复合材料液体成型工艺的发展及应用

天 、交 通运 输 、体 育 用 品 、船 舶 、建 筑 等 领 域 得 到 了 对 纤 维及其 织 物 的 浸 渍 ，并 在 室 温 下 进 行 固化 ，形
广 泛 应 用 －５］。ＲＴＭ 在 航 空航 天 和军 事 领 域 的应 成 一 定树 脂与 纤维 比例 的工 艺方 法 。
用 主要 体 现 大 型 结 构 部 件 的 整 体 成 型 方 面 ，国 外
飞 机 的 机翼 等 。ＲＴＭ 成 型技 术 在 舰 船 和 装 甲车 辆 ＶＡＲＴＭ 工 艺 可减 少 这 种 压 力 ，因 而 增 加 了使 用 更
代后 ，随着 飞行 器 的 承 力 构 件 及 次 承 力 构 件 、国 防 应用 、汽 车 结 构 件 以及 高性 能 体 育 用 品 等 的 开 发 ， ＲＴＭ 工 艺取 得 了显著 的进 展 ，并 且 在此 基 础 上 开发 了 ＶＡＲＴＭ、ＳＣＲＩＭＰ、ＲＦＩ、ＳＲＩＭ 等 这 些 先 进 的 ＬＣＭ 工艺 技术 。
与其 他 纤维 复 合材 料 制 造技 术相 比 ，ＬＣＭ 技 术 可 生产 的 构 件 范 围 广 ，可 按 结 构 要 求 定 向铺 放 纤 维 ，一步浸渍成型带有夹芯、加筋、预埋件等的大型 构件 。ＬＣＭ可 以实现 复合材 料设计 、制 备 的一体 化 … ；既 可制 备 大 型 整 体 复 合 材 料 制 件 ，又 可 制 备 各种 小 型精密 复合 材 料 制 件 ；既 能 显 著 缩短 制 件 生 产周 期 ，又可 保 证 制 件 的整 体 质 量 。２０世 纪 ８Ｏ年
１ 树脂传 递模 塑 （ＲＴＭ）成型工艺
树 脂传 递 模 塑 成 型 简 称 ＲＴＭ（Ｒｅｓｉｎ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｍｏｌｄｉｎｇ），是 一 种 闭 模 成 型 技 术 ，可 以 生 产 出两 面 光 的制 品 。它 的基 本 原 理 是 先 在 模 腔 内预 先 铺 放 增强材料预成型体 、芯材和预埋件 ，然后在压力 或 真空 作 用 下将 树 脂 注入 闭合 模 腔 ，浸 润纤 维 ，经 固 化 、脱 模 、后加 工 而 成 制 品 的 工 艺 。 随着 材 料 技 术
ＶＡＲＴＭ是一种 吸出空气的闭模工艺 ，与常规
ＲＴＭ 成 型技 术 在 航 空航 天 领 域 的应 用 主要 有 雷 达 的 ＲＴＭ 工 艺 相 比 ］：① ＲＴＭ 工 艺 在 树 脂 注 入
罩 、螺 旋 桨 、隔 舱 门 、直 升 机 的 方 向 舵 、整 体 机 舱 、 时 ，模 具 型 腔 内 可 积 起 几 吨 压 力 ，通 过 抽 真 空
２０１６年 第 ４５卷第 ２期
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合成 材料 老化 与应 用
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复 合 材 料 液 体 成 型 工 艺 的 发 展 及 应 用 米
徐 竹 （西安航 空职 业技 术 学院 ，陕 西西安 ７１００８９）
摘 要 ：复合材 料液 体成 型工 艺是 一种 近年 来 出现 的先进 复合 材料低 成 本制 造技 术 。论文 介绍 了树 脂传 递模塑成型 ＲＴＭ和 ＲＴＭ 的衍生工艺 ＶＡＲＴＭ、ＳＣＲＩＭＰ、ＲＦＩ、ＳＲＩＭ 等几种复合材料液体成型工艺 （ＬＣＭ）的 特 点 ，并 分析 了几 种不 同 ＬＣＭ工 艺 的优 缺点及 应用 领 域 。
ａｎｄ ｓｅｖｅｒａｌ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｌｉｑｕｉｄ ｍｏｌｄｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ（ＬＣＭ）ｃｈａｒａｃｔｅｒ ｉｓｔｉｃｓ ｗｅｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，ａｎｄ ｔｈｅ ａｄｖａｎｔａ—
ｇｅｓ ａｎｄ ｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓ ｏｆ ｓｅｖｅｒａｌ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ＬＣＭ ｐｒｏｃｅｓｓ ａ ｎ ｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｆ ｉｅｌｄ ｗｅｒｅ ａｎａ ｌｙｚｅｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｍａｔｅｒ ｉａ ｌ ，ｌｉｑｕｉｄ ｍｏｌｄｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ，ＲＴＭ ，ＲＴＭ ｄｅｒ ｉｖａｔｉｖｅ ｐｒｏｃｅｓｓ
｝基金项 目：西安航空职业技术学院 ２０１４院级精 品资源共享课程复合材料成型技术基金项 目（２０１４ＪＺ０７）
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徐 竹 复合材料液体成型工艺 的发展及应用
和工 艺 的不 断 发 展 ，ＲＴＭ 工 艺 制 品 已经 在 航 空 航 纤维 增强 体 中的气 体 ，通 过树 脂 的流 动 、渗 透 ，实 现
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｈｅ ｌｉｑｕｉｄ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｍｏｌｄｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ｉｓ ａ ｋｉｎｄ ｏｆ ｌｏｗ ｃｏｓｔ ａｎｄ ａｄｖａｎｃｅｄ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｍａｔｅｒ ｉａｌｓ ｍａｎｕ－ ｆａｃｔｕｒｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎ ｒｅｃｅｎｔ ｙｅａｒｓ．Ｔ ｈ ｅ ｒｅｓｉｎ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｍｏｌｄｉｎｇ ＲＴＭ ，ＲＴＭ ｄｅｒ ｉｖｅｄ ＶＡＲＴＭ ，ＳＣＲＩＭＰ，ＲＦＩ，ＳＲＩＭ
关 键词 ：复合 材料 ，液 态成 型工 艺 ，ＲＴＭ，ＲＴＭ衍 生工 艺 中图分 类号 ：ＴＢ ３３
Ｄｅｖｅｌｏｐｍ ｅｎｔ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｃｏｍ ｐｏｓｉｔｅ Ｌｉｑｕｉｄ Ｆｏｒｍ ｉｎｇ Ｐｒｏｃｅｓｓ
ＸＵ Ｚｈｕ
（Ｘｉ’ａｎ Ａｅｒｏｎａｕｔｉｃａｌ Ｐｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｘｉ’ａｎ ７ １００８９，Ｓｈａａｎｘｉ，Ｃｈｉｎａ）
复 合 材 料 液 体 成 型 工 艺 也 称 液 体 模 塑 成 型 技 术 （Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ Ｍｏｌｄｉｎｇ，简 称 ＬＣＭ）是 指 将 液 态 树 脂 注 入 铺 有 纤 维 预 成 型 体 的 闭 合 模 腔 中 ，或 加 热 熔 化 预 先 放 入 模 腔 内 的 树 脂 膜 ，液 态 树 脂 在 流 动充 满 模 腔 的 同时 完 成 纤 维／树 脂 的 浸 润 并 经 固化 脱 模 后 成 为 复 合 材 料 制 品 的一 种 成 型 工 艺 。