注（VARI）成型工艺制备碳纤维复合材料的耐腐蚀性能，并对采用VARI 工艺制备的碳纤维复合材料制件进行了断口形貌分析。

结果表明：碳纤维树脂基复合材料的拉伸强度是395.93 MPa，弯曲强度是568.44 MPa，模拟海水中浸泡70天后拉伸性能和弯曲性能的保持率仍能保持在80%以上；腐蚀前环氧树脂与碳纤维编织布总体浸润充分，拉拔孔洞少，腐蚀后树脂对纤维包裹性变差，孔洞变多，但仍保持材料的大部分优良性能。

关键词：碳纤维/环氧树脂复合材料；真空辅助树脂灌注成型工艺；耐腐蚀性能；断口形貌中图分类号：TB332 文献标识码： A 文章编号： 1004-0935（2023）06-0808-04近年来，各国对海洋风电领域的发展越来越重视，我国在《第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》中明确提出：大力提升风电、光伏发电规模，加快发展东中部分布式能源，有序发展海上风电[1]。

风电叶片是风能发电时需要应用的重要设备，既然要利用风力资源发电，风电叶片的开发和研制就是当下势在必行的主要任务。

现代风电叶片主要以纤维和树脂为原材料，采用真空辅助树脂灌注成型技术（VARI），通过分别成型两片半壳体和剪切腹板，经二次粘接组装后得到完整的纤维增强复合材料风电叶片[2]。

vari液体成型复合材料机盖的数值模拟及工艺验证

飞机复合材料制件开展的ＶＡＲＩ成型工艺优化及验证
树脂注胶模拟分析ꎮ 本文设计了四种不同的注胶
ꎮ 本文以无人机机盖为研究对象ꎬ
方案ꎬ 采用有限元方法对树脂注胶过程进行模拟计
数进行数值模拟分析ꎬ 并通过工艺试验进行验证ꎬ 从
模拟和工艺参数优化等方面的研究ꎬ 但是针对具体的
∗ 通信作者
作者简介: 李彩林ꎬ 女ꎬ １９７４年生ꎬ 硕士ꎬ 研究员高级工程师ꎬ 主要从事航空复合材料成型工艺及数字化仿真的研究与
应用ꎮ ５０３０４２７６２＠ｑｑｃｏｍ
第４８卷第２期
９３
李彩林ꎬ 等: ＶＡＲＩ液体成型复合材料机盖的数值模拟及工艺验证
塑料工业
ＣＨＩＮＡＰＬＡＳＴＩＣＳＩＮＤＵＳＴＲＹ
９２
第４８卷第２期
２０２０年２月
ＶＡＲＩ液体成型复合材料机盖的数值模拟及工艺验证
李彩林１ꎬ∗ ꎬ 高霞２ ꎬ 柳鑫１ ꎬ 冯佳祥１ ꎬ 李天雄１
(１. 成都航空职业技术学院ꎬ 四川成都６１０１００ꎻ
２. 四川工商职业技术学院ꎬ 四川成都６１１８３０)
接近 [８－９] ꎮ
虽然ＶＡＲＩ工艺具有高性能、低成本等诸多优
脂的流动性实现纤维或织物的浸透ꎬ 并在真空下固化
点ꎬ 但目前在航空航天复合材料上的应用程度还比较
成型复合材料结构的一种工艺方法ꎮ 该技术与热压罐
低ꎬ 主要原因是成型制品的性能不稳定ꎬ 孔隙率较
成型工艺相比ꎬ 具有成型模具结构简单ꎬ 性能要求较
(１. ＣｈｅｎｇｄｕＡｅｒｏｎａｕｔｉｃＰｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃＣｏｌｌｅｇｅꎬ Ｃｈｅｎｇｄｕ６１０１００ꎬ Ｃｈｉｎａꎻ

缝合加筋壁板vari整体成型工艺研究

缝合加筋壁板vari整体成型工艺研究引言缝合加筋壁板vari整体成型工艺是一种现代建筑领域常用的工艺方法。

本文将对这一工艺进行全面、详细、完整且深入地探讨。

什么是缝合加筋壁板vari整体成型工艺缝合加筋壁板vari整体成型工艺是一种通过将多个壁板使用缝合技术和加筋材料进行连接，形成一个整体结构的工艺方法。

该工艺常用在建筑物的外墙和内墙等区域。

为什么选择缝合加筋壁板vari整体成型工艺•提高施工效率：缝合加筋壁板vari整体成型工艺可以通过一次性连接多个壁板，大大提高施工效率。

•提高结构强度：加筋材料的使用能够增加壁板的结构强度，提高建筑安全性。

•增加节能效果：壁板之间的缝合可以减少能量的传导和损失，从而增加建筑的节能效果。

缝合加筋壁板vari整体成型工艺的工艺流程缝合加筋壁板vari整体成型工艺包括以下几个步骤：1. 材料准备•预制厂将整体壁板vari和加筋材料进行制作和加工。

•确保材料的质量和尺寸符合设计要求。

2. 缝合连接•将预制好的整体壁板vari按照设计要求，使用专用的缝合设备进行连接。

•缝合过程需要确保壁板之间的对齐和紧密连接。

3. 加筋处理•在壁板的连接处，使用加筋材料对整体壁板vari进行加固。

•常用的加筋材料包括金属骨架、钢筋等。

4. 调整与矫正•完成缝合和加筋后，对整体壁板进行调整和矫正，确保其平整度和垂直度符合要求。

•同时，进行必要的修补和加固工作。

5. 检验与验收•对成型的缝合加筋壁板vari进行外观和质量检验，确保其满足设计和规范要求。

•完成检验后，进行最终的技术验收。

缝合加筋壁板vari整体成型工艺的优缺点缝合加筋壁板vari整体成型工艺具有以下优点： - 施工效率高：由于壁板的整体成型，减少了施工工序和时间。

- 结构强度高：加筋材料的使用使壁板的结构更加牢固。

- 节能效果好：缝合和加筋处理降低了能量传导和损失。

- 质量控制简单：整体成型的壁板易于管理和质量控制。

VARTM工艺中导流网对树脂流动行为的影响

2021 年3 月FIBER COMPOSITES Mar. 2021第1期纤维复合材料No.319 V A R TM工艺中导流网对树脂流动行为的影响葛国杰，欧璐，乔小亮(连云港中复连众复合材料集团有限公司，连云港222006)摘要研究了真空辅助树脂传递模塑成型工艺中导流网的导流线、面密度、渗透率及加工方式对树脂流动行为的影响。

结果表明，导流网面密度相同时，树脂流道所在平面与经纬线接触点的距离大，有利于树脂的流动；导流经讳线直径相同时，低面密度有利于树脂的流动；导流网的渗透率是影响树脂流动的主要因素，渗透率增加，树脂流速增加，能够有效缩短产品的生产周期；编织导流网的渗透率小于挤压导流网，编织导流网适合复杂曲面、小尺寸产品的生产，挤压导流网适合形状简单、大尺寸产品的生产。

关键词V A R T M;导流网；树脂流动；面密度；渗透率；加工方式Effect of Flow Medium on Resin Flow Behaviorin VARTM ProcessGE Guojie, OU Lu, QIAO Xiaoliang(Lianyungang Zhongfu Lianzhong Composites Group Co. ,Ltd. ,Lianyungang222006)ABSTRACT The effects of diversion line, areal density, permeability and processing method on resin flow behavior in vacuum assisted resin transfer molding were studied. The results show that when the areal density of the flow medium is the same, the distance between the plane where the resin flow channel is located and the contact point of the warp and weft line is large, which is conducive to the resin flow；when the diameter of the diversion line is the same, the low areal density is conducive to the resin flow ；the permeability of the flow medium is the main factor affecting the resin flow, and the increase of the permeability and the resin flow rate can effectively shorten the production cycle of the product；The results show that the permeability of braided flow guide net is less than that of extrusion flow guide net. The braided flow guide net is suitable for the production of complex curved surface and small - size products, while the extrusion flow guide net is suitable for the production of simple and large - size products.KEYWORDS VARTM；flow medium；resin flow；areal density；permeability；processing method1引言随着风能的开发和利用，真空辅助树脂传递模塑（VARTM)成型工艺已在风机叶片，特别是海上大尺寸叶片得到广泛应用[1’2]。

复合材料副翼典型结构件的 VARI 工艺模拟及试验验证

复合材料副翼典型结构件的 VARI 工艺模拟及试验验证肖飞;姜茂川;刘强;陈志平;张博明【摘要】在复合材料液体成型工艺过程中，通过计算机软件的模拟研究，可以预先判断树脂在增强体中的流动形式和获得树脂的注模时间以及注模压力，进而为实际成型工艺提供参考设计。

本文利用 PAM-RTM 模拟软件对复合材料副翼典型结构件的树脂流动过程进行了模拟计算。

根据达西定律推导出树脂在增强纤维中一维流动渗透率计算公式，分别对增强纤维、缝线纤维进行了渗透率测试，在此基础上对渗透率数值进行了修正。

利用渗透率修正值采用不同的流道设计方案对树脂注模过程进行了模拟研究，根据模拟结果最终选择合理的注射方式和流道布局。

对所选方案进行了工艺试验验证，并对结构件进行了超声无损检测。

结果显示：理论充模时间和试验充模时间基本一致，结构件没有内部缺陷，树脂填充完全，模拟工艺计算有效。

%In the process of composites fluid molding,the filling time and pressure of resin can be forecasted with using computer-aided simulation software,which can provide reference design for the real molding process of resin flow.The simulation of the resin flow had been carried out for flap structural composite by using PAM-RTM software.According to the Darcy’s law,the formula of permeability was deduced when the resin flow along reinforce fiber.The permeability of carbon fiber and suture fiber was tested and revised respec-tively.The simulation of the resin flow was carried out by using several runner means.The final reasonable injection port and runner were chosen according to simulation results.The chosen means were verified by the process experims,also the structural component was tested by using ultrasonic nondestructive testing.Theresults show that the theoretical filling time is almost consistent with thefill-ing time measured by the experiments.It is not found that the internal defect is existed in structural components.The resin filling is e-nough,to prove that the simulation is valid.【期刊名称】《航空材料学报》【年(卷),期】2015(000)003【总页数】8页(P69-76)【关键词】VARI;副翼结构件;渗透率;注模模拟【作者】肖飞;姜茂川;刘强;陈志平;张博明【作者单位】北京民用飞机技术研究中心，北京 102200;中航工业复合材料有限责任公司，北京 101300;中航工业复合材料有限责任公司，北京 101300;北京民用飞机技术研究中心，北京 102200;北京航空航天大学，北京100191【正文语种】中文【中图分类】TB332近年来国际复合材料领域一直专注于研究高性能复合材料的低成本制造技术，其中复合材料液体成型技术LCM(Liquid composite materials)是研究热点。

复合材料C型梁VARI工艺技术研究

复合材料C型梁VARI工艺技术研究2 中航西安飞机工业集团股份有限公司，陕西省西安市，710089摘要：液体成型技术在复合材料制造中具备低成本、高效率、一体化等优势，本研究针对C形梁结构开展液体成型VARI工艺成型技术研究，零件成型质量良好，验证了工艺技术方案的可行性。

关键词：复合材料；C形梁；液体成型1引言树脂基复合材料具有高比强度、高比模量、耐腐蚀、抗疲劳性能好、可设计性强、便于整体成型和综合性能优异等特点，在航空领域已成为主要机体结构材料。

随着飞机结构中复合材料的用量不断提升，其制造成本如何降低的问题不断受到关注，已成为促进复合材料结构应用的关键。

采用液体成型(Liquid Composite Molding，LCM)工艺是将液态树脂注入铺放有纤维增强材料预成型体的闭合模腔中，经树脂流动充填、浸渍、固化和脱模，获得复合材料制品的成型工艺。

液体成型工艺可省去二次胶接过程，实现无紧固件连接和整体成型，减轻结构重量，提高结构效率的同时降低了制造成本。

C形梁结构外形尺寸1311mm×171mm×25mm，由底缘及腹板面组成，如下图所示，理论重量1.068kg，铺层角度（45/0/0/-45/0/45/90/45/0/0/-45/0/0/45），两端存在局部加强铺层，加强区域和非加强区域理论厚度分别为2.51mm、2.20mm。

图1 C形梁零件结构示意图2方法2.1原材料C形梁选用材料为ET5284/CF3031干纤维定型织物、ET5284/U3160干纤维定型单向带、EW-100JC/170-2002玻璃纤维织物、及5284VARI树脂。

2.2工艺流程2.3树脂流道及辅助材料设置树脂流道沿零件长度方向设置在C形梁余量区域，一侧为注胶流道，另一侧为出胶流道，在预成形体上方铺放辅助材料，辅助材料依次为可剥保护层、有孔隔离膜、导流网、真空袋、透气织物、真空袋。

3质量分析纤维体积分数采用采用标准GB/T 3855-2005《碳纤维增强塑料树脂含里试验方法》测定[1]，试样纤维体积分数平均56.25%（表1），与文献报道情况相符。