真空辅助成型工艺 [兼容模式]
PMI泡沫真空辅助热成型工艺及其生产应用研究
PMI泡沫真空辅助热成型工艺及其生产应用研究随着现代制造业的进步，塑料制品在日常生活中得到了广泛应用。
然而，传统的热成型工艺在保证质量的同时，存在着成本高、环保性差等缺陷。
为解决这些问题，研究人员引入了泡沫真空辅助热成型工艺（PMI），其优点是材料利用率高、成本低、环保性好等。
本文将就该工艺及其生产应用进行研究。
一、PMI工艺概述1、原理PMI 泡沫真空辅助热成型工艺是指在真空的条件下，通过加热的方式使塑料变形，然后再利用泡沫来填充材料中产生的空隙。
最终实现一次成型产品的制作。
2、特点（1）在真空条件下进行，其间所产生的空气流动对制品形状和表面质量有显著影响，气流强度和流速可进行调节，从而优化制品的结构和性能。
（2）在真空条件下加热适量的材料，以实现快速变形和设定的结构形态。
（3）加入连续泡沫制备过程，填充材料的内部空隙，以提高产品的硬度、密度和机械强度。
（4）制造成本较低，利用率高，便于实现批量生产。
二、PMI工艺的生产应用PMI 泡沫真空辅助热成型工艺已经被广泛应用于各种塑料制品中，包括电子制品（手机、电脑等等）、汽车零部件、医疗器械、玩具、家居用品等等。
其中，一些生产成本高、工艺难度大的产品更加适合使用 PMI 泡沫真空辅助热成型工艺进行制造。
1、优点（1）材料利用率高：PMI 泡沫真空辅助热成型工艺能够利用连续泡沫制备过程，填充材料的内部空隙，这能够最大限度地利用原材料，提高材料利用率。
（2）成本低：随着现代制造业的发展，越来越多的生产厂商希望在模具成型的基础上实现批量生产。
但是传统制造工艺是使用高压注塑或熔融挤出，成本往往比较高。
与此相比，PMI 泡沫真空辅助热成型工艺成本更低。
（3）环保性好：现代人对环保乃至于地球的未来都提出了较高需求。
PMI 泡沫真空辅助热成型工艺生产的塑料制品在环保方面有明显优越性。
（1）生产周期稍长：相比于传统注塑成型的成本来说，PMI 泡沫真空辅助热成型工艺需要投入相应的成本来完成高成品率的生产。
PMI泡沫真空辅助热成型工艺及其生产应用研究
PMI泡沫真空辅助热成型工艺及其生产应用研究PMI泡沫真空辅助热成型（Prepreg Molding Compound Injection）是一种新型的复合材料制备工艺，广泛应用于航空航天、汽车和建筑等领域。
PMI泡沫是由聚甲醛树脂（Polymerized Methylene-Imide）制成的，具有轻质、高强度、低热导率等特点。
在PMI泡沫真空辅助热成型工艺中，首先将PMI泡沫板材切割为所需形状，并加热至软化状态。
然后，在PMI泡沫板材两侧涂覆预浸料，即由纤维增强材料浸渍的树脂。
接下来，将预浸料涂覆的PMI泡沫板材放入模具中，通过真空辅助将其固定在模具壁上。
将模具置于高温下，使树脂固化，形成最终的复合材料产品。
1. 高效节能：通过真空辅助固定，可以减少树脂浸渍过程中的树脂损失，提高材料利用率，同时减少能源消耗。
2. 优异的性能：PMI泡沫具有低热导率和高耐热性能，可以有效降低复合材料产品的重量，并提高其隔热性能。
3. 精确成型：采用模具成型，可以制备出复杂形状的复合材料产品，满足不同应用领域的需求。
4. 易于控制：由于涂覆预浸料的过程是可控的，可以根据需要调整预浸料的厚度和分布，从而控制复合材料产品的性能。
PMI泡沫真空辅助热成型工艺在航空航天、汽车和建筑等领域具有广泛的应用。
在航空航天领域，使用PMI泡沫真空辅助热成型工艺可以制备出轻质高强度的复合材料结构件，例如机翼、融合器及卫星结构等。
在汽车领域，采用该工艺可以制造出车身结构部件，提高汽车的安全性和燃油效率。
在建筑领域，利用PMI泡沫真空辅助热成型工艺可以制备出隔热、轻质的建筑材料，提高建筑物的节能性能。
PMI泡沫真空辅助热成型工艺是一种具有广泛应用前景的新型复合材料制备工艺，通过该工艺可以制备出具有轻质、高强度和优异性能的复合材料产品，满足不同领域的需求。
PMI泡沫真空辅助热成型工艺及其生产应用研究
PMI泡沫真空辅助热成型工艺及其生产应用研究
PMI泡沫真空辅助热成型工艺是一种结合了PMI泡沫材料和真空辅助热成型技术的新
型复合材料加工工艺，其主要应用于航空航天、汽车、船舶等领域。
PMI泡沫材料是一种低密度、高强度的聚氨脂泡沫材料，具有优良的隔热性能和抗压
性能，是制备轻质结构材料的理想选择。
真空辅助热成型技术是一种利用真空环境下高温加热和压力形成的复合材料加工技术，可实现高质量、高效率的复合材料制备。
PMI泡沫真空辅助热成型工艺结合了这两种技术，具有以下特点：
PMI泡沫材料具有优良的隔热性能，可以提供制品加工过程中的隔热保护，减少能量
损失。
真空辅助热成型技术可以同步进行加热和压力形成，可以实现材料的快速成型和硬化，提高生产效率。
PMI泡沫材料具有较低的热膨胀系数，可以减少制品在高温环境下的热变形，确保制
品的尺寸稳定性和精度。
该工艺可以用于制备轻质蜂窝结构材料，可用于制造航空航天器件、汽车及船舶结构等。
该工艺可以用于制备高性能隔热材料，可用于制造建筑隔热材料、电子设备散热材料等。
该工艺可以用于制备高精度模具和模具芯，可以大幅提高模具的生产效率和质量。
PMI泡沫真空辅助热成型工艺具有较高的应用价值和发展前景，将在各个领域中得到
广泛应用。
真空成型工艺
三、凹模真空成型工艺过程
• 凹模真空成型是一种最常用最简单的成型方法。其工艺过 程分三个阶段：
• 【1】固定并加热板材使之软化； • 【2】把型腔内抽真空，使板材贴在凹模型腔上成型； • 【3】冷却后由抽气孔通入压缩空气将成型好的塑件吹出
。 • 特点：用凹模成型法成型的塑件外表面尺寸精度较高。
请看动画
较高。
请看动画
五、凹凸模先后抽真空成型工艺过程
• 凹凸模真空成型的工艺过程也分三个阶段： • 【1】将塑料片材紧固在凹模上加热； • 【2】达到温度后，凸模下行，并吹入少量的压缩
空气，而凹模微抽真空，使塑料片材靠在凸模周 围； • 【3】凸模抽真空，同时凹模通入压缩空气，使塑 料片材紧贴在凸模的外表面而成型； • 【4】凸模、凹模分别通压缩空气吹出塑件。
软化的塑料片材贴在型腔表面以成型所需要的形状； • 【4】成型后，吹冷气冷却塑件，同时，由抽气孔吹入
压缩空气将塑件从模具型腔中吹出。
二、真空成型方法
• 真空成型的方法主要有以下几种： • 【1】凹模真空成型； • 【2】凸模真空成型； • 【3】凹凸模先后抽真空成型； • 【4】吹泡真空成型； • 【5】柱塞推下真空成型（下性塑料板、片材固定在模具上，用辐射加热器加热 至软化温度，然后用真空泵把板材和模具之间的空气抽掉， 在大气压力的作用下使板材贴在模腔上而成型。冷却后借 助压缩空气使塑件从模具中脱出。
真空成型工艺过程
真空成型工艺过程
• 真空成型的工艺过程大致分为以下几个阶段： • 【1】塑料片材在成型机里进行加热； • 【2】加热好的片材送入到密封的模具型腔上方； • 【3】利用模具下方的抽气筒将模具型腔抽成真空，使
四、凸模真空成型工艺过程
• 凸模真空成型的工艺过程也分三个阶段： • 【1】将被夹紧的塑料片材在加热器下加热软化； • 【2】软化的片材下移，覆盖在凸模上； • 【3】凸模下抽真空，使塑料板紧贴在凸模上而成
汽车内饰件的真空成型工艺详解-精
汽车内饰件的真空成型⼯艺详解-精汽车内饰件的真空成型⼯艺真空吸附是汽车内饰件的重要⽣产⽅法之⼀，是⽬前⼤部分内饰实现软质的⽅法之⼀，真空吸附成型⼯艺主要优点是：模具投资⼩，寿命长；⽣产效率⾼。
下⾯我们对真空成型⼯艺进⾏介绍。
⼀、真空成型⼯艺真空成型指在成型模具的上模或下模开出抽真空的细孔，利⽤真空产⽣的压⼒使⽪⾯与模具更紧密地贴合，从⽽使产品的外观更符合设计要求的成型⽅法。
如果PP泡沫层有胶⾯那么就需要加热本体，如果PP泡沫层没有涂布胶⾯，在成型前还需要在本体预粘接⾯上喷涂粘接剂。
⼆、真空成型⼯艺流程：1、⾸先通过注塑模具得到塑料件本体；2、在本体上钻孔，孔⼤约是0.8mm左右，分布的⽅法是在曲率变化⼩的表⾯分布较少，较均匀，曲率变化⼤的表⾯，如圆⾓，型⾯变化处等较多较密集。
3、表⾯打磨，⽬的是不要在表⾯留下钻孔产⽣的塑料渣和⽑刺4、在塑料件表⾯喷胶，对塑件进⾏烘烤，将零件温度提⾼到50度左右（主要是为了保证胶⽔的合适⼯作温度）。
5、对表⽪加热，加热温度应该接近它的塑化温度。
6、将喷有胶⽔的塑料件放在真空成型设备上的模具上，在其上把PVC表⽪张平悬空放置，抽真空瞬间成型，然后保持⼀段时间，最后切割表⽪，取出⼯件。
7、经检验合格后，切除多余表⽪。
8、再进⾏⼿⼯反包。
⽐如车门内饰板的基材是PP 材料，基材起⾻架⽀撑作⽤，表⽪为聚氯⼄烯(PVC)压延膜，将表⽪真空吸附到基材上。
三、零件真空成型的影响因素在实际⽣产中由于材料、⼯艺、环境等因素影响，产品会产⽣开胶、表⽪破裂、褶皱、⽓泡等缺陷等质量问题。
在此针对上述质量问题的产⽣原因提出相应解决⽅法。
1．⼯艺分析真空吸复过程的主要影响因素有胶⽔活化温度、表⽪温度、真空压⼒、保压冷却时间4个参数。
（1）胶⽔活化温度胶⽔的粘结性能影响到粘结效果的好坏，将基材(PP 材料)通过⽕焰处理，使其表⾯张⼒达38 达因以上，再将胶均匀喷涂在基材上，使胶⽔成点状分布。
根据胶⽔活化温度，确保烘烤能达到胶⽔活化温度确保，粘接⼒最好。
真空抽气辅助成型
成型后根据需要进行必要的后处理，如冷却、脱模、 修整等。
04
真空抽气辅助成型技术面临的 挑战与解决方案
技术成熟度不足
总结词
由于真空抽气辅助成型技术仍处于发 展阶段，其技术成熟度有待提高。
详细描述
目前，该技术在实际应用中仍存在一 些技术瓶颈和难题，如设备性能不稳 定、成型精度不高、生产效率低下等 。
材料选择与处理
材料性质分析
了解材料的物理和化学性 质，以便选择合适的成型 工艺和参数。
材料预处理
根据材料性质，进行必要 的预处理，如干燥、除气 等，以提高成型质量。
材料配比与混合
对于需要混合的原材料， 需根据工艺要求进行精确 配比和混合。
抽气设备选择与安装
抽气设备类型选择
根据生产规模和需求，选择合适 的抽气设备，如真空泵、真空机
案例二：航空航天材料成型
总结词
高强度、轻量化
详细描述
航空航天领域需要高强度、轻量化的材料，真空抽气辅助成型技术能够满足这一需求，通过精确控制 成型过程中的压力和温度，实现了高强度、轻量化的材料成型。
案例三：电子产品外壳成型
总结词
复杂结构、精确尺寸
详细描述
电子产品外壳需要复杂结构和精确尺寸，真空抽气辅助成型技术能够满足这一需求，通 过精确控制成型过程中的气体流动和压力分布，实现了复杂结构和精确尺寸的成型。
发展阶段
随着材料科学和加工技术的进步，真 空抽气辅助成型技术在20世纪中叶开 始广泛应用于塑料、橡胶等材料的成 型加工。
技术应用领域
玻璃制品
利用真空抽气辅助成型 技术可以制造各种玻璃 制品，如玻璃瓶、玻璃
器皿等。
塑料制品
广泛应用于塑料包装、 家电、汽车、建筑等领
高分子材料成型加工中的真空成型工艺
高分子材料成型加工中的真空成型工艺
对于高分子材料的成型加工过程，真空成型工艺是一种常用且有效的方法。
通过利用真空环境下的气压差异来塑造材料形状，可以获得高质量、精确尺寸的成品。
本文将详细介绍高分子材料成型加工中的真空成型工艺。
一、原理介绍
真空成型利用真空环境中的气压差异来实现对材料形状的塑造。
在真空状态下，材料表面会受到外部气压的压力，从而使材料顺利地填充模具的每一个角落，达到更加精确的成型效果。
真空成型过程中，通常会在模具内表面喷涂上特殊的涂层，以帮助材料更好地附着并保持形状。
二、步骤详解
1. 准备工作：首先需要选择合适的高分子材料和模具，确保材料具有良好的可塑性和热稳定性。
然后在模具内表面喷涂上隔离剂，以防止材料黏附。
接着将材料预热至适宜温度，以保证成型效果。
2. 吸附与成型：将预热好的材料放入真空成型机中，启动真空泵将容器内部抽空至一定压力。
在真空环境中，材料表面会受到外部气压的作用而迅速填充整个模具。
待成型完成后，关闭真空泵使压力恢复正常，取出成品即可。
三、优点与应用
1. 高质量成型：真空成型可以保证材料充分填充每一个细节，确保
成品的准确尺寸和表面光滑度。
2. 生产效率高：真空成型工艺简单易行，操作方便快捷，适用于大
规模生产和定制加工。
3. 应用广泛：真空成型可用于生产各种高分子制品，如汽车零部件、家具、包装材料等领域。
总结：真空成型工艺在高分子材料成型加工中具有重要的应用意义，能够帮助生产厂家提高生产效率、降低成本，并获得高质量的成品。
随着技术的不断发展，相信真空成型工艺在未来会有更广阔的应用前景。
复合材料真空辅助成型工艺总结
复合材料真空辅助成型工艺总结复合材料真空辅助成型工艺是一种将纤维增强复合材料与真空技术相结合的成型方法，具有高效、高质量和节能环保的特点。
以下是复合材料真空辅助成型工艺的几个主要步骤和工艺特点的总结：1. 原材料准备：选择适当的纤维增强材料、树脂基体材料和其他辅助材料。
确保材料的质量和性能符合要求。
2. 堆叠定型：根据产品的几何形状和规格，将纤维增强材料进行叠放定型。
确保纤维增强材料的层压顺序和方向合理。
3. 气压控制：通过真空泵将工作环境内部的气压降至一定的负压。
保持气压稳定，确保材料与模具之间的质量紧密接触。
4. 树脂注入：在成型过程中，通过真空泵将树脂基体材料注入到纤维增强材料之间的空隙中。
保持树脂基体材料的均匀分布。
5. 硬化固化：将注入树脂基体材料的复合材料放置在恒温和恒湿环境中，使其硬化和固化。
确保树脂基体材料具有良好的硬度和强度。
6. 产品后处理：对成型的复合材料进行必要的加工和后处理，如修剪、打磨和表面处理等。
确保产品的最终质量和外观符合要求。
复合材料真空辅助成型工艺具有以下几个特点：1. 高效节能：使用辅助真空辅助成型工艺可以大大减少树脂的浪费和能耗。
由于真空辅助成型可在低温下实现材料固化，使得能耗大大降低。
2. 产品质量高：真空辅助成型有助于减少空气和树脂中可能存在的气泡和缺陷，提高了成型复合材料的密实度和强度。
3. 成本降低：真空辅助成型工艺可以减少工作场地的需求，节省材料和能源的使用，从而降低了生产成本。
4. 克服形状限制：真空辅助成型工艺可以适应各种形状和尺寸的复合材料产品的生产需求，且适用于多种纤维增强材料和树脂基体材料的组合。
总之，复合材料真空辅助成型工艺通过真空技术的应用，使得复合材料的成型工艺更加高效、质量更好、能耗更低，具有广泛的应用前景。
真空辅助成型工艺(VARI)研究
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 ， Ａ Ｉ 一 种 十分 有 Ｖ Ｒ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 ． ａ ｃｒ公 司 曾 用 真 空 辅 助 工 艺成 型 出 了一 面 Ｈ ｒ ｏｅ ｄ 积为 １ ｍ 、 ８ ２厚度 为 １０ ｍ的 以玻 璃 纤维 为增 强 体 、 ６ ５ｒ ａ 纤维重 量 含 量达 ７ ％一 ８ ％ 的 船 舶 结 构 件 ５ ５ ．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 。
真空辅助树脂转移模塑(VARTM)技术-综述 [兼容模式]
![真空辅助树脂转移模塑(VARTM)技术-综述 [兼容模式]](https://img.taocdn.com/s3/m/1c5acbac0029bd64783e2c93.png)
Seeman Composites Resin Infusion Molding Process (SCRIMP®)
SCRIMP 工艺在预制体表面贴附高渗透率导流介质层，注入过程中树 脂快速通过预制体表面，同时在厚度方向渗透 控制树脂流向，提高注入速度，满足大尺寸制件的注入时间要求
Seeman Composites Resin Infusion Molding Process (SCRIMP®) 特点
技术需求
深入把握树脂流动行为，指导模具工装设计，包括注入口、真空口布置以及相应的传感 器布设 建模计算流动参数，可以优化工艺设计变量，如分段间隔时间和注入总时间，注射口的 间距等，并且给出这些参数与导流介质和预制体渗透率、制件尺寸、树脂粘度的函数关 系
解析模型
树脂波前稳定，速度不变 Darcy’s law 归一化处理后求解方程组，给出流动波前形状，以及饱和浸润区域随 时间的扩展规律
优势与问题
模具，工装，大尺寸产品，低成本 工艺可重复性，尺寸公差，力学性能，低于预浸料热压罐制品 主导风能，船舶领域，面向航空主承力结构
最新进展
技术进步与航空应用演示
VARTM的三种专利变化形式
① the Seeman Composites Resin Infusion Molding Process (SCRIMP®),patent held by TPI Composites; ② the VAP, patent held by EADS; ③ Controlled Atmospheric Pressure Resin Infusion (CAPRI), patent held by The Boeing Company.
试验平台
真空辅助成型工艺的流程
真空辅助成型工艺的流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
文档下载后可定制随意修改，请根据实际需要进行相应的调整和使用，谢谢!并且，本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，如想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by theeditor. I hope that after you download them,they can help yousolve practical problems. The document can be customized andmodified after downloading,please adjust and use it according toactual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types ofpractical materials,such as educational essays, diaryappreciation,sentence excerpts,ancient poems,classic articles,topic composition,work summary,word parsing,copy excerpts,other materials and so on,want to know different data formats andwriting methods,please pay attention!真空辅助成型（Vacuum Assisted Molding，简称VAM）是一种用于生产高分子材料制件的制造技术，该技术结合了传统手工成型和自动化机械设备的优势，通过真空抽取材料中的空气，使其在模具中固化成型。
真空辅助成型工艺
真空辅助成型工艺
真空辅助成型工艺是一种先进的制造技术，广泛应用于多个领域，包括汽车制造、航空航天、电子设备等。
这种工艺通过在材料加工过程中利用真空环境，实现对材料的成型、压制和烧结等操作，从而提高产品质量和生产效率。
在真空辅助成型工艺中，材料在真空状态下被加热，使其在高温下变得柔软可塑。
然后，利用压力将材料压制成特定的形状，这种压力可以通过真空泵或其他真空设备产生。
由于真空环境中没有空气阻力，材料可以均匀地流动和填充模具，从而获得更加精确和复杂的成型件。
此外，真空辅助成型还可以减少材料的氧化和变质，确保成品的质量和可靠性。
在汽车制造中，真空辅助成型工艺可以用于制造复杂形状的车身部件，如车门、引擎罩和车顶。
与传统的冲压工艺相比，真空辅助成型可以减少材料的浪费，提高产品的质量和强度。
此外，真空辅助成型还可以制造轻量化的构件，提高汽车燃油效率和降低尾气排放。
在航空航天领域，真空辅助成型工艺可以制造高性能的航空零部件，如涡轮叶片和航天器外壳。
这些部件通常需要复杂的几何形状和高精度，真空辅助成型可以满足这些要求，并且提供均匀的材料密度和强度分布，确保部件的可靠性和耐久性。
在电子设备制造中，真空辅助成型工艺常用于制造半导体器件、显示屏和电池等。
利用真空辅助成型，可以获得更高的材料纯度和电子性能，提高设备的可靠性和效率。
此外，真空辅助成型还可以制造更薄、更轻的电子设备，满足现代科技产品对小型化和轻量化的要求。
总之，真空辅助成型工艺是一种高效、精确和可靠的制造技术，被广泛应用于各个领域。
随着科技的不断进步，真空辅助成型工艺将继续发展，并为制造业带来更多的创新和进步。
真空抽气辅助成型
• 以上是用圖解的方法說明了用于手機前殼模具的真空流道裝置. • 排氣口的最終設計應當在第一次試模后定下來以便正確地定出結 合線的位置,當然排氣口的尺寸應當與所用的材料相當 • 這個例子是排氣口開在主分模線的里面,但通過公母模塊的排氣 口也中可開在主分模線的外面 • 用放電加工的方法鑽通過公/母模塊并使它和通過模座是相當簡 單且不昂貴的形成真空系統的方法
真空抽氣輔助成型方法和優點
塑件開發部
2012/10/31
1
課程目標
• 1.內容:真空抽氣輔助成型方法的起因及其 優點 • 2.通過學習,會利用此方法解決成型不良,提 高開發能力 • 3.考核: 筆試
2012/10/31
2
目 錄
•一.為什麽使用此工藝 •二.氣體引起的不良 •三.工藝的好處 •四.分析總結 •五.典型的真空開口
2012/10/31
3
一.為什麽使用此工藝
在射出成形中采用真空排氣技朮不是一項新的發 明,在壓鑄和其它(類似)液體填充等須要用密封型腔 的模具成型工藝中它已經被廣泛使用了50多年.殘留 在模具型腔里氣體總是給原料的填充和最終成形帶 來很多難題. 合理地使用排氣孔消除腔內的氣體是常用的方法 且可以消除一些外觀問題,但在要求高速高壓的射出 條件下有相當的局限性 熱塑性材料成型過程中會產生氣體,當材料熱解 時它散發出氣體且被推向流道的前端,如果氣體在型 腔里沒消除,將給產品的品質帶來很多問題
2012/10/31 6
沒用排氣裝置時的樣品
主要的接合線
邊框四周亮斑
2012/10/31
頂 針印明顯
7
用分模面排氣時的樣品
邊框四周沒有亮斑
2012/10/31
頂針印仍然明顯
8
真空辅助成型
导流系统
• 导流系统有导流网，注胶管，导流管组成。
布导流网
• 渗胶系统：胶液通过 导流网通道流向整个 真空系统。
布导流管
• 导流管是连通注胶管 和导流网的胶液通道。
布真空系统
• 真空系统主要由真空 袋和抽气口组成， • 空气通过抽气口抽出。
注胶
• 胶液通过注胶管进入 导流管和导流网，最 后渗入双向布中，注 胶时间和布管工艺有 关。一个良好的布管 工艺能有效提高胶液 的渗透速度，和产品 的质量。
产品成型工艺流程图
真空辅助成型工艺流程
模具清理 铺脱模布 涂脱模剂 刷胶衣 胶衣配制
铺双向布
铺表面毡
纤维增强体裁剪
布导流系统
布真空系统
抽真空
注胶
检验
切割
脱模Biblioteka 固化铺双向布• 双向布按尺寸剪裁， 铺在模具表面。不能 小于产品切割线。布 间接缝不宜过大，搭 接宽度不宜过小。
铺脱模布
• 脱模布又称隔离布， 隔离导流网与产品， 又具有很好的渗透性，
真空辅助成型工艺
• 工艺简介：真空辅助成型技术是应用真空 , 借助于铺在结构层表面的高渗透率的介质 引导 ,将树脂注入到结构铺层中的一种工艺 技术 ,多用于成型形状复杂的大型厚壁制品 , 工艺特性：建立一定负压的真空系统是工 艺成功的关键，压力在固化前保持稳定不 变是工艺成功的保障。 • 工艺优点：良好的工作环境，优异的产品 性能。
- 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)。
结束语
复合材料VARI成型技术已成为十分具有活力的复合材料低成本技术，但我国对这项 技术的研究起步较晚，技术不是很成熟，以下几个方面有待于我们进一步研究：
1 低粘度、高性能、工艺时间期长的VARI树脂基体的开发； 2 VARI工艺过程影响参数的系统化研究； 3 制品缺陷形成机理和影响因素的研究； 4 数值模拟的细观化和精确化研究； 5 模拟和实践操作相结合，提高VARI工艺的技术水平。
3 VARI成型的主要问题及技术要求
3.2 VARI成型的技术要求
1 采用粘度低、力学性能好的树脂; 2 树脂粘度应在0. 1~0. 3Pa·s范围内，便于流动和渗透; 3足够长时间内树脂粘度不超出0. 3Pa·s; 4 树脂对纤维浸润角小于8°; 5 足够的真空度，真空度不低于-97KPa; 6 选择合适的导流介质，利于树脂流动和渗透; 7 保证良好的密封，防止空气进入体系而产生气泡; 8 合理的流道设计，避免缺陷的产生。
5
VARI成型的流道设计与模拟
（干斑是VARI成型主要问题之一，而合理的流道设计可有效减少干斑的产生）
5 VARI成型的流道设计与模拟
5.1 VARI成型的流道设计
流道设计最VARI工艺的主要部分之一，包括树脂流道和真空管路设计。
合理的流道设计
避免树脂发生干涉以及制件干斑的形成 缩短树脂渗透时间
VARI成型工艺图
1 VARI成型工艺简介
1.1 VARI成型工艺原理
真空袋 导流网 脱模布 压敏胶带 树脂流动通道 密封胶带 脱模剂 增强体 纤维织物 真空接头
VARI成型封装示意图
1 VARI成型工艺简介
1.2 VARI成型工艺流程
准备模具
模具清理， 脱模剂的涂抹
喷涂胶衣
材料铺放
封 装
纤维织物，脱模布， 密封胶带，真空袋 导流网，导流管和真空管
5 VARI成型的流道设计与模拟
5.4 VARI成型树脂流动模拟
由于在实际构件的流道设计过程中，往往需要采用多种树脂流道组 合，只靠工艺实验很难准确掌握树脂在预成型体中的流动状态，而且 还需要消耗大量的人力和原材料。 所以，通常采用数值模拟软件模拟树脂流动行为，并对VARI工艺流 道进行设计。
5 VARI成型的流道设计与模拟
VARI树脂两个重要工艺参数：注胶温度，操作时间
树脂粘度-温度曲线
树脂粘度-时间曲线
VARI树脂要求：粘度 低，操作时间长
对同一种树脂，通常二者 不可兼得
根据具体结构，选择合适 的注胶温度，同时满足粘 度和工艺操作时间要求
2 VARI工艺树脂与NCF织物
2.4 树脂固化特性
树脂固化温度 不同升温速率下树 脂体系的DSC分析
5.4 VARI成型树脂流动模拟
方案 1 2 3 进 胶 12条肋，下端面 下端面 12条肋，下端面 出 胶 上端面 12条肋，上端面 各肋中间11条通道，上端面 模拟时间/s 19800 68400 19500
肋
方案1
加筋壁板构件 方案1：渗透速度最快，通道干涉。 方案 2：没有干涉，速度过慢。 方案 3 ：没有干涉，速度较快。
4 VARI成型厚度变化规律
4.3 VARI成型厚度监测
涡流传感器
控制与数据采 集系统
VARI成型厚度监测装置
4 VARI成型厚度变化规律
4.3 VARI成型厚度监测
第三阶段： 注胶结束，关闭树脂管， 厚度迅速减小 第二阶段 持续注胶， 厚度基本 不变化 第一阶段： 树脂吸注，织物厚度迅速增大
厚度监测结果
t/min
等温DSC扫描
2 VARI工艺树脂与NCF织物
2.5 NCF织物
NCF（non-crimp fabrics）织物是利用先进的经编技术将连续的长纤维经多层平直铺放并进
行Z向缝合而形成的无卷曲的定向结构织物。
NCF织物
普通机织物
2 VARI工艺树脂与NCF织物
2.5 NCF织物
与普通织物结构上的差别： NCF织物的纱线是伸直而相互平行的，而普通织物的线是卷曲的。 NCF织物为多层结构，目前最多可达八层，而普通织物一般只有两层。 NCF织物各层之间用缝线线缝合，纱线不容易移动，而普通织物的纱线容易滑动。
横向与纵向的混合流动， 形成抛物线状树脂流动前锋
开孔开槽夹芯材料中树脂流动
5 VARI成型的流道设计与模拟
5.3 VARI成型树脂流道设计原则
1
尽可能缩短树脂流动 距离，缩短2
保证树脂流动在树脂 的工艺操作时间内完 成。
3
流道之间不能发生干 涉。但对于复杂结构 ，如没有更为合适的 流道设计方法，可以 在干涉区域增加快速 通道，保证在干涉区 域的树脂通畅。
（1）更好的拉伸性能； （3）更高的损伤容限；
（2）更高的抗疲劳性能； （4）更好的浸润性，更高的工作效率。 与普通织物性能上的差别
3
VARI成型的主要问题及技术要求
3 VARI成型的主要问题及技术要求
3.1 VARI成型的主要问题
1 出现干斑、干区；（局部渗透率变化、流道效应等） 2 夹杂气泡；（漏气、树脂脱泡不干净，小分子挥发等） 3 厚度或纤维体积含量不均匀；（压力梯度等） 4 纤维体积含量低。（固化压力低，不超过一个大气压力等）
过抽
5 VARI成型的流道设计与模拟
5.2 VARI成型树脂流道设计方式 高渗透介质型
将高渗透介质（导流网）铺 放在增强体表面，树脂从增 强体表面向内部渗透。
沟槽型
在模具表面上加工导流槽; 在泡沫芯材上开孔或制槽 来作为树脂流动的通道;
两种形式混合
在模具上加工一个或几个主 要的沟槽作为进胶的通道， 用导流介质将树脂快速分散。
2 VARI工艺树脂与NCF织物
2.2 VARI工艺树脂种类
聚酯树脂、乙烯基树脂、环氧树脂、双马树脂、氰酸酯树脂等。
成本较低，强度和 耐热性较差，主要 应用于船舶领域。
性能相对较高，主要 应用于航空航天领域 ，风机叶片也大多采 用环氧树脂。
2 VARI工艺树脂与NCF织物
2.3 VARI树脂低粘度平台（工艺窗口）预报
5 VARI成型的流道设计与模拟
5.1 VARI成型的流道设计 流道设计不合理，容易形成干班和干区等严重缺陷！
干斑（树脂浸渍不充分的区域）
干区（树脂完全未浸渍的区域）
5 VARI成型的流道设计与模拟
5.1 VARI成型的流道设计
真空通道设置不合理，容易导致过抽！
为保持树脂凝胶前模腔内的持续 真空度，需要连续不断抽真空排 出模腔内的气体，由于树脂粘度 相对较低，如果真空通道设置不 合理，抽气的同时容易将大量的 树脂，从而导致制品大面缺胶。
1 VARI成型工艺简介
1.4 VARI成型工艺适用领域
船舶、风机叶片、飞机等大型，超大型结构
船体
风机叶片
机翼壁板
2
VARI工艺树脂与NCF织物
（VARI成型复合材料的两个重要组分材料）
2 VARI工艺树脂与NCF织物
2.1 VARI工艺对树脂要求
1 黏度低，粘度范围：0.1-0.3Pa.s; 2 足够长时间内黏度不变，有利于浸透、排气; 3 可在较低温度下完全固化; 4 固化时无需额外压力，只需真空压力; 5 具有良好的力学性能，满足结构使用要求; 6 具有较高的玻璃化转变温度，满足耐热要求。
复合材料真空辅助(VARI)成型技术
—— 潘利剑
内容提要
1 2 3 4 5
VARI成型工艺简介 VARI工艺树脂与NCF织物 VARI成型的主要问题及技术要求 VARI成型厚度变化规律 VARI成型的流道设计与模拟
1
VARI成型工艺简介
1 VARI成型工艺简介
1.1 VARI成型工艺原理
VARI(vacuum assistant resin infusion) 成型技术是在真空压力下，利用树脂 的流动、渗透实现对纤维及其织物浸渍，并在真空压力下固化成型的方法。
5.4 VARI成型树脂流动模拟
能够方便地模拟出 树脂在预成型体内 的流动状态、压力 分布及充模时间等
为VARI工艺的流道 设计、工艺中瑕疵 点的排除起着重要 作用
是针对 RTM、 VARI 等液体成型 工艺开发的专业三 维过程模拟软件
PAMRTM
可以节约大量 的人力和物力
5 VARI成型的流道设计与模拟
4
VARI成型厚度变化规律
（VARI成型厚度无法直接控制，影响结构装配和力学性能，成为VARI成型主要问题之一）
4 VARI成型厚度变化规律
4.1 VARI成型厚度影响因素
织物所受 的净压力
1
织物的压 缩特性
2
VARI成型 厚度
3
织物与树 脂的相互 作用
4 VARI成型厚度变化规律
4.2 VARI成型压力分析
抽真空
连接树脂收集器 和真空泵 保压，检查气密性
配树脂
脱泡
导入树脂
按固化工艺固化
脱模修整
1 VARI成型工艺简介
1.3 VARI成型工艺特点
1 衍生自RTM工艺，基本特点与RTM相同； 2 与RTM不同，树脂流动由真空压力驱动； 3 单面模具，另一面为真空袋，制品只有一面光滑； 4 模具通常需要加热，满足树脂固化条件； 5 机械化，自动化程度低，生产周期较长； 6 生产成本低。
树脂压力
Pc Pr Pn
为总压力 （大气压力，且保持不变） 预成型体所受的净压力
4 VARI成型厚度变化规律
4.2 VARI成型压力分析
织物处于干态， 净压力为大力
树脂浸入后，树脂 承担一部分压力， 织物净压力减小
树脂吸注过程中
树脂管关闭，树脂 压力减小，织物净 压力增大