复合材料液体模塑成型工艺研究现状
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生产 的制 品范围更 广 ， 一 步浸润成 型带有 夹芯 、 可
真空后 再用注 射机 注 人树 脂 ， 者仅 靠 型腔 内真 或
空 形 成 的 内外 压 力 差 注 入 树 脂 两 种 方 法 。 ＶＡＲ —
ＴＭ 工 艺 的 成 型 原 理 如 图 １所 示 。
加筋 或预埋件 的 大型 制 品 ， 按 结 构要 求 定 向铺 可 放纤 维 ， 品性 能高 ， 制 成本 低 ； 与传 统模 压 成 型和 金属 成型工艺 相 比 ， Ｃ 的模具 质量轻 ， Ｌ Ｍ 成本 低 ， 投资小 ； 此外 ， 闭模 成 型 的 Ｌ Ｍ 工艺 可满 足 日趋 Ｃ 严 格 的苯 乙烯 挥发 控制 法规 的要 求 。 因此 ， Ｃ Ｌ Ｍ 成型 工艺成 为了先进 复合材 料低成本 制备技 术 的
摘 要 ： 章 介 绍 了 树 脂 传 递 模 塑 （ ＴＭ ） 真 空 辅 助 树 脂 传 递 模 塑 （ 文 Ｒ 、 ＶＡＲ Ｍ ） 树 脂 浸 渍 模 塑 Ｔ 、 （Ｃ Ｉ ）树 脂膜渗透 （ Ｆ） 结构反 应 注射模 塑（ Ｒ Ｍ） 几种 复合 材料 液体模 塑 成 型工 艺 （ Ｃ ） Ｓ Ｒ ＭＰ 、 Ｒ Ｉ、 Ｓ Ｉ 等 Ｌ Ｍ 的 原 理 与 特 点 ， 分 析 了上 述 Ｌ Ｍ 工 艺 存 在 的 主 要 问 题 及 相 应 的 解 决 对 策 。 并 Ｃ
重要发展 方 向 。
图 １ ＶＡＲ ＴＭ 工 艺 原 理 图
收稿 日期 ： ０ １０ —８ ２ １ ２ ２
模 具
材 料
基金项 目： 东华 大学 博 士 学位 论 文 创 新 资 助 （ Ｃ ０ ０ ５ Ｂ ２１１）
２ ３ 树脂浸 渍模塑 （Ｃ Ｉ ． Ｓ Ｒ ＭＰ） Ｓ Ｒ ＭＰ 工 艺 是 由 美 国 Ｓ ｅ ｎ ｏ ｏ Ｃ 工艺 ； 成型原 理 ； 技术 特点 ； 问题 与对策
中 图 分 类 号 ： Ｑ３ ７ ９ Ｔ ２． 文献标 识码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ ９３ ２ （ ０ １ ０ —０ ００ １ ０ ０ ８ ２ １ ）２０ ５ —４
１ 概 念 与 类 型
复合 材 料 液 体 模 塑 成 型 工 艺 （ ｉｕｄ Ｃ ｍ— Ｌｑ ｉ ｏ ｐ ｓ ｅＭｏｄｎ ， ｏｉ ｌｉｇ 简称 Ｌ Ｍ） ｔ Ｃ 是指 将液 态聚 合物 注 入 铺有纤 维预成 型 体 的 闭合模 腔 中 ， 或将 预 先 放
性 、 润 性 ， 好 地 排 尽 气 泡 ， 现 了 一 种 使 用 敞 浸 更 出
开式模 具 ， 在注 射树 脂 的 同 时于排 出 口抽真 空 的
闭 模 工 艺 — — ＶＡＲ Ｍ 工 艺 。 包 括 在 型 腔 内 抽 Ｔ
预成 型体 ， 固化 脱模后 即可获 得复合材 料制 品 。 与其 他复合 材料 成型工艺 相 比， Ｃ 工艺 可 ＬＭ
入 模 腔 中 的 树 脂 膜 加 热 熔 化 ， 液 态 聚 合 物 在 流 使 动 充 模 的 同 时完 成 对 纤 维 的 浸 润 并 固化 成 型 为 制
２ 成 型 原 理
２ １ 树脂 传递模 塑 （ Ｔ ） ． Ｒ Ｍ Ｒ ＴＭ 工 艺 最 早 起 源 于 １ ４ ９ ０年 的 ＭＡＲ ０ Ｃ 法 ， 为适 应 飞 机 雷 达 天 线 罩 成 型 而 发 展 起 来 的 是 闭 合 模 塑 技 术 。 基 本 原 理 是 ： 模 具 的 型 腔 中 预 在 先 放 置 增 强 材 料 ， 模 夹 紧 后 ， 一 定 的 温 度 和 压 合 在
作者 简 介 ： 兆麟 （９ ４ ） 女 ， 北 石 家 庄人 ， 士 研 究 生 。 刘 １８ 一 ， 河 博
２１ ０ １年 第 ２期
山 东 纺 织 科 技
．５ ． １
ｉ ｓ 司获得 专利 权 的一种 新 型 真 空辅 助 树脂 注 ｔ 公 ｅ
入 技 术 。 基 本 原 理 是 ： 模 具 型 面 上 铺 放 增 强 材 在 料 与 各 种 辅 助 材 料 ， 真 空 袋 将 型 腔 边 缘 密 封 严 用
密 ， 对 型腔 内抽真 空 ， 树脂 在真 空作 用下 由精 再 使 心设 计 的树脂分 配 系统 注 入 模 腔 ， 通过 树 脂 的流 动、 透 ， 渗 实现对 纤维 的浸 润 。
根 据 树 脂 分 配 系 统 的 特 点 ， 将 Ｓ Ｒ ＭＰ 工 可 Ｃ Ｉ
封 条
艺分 为高渗 透介 质型 和引 流槽 型两种 类 型 。在 高 渗透介 质 型工艺 中 ， 由于 高 渗 透介 质 层 较 高 的 渗 透率 ， 内的树脂 流动 前缘 迅速超 过纤 维层 ， 其 因此
品的复合 材料制备 技 术 。最 常见 的 Ｌ Ｍ 工艺包 Ｃ 括 树脂传 递模 塑 、 真空辅 助树脂 传递模 塑 、 树脂 浸 渍模塑 、 脂膜 渗透 工 艺 和结 构 反应 注 射模 塑 成 树 型 。上述 几种 Ｌ Ｍ 工 艺 的共 同特 点是 首 先将 纤 Ｃ 维 预成 型体放人 模 腔 中， 再将 一种 或 多种 液态 树 脂 （ 常为热 固性树脂 ） 通 在压力 作用下 注入 闭合 模 内， 压力作 用可 通过模 腔 内形成 真空 ， 因重力或 由 压 力泵 、 力容 器等 提供 ， 压 而后 液态树脂 浸润 纤维
力下 ， 经静态 混合 器 混合 均 匀 的树 脂 体 系注 入 将 模具， 浸渍 增强 材 料并 固化 ， 后经 脱模 、 加 工 最 后 得到复合 材料制 品 。
２ ２ 真 空辅助 树脂传 递模塑 （ Ａ Ｔ ） ． Ｖ Ｒ Ｍ
为 了改 善 Ｒ Ｍ 注 射 时 模 腔 内 树 脂 的 流 动 Ｔ
・
５ ・ ０
山 东 纺 织 科 技
２ １ 年 第 ２期 ０１
复 合材 料液体 模 塑 成 型工艺 研究 现状
刘 兆 麟 ， 灿 灿 程
（． １ 东华 大 学 。 海 ２ １ ２ ；． 织 面料 技 术 教 育部 重 点 实验 室 。 海 ２ １ ２ ） 上 ０６０２纺 上 ０ ６０
真空后 再用注 射机 注 人树 脂 ， 者仅 靠 型腔 内真 或
空 形 成 的 内外 压 力 差 注 入 树 脂 两 种 方 法 。 ＶＡＲ —
ＴＭ 工 艺 的 成 型 原 理 如 图 １所 示 。
加筋 或预埋件 的 大型 制 品 ， 按 结 构要 求 定 向铺 可 放纤 维 ， 品性 能高 ， 制 成本 低 ； 与传 统模 压 成 型和 金属 成型工艺 相 比 ， Ｃ 的模具 质量轻 ， Ｌ Ｍ 成本 低 ， 投资小 ； 此外 ， 闭模 成 型 的 Ｌ Ｍ 工艺 可满 足 日趋 Ｃ 严 格 的苯 乙烯 挥发 控制 法规 的要 求 。 因此 ， Ｃ Ｌ Ｍ 成型 工艺成 为了先进 复合材 料低成本 制备技 术 的
摘 要 ： 章 介 绍 了 树 脂 传 递 模 塑 （ ＴＭ ） 真 空 辅 助 树 脂 传 递 模 塑 （ 文 Ｒ 、 ＶＡＲ Ｍ ） 树 脂 浸 渍 模 塑 Ｔ 、 （Ｃ Ｉ ）树 脂膜渗透 （ Ｆ） 结构反 应 注射模 塑（ Ｒ Ｍ） 几种 复合 材料 液体模 塑 成 型工 艺 （ Ｃ ） Ｓ Ｒ ＭＰ 、 Ｒ Ｉ、 Ｓ Ｉ 等 Ｌ Ｍ 的 原 理 与 特 点 ， 分 析 了上 述 Ｌ Ｍ 工 艺 存 在 的 主 要 问 题 及 相 应 的 解 决 对 策 。 并 Ｃ
重要发展 方 向 。
图 １ ＶＡＲ ＴＭ 工 艺 原 理 图
收稿 日期 ： ０ １０ —８ ２ １ ２ ２
模 具
材 料
基金项 目： 东华 大学 博 士 学位 论 文 创 新 资 助 （ Ｃ ０ ０ ５ Ｂ ２１１）
２ ３ 树脂浸 渍模塑 （Ｃ Ｉ ． Ｓ Ｒ ＭＰ） Ｓ Ｒ ＭＰ 工 艺 是 由 美 国 Ｓ ｅ ｎ ｏ ｏ Ｃ 工艺 ； 成型原 理 ； 技术 特点 ； 问题 与对策
中 图 分 类 号 ： Ｑ３ ７ ９ Ｔ ２． 文献标 识码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ ９３ ２ （ ０ １ ０ —０ ００ １ ０ ０ ８ ２ １ ）２０ ５ —４
１ 概 念 与 类 型
复合 材 料 液 体 模 塑 成 型 工 艺 （ ｉｕｄ Ｃ ｍ— Ｌｑ ｉ ｏ ｐ ｓ ｅＭｏｄｎ ， ｏｉ ｌｉｇ 简称 Ｌ Ｍ） ｔ Ｃ 是指 将液 态聚 合物 注 入 铺有纤 维预成 型 体 的 闭合模 腔 中 ， 或将 预 先 放
性 、 润 性 ， 好 地 排 尽 气 泡 ， 现 了 一 种 使 用 敞 浸 更 出
开式模 具 ， 在注 射树 脂 的 同 时于排 出 口抽真 空 的
闭 模 工 艺 — — ＶＡＲ Ｍ 工 艺 。 包 括 在 型 腔 内 抽 Ｔ
预成 型体 ， 固化 脱模后 即可获 得复合材 料制 品 。 与其 他复合 材料 成型工艺 相 比， Ｃ 工艺 可 ＬＭ
入 模 腔 中 的 树 脂 膜 加 热 熔 化 ， 液 态 聚 合 物 在 流 使 动 充 模 的 同 时完 成 对 纤 维 的 浸 润 并 固化 成 型 为 制
２ 成 型 原 理
２ １ 树脂 传递模 塑 （ Ｔ ） ． Ｒ Ｍ Ｒ ＴＭ 工 艺 最 早 起 源 于 １ ４ ９ ０年 的 ＭＡＲ ０ Ｃ 法 ， 为适 应 飞 机 雷 达 天 线 罩 成 型 而 发 展 起 来 的 是 闭 合 模 塑 技 术 。 基 本 原 理 是 ： 模 具 的 型 腔 中 预 在 先 放 置 增 强 材 料 ， 模 夹 紧 后 ， 一 定 的 温 度 和 压 合 在
作者 简 介 ： 兆麟 （９ ４ ） 女 ， 北 石 家 庄人 ， 士 研 究 生 。 刘 １８ 一 ， 河 博
２１ ０ １年 第 ２期
山 东 纺 织 科 技
．５ ． １
ｉ ｓ 司获得 专利 权 的一种 新 型 真 空辅 助 树脂 注 ｔ 公 ｅ
入 技 术 。 基 本 原 理 是 ： 模 具 型 面 上 铺 放 增 强 材 在 料 与 各 种 辅 助 材 料 ， 真 空 袋 将 型 腔 边 缘 密 封 严 用
密 ， 对 型腔 内抽真 空 ， 树脂 在真 空作 用下 由精 再 使 心设 计 的树脂分 配 系统 注 入 模 腔 ， 通过 树 脂 的流 动、 透 ， 渗 实现对 纤维 的浸 润 。
根 据 树 脂 分 配 系 统 的 特 点 ， 将 Ｓ Ｒ ＭＰ 工 可 Ｃ Ｉ
封 条
艺分 为高渗 透介 质型 和引 流槽 型两种 类 型 。在 高 渗透介 质 型工艺 中 ， 由于 高 渗 透介 质 层 较 高 的 渗 透率 ， 内的树脂 流动 前缘 迅速超 过纤 维层 ， 其 因此
品的复合 材料制备 技 术 。最 常见 的 Ｌ Ｍ 工艺包 Ｃ 括 树脂传 递模 塑 、 真空辅 助树脂 传递模 塑 、 树脂 浸 渍模塑 、 脂膜 渗透 工 艺 和结 构 反应 注 射模 塑 成 树 型 。上述 几种 Ｌ Ｍ 工 艺 的共 同特 点是 首 先将 纤 Ｃ 维 预成 型体放人 模 腔 中， 再将 一种 或 多种 液态 树 脂 （ 常为热 固性树脂 ） 通 在压力 作用下 注入 闭合 模 内， 压力作 用可 通过模 腔 内形成 真空 ， 因重力或 由 压 力泵 、 力容 器等 提供 ， 压 而后 液态树脂 浸润 纤维
力下 ， 经静态 混合 器 混合 均 匀 的树 脂 体 系注 入 将 模具， 浸渍 增强 材 料并 固化 ， 后经 脱模 、 加 工 最 后 得到复合 材料制 品 。
２ ２ 真 空辅助 树脂传 递模塑 （ Ａ Ｔ ） ． Ｖ Ｒ Ｍ
为 了改 善 Ｒ Ｍ 注 射 时 模 腔 内 树 脂 的 流 动 Ｔ
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山 东 纺 织 科 技
２ １ 年 第 ２期 ０１
复 合材 料液体 模 塑 成 型工艺 研究 现状
刘 兆 麟 ， 灿 灿 程
（． １ 东华 大 学 。 海 ２ １ ２ ；． 织 面料 技 术 教 育部 重 点 实验 室 。 海 ２ １ ２ ） 上 ０６０２纺 上 ０ ６０