真空灌注低成本成型工艺及其应用研究

摘 要 ： 介 绍了复合材料低成本制造工艺——真空辅助灌注成型技术 的基本原理 、 主要工艺流程 ， 详细 阐述其工艺优点 ， 针对 国
内外真空辅助灌注成型技术进行研究和应用状况概述 ， 并介绍了真空辅助灌 注成型在航空航天 、 船舶制造等领域 中的应用 。
关键词 ： 真空辅助灌注成型工艺 ； 应用研究 ； 航空航天
常环境温度为 １ ５～ ２ ５℃ ， 相对湿度为 ６ ０ ％ 以下 。
（ ２ ）根据天线 罩尺 寸和成 型要 求 ， 分 批次 配制 适量的环氧树脂体系胶液 ， 搅拌均匀 。 （ ３ ）根据某翼型机载天线罩 的外形尺 寸及壁厚 裁剪无碱玻璃纤维织物 ， 置于 ６ ０℃ ± ５ ｏ Ｃ的烘箱 中 干燥 ４ ｈ以上 。成 型前取 出增 强织 物 ， 待其 降 至室 温后使用 。 （ ４ ）在天 线罩 模具 （ 已涂 覆好脱 模 剂 ） 表 面按
关注 。该成型方法 主要 是依靠 真空 ， 将树 脂 吸人模 具中， 也可 以同时利用压力将树脂压入 ， 从 而达到树
作 者简介 ： 罗鹏 ， 男， １ ９ ８ ３ 年 生， 工程师 。研究方 向： 复合材料成 型
工 艺及 设 备 。
脂浸润纺织预成型体 的 目的 ， 制 品孔 隙一 般较少 ， 纤
先进复合材料最 突 出的问题 就是成 本过 高 ， 这 也 限 制 了复合 材 料 更广 泛 的应 用 。在 复 合材 料 总成 本
中， 制造成本 约 占 ６ ０ ％ ～ ７ ０ ％， 所 以要 降低材 料 的
成本 ， 必须在复合材料成型技术上实现突破” 。 目前作为制造大型制件的低成本化加工技 术之
Ｏ 前 言
复合材料具有 质量 小 、 高强度 、 高模 量 、 结 构功 能一体化 和设计 制造 一体 化 、 易于 成型大 型构 件等
突 出优点 ， 相 比于传统 金属 材料具 有不可 比拟 的优 势， 已在航空航天 、 交通运输等领域获得 了广泛 的应
技术障碍 ， 严重影 响 了复合材 料 的广泛 应用 。另外
一
用， 并显示 出其 不可 取代 的重要地 位 。然 而传 统 的 成 型工艺 在成 型大型复 杂结构件 时存 在难以逾越 的
收稿 日期 ： ２ ０ １ ３一ｌ １ 一 Ｏ ５ 修 回 日期 ： ２ ０ １ ３—１ １ —２ ４
的真空辅助 灌注成 型 （ Ｖ Ａ Ｒ Ｉ ） 得 到了业 界人 士 的
Ａｂｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｔｈ ｅ ｂａ ｓ ｉ ｃ ｐ ｒ ｉ ｎｃ ｉ ｐ ｌ ｅ ａ ｎ ｄ ｍａ ｉ ｎ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｌｏ ｆ ｗ ｏ ｆ ｖ ａ ｃ ｕ ｕ ｍ ｉ ｎ ｆ ｕ ｓ ｉ ｏ ｎ ｍｏ ｌ ｄ ｉ ｎ ｇ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ，ａ ｌ ｏ ｗ ｃ ｏ ｓ ｔ ｃ ｏ ｍｐｏ ｓ ｉ ｔ ｅ ｍｏ ｌ ｄ ｉ ｎ ｇ ｐｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ，ａ ｒ ｅ ｄｅ ｓ ｃ ｒ ｉ ｂ ｅ ｄ，ｗｉ ｔ ｈ ｉ ｔ ｓ ａ ｄ ｖ ａ ｎ ｔ ａ ｇ ｅ ｓ ｅ ｌ ａ ｂ ｏ ｒ ａ ｔ ｅ ｄ． Ａｎ ｏ ｖ ｅ ｒ ｖ ｉ ｅ ｗ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ａ ｎ ｄ ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｖ ａ ｃ ｕ ｕ ｍ ｉ ｎ ｆ ｕ ｓ ｉ ｏ ｎ ｍｏ ｌ ｄ ｉ ｎ ｇ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ａ ｔ ｈ ｏ ｍｅ ａ ｎ ｄ ａ ｂ ｒ ｏ ａ ｄ ｉ ｓ ｇ ｉ ｖ ｅ ｎ，ａ ｎ ｄ ｐａ ｒ ｔ ｉ ｃ ｕ ｌ ａ ｒ ｌ ｙ ｉ ｔ ｓ ｕ ｓ ｅ ｓ ｉ ｎ ａ ｅ ｒ ｏ ｓ ｐ ａ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ ｍａ ｒ ｉ ｎ ｅ ｓ ｅ ｃ ｔ ｏ ｒ ｓ ａ ｒ ｅ ｈ ｉ ｇ ｈｌ ｉ ｇ ｈ ｔ ｅ ｄ ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ：ｖ ａ ｃ ｕ ｕ ｍ ｉ ｎ ｆ ｕ ｓ ｉ ｏ ｎ ｍｏ ｌ ｄ ｉ ｎ ｇ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ；ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ；ａ ｅ ｒ ｏ ｓ ｐ ａ ｃ ｅ
维含量较之手工铺放有很大 的提高 。
《 玻璃 纤维） ２ ０ １ ４ 年 第１ 期
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罗鹏 ， 等： 真 空灌 注低成本 成型工艺及其应用研 究
１ 真空辅助灌 注成 型ຫໍສະໝຸດ Baidu艺
１ ． １ 基 本 原 理
真空灌注成型工艺是将纤维增强 材料直接铺 放
在模具上 ， 在纤维增强材料顶上铺设一 层脱模 布 ， 脱 模 布通常是一层 很 薄的低 孔 隙率 、 低渗 透率 的纤 维
（ Ａ ｉ ｒ ｃ ｒ ａ ｆ ｔ Ｉ ｎ ｄ ｕ ｓ ｔ ｒ ｙ Ｃ ｏ ． ，Ｌ ｔ ｄ ｏ ｆ Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ａ ｖ ｉ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｉ ｎ ｄ ｕ ｓ ｔ ｒ ｙ Ｇ ｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｌ Ａｉ ｒ ｃ ｒ ａ ｆ ｔ Ｃ ｏ ． ， Ｌ ｔ ｄ ． ， Ｚ ｈ ｕ ｈ ａ ｉ ５ １ ９ ０ ４ ０ ）
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罗 鹏， 等： 真空灌注低成本成型工艺 及其应用 研究
中图分类号 ： Ｔ Ｑ １ ７ １ ． ７ ７ ７ ． ７ ７
文献标识码 ： Ａ
真窒灌洼低成本成蟹工艺及 其应用研究
罗鹏 ， 高兰宁 ， 李贤德 ， 戴芳芳
（ 中航通 飞 华南 飞机 工业有 限公 司 。珠海 ５ １ ９ ０ ４ ０ ）
Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ａ ｎｄ Ａｐ ｐｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｌｏ ｗ Ｃｏ ｓ ｔ Ｖａ ｃ ｕｕ ｍ Ｉ ｎ ｆ ｕ ｓ ｉ ｏ ｎ Ｍｏ ｌ ｄ ｉ ｎｇ Ｐｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ
ＬＵＯ Ｐｅ ｎ ｇ，ＧＡｏ Ｌａ ｎｎ ｉ ｎｇ，ＬＩ Ｘｉ ａ ｎｄ ｅ，ＤＡＩ Ｆａ ｎ ｇ ｆ ａ ｎｇ