专利名称：一种提高真空渗透成形复合材料结构质量的工艺方法
技术领域：
本发明介绍的是一种提高真空渗透成形复合材料结构质量的工艺方法，它有效地提高了真空渗透法成型的复合材料结构的质量。
真空渗透成型复合材料的方法是一种不需要额外压力，仅依靠真空压力将树脂吸入增强体后直接固化成型的方法。现有的工艺技术针对不同制件的结构形式主要提出了以下几个方面的工艺措施1.树脂的流动方式。树脂的流动可采用两种方式，一种是树脂从制件的上表面向下表面流动、渗透，透气材料放在下表面；另一种是让树脂从制件的下表面向上表面流动、渗透，透气材料放在上表面。
2.流道的设计。流道的方式有两种，一种是在制件表面放置树脂易通过的网格，使树脂首先很快地充满某一表面，而后再浸透整个制件；另一种是在模具上按一定方式加工大量的尺寸不等的槽。又宽又深的槽贯穿制件的某一大表面，作为主流道，在主流道之间再加工有大量的又窄又浅的支流道，使树脂能很快充满该表面。
3.工装方式。在制件的边角处放置一些真空嘴，以尽量排出制件内的气体并帮助树脂流动。
4.工艺过程的控制。在整个吸注过程中，始终要抽真空，直到树脂凝胶。
在制件的加工过程中，根据上述的技术措施来选取适当的工艺流程进行生产是为了得到合格的产品，而产品质量评价主要指标是看产品内部是否出现干斑、尽量少的气泡和孔隙含量，而这些指标的好坏都直接影响制件的性能。现有技术主要研究的是如何让树脂能浸透整个制件，且不出现干斑，几乎未见如何降低制件中孔隙含量的技术措施。对于复合材料制件，内部孔隙的存在是不可避免的，尤其是使用含有活性稀释剂的树脂体系，若工艺设计不当，可能会在制件中留有大量的气泡，而这一点在制件质量中是一项至关重要的指标，它的高低直接影响制件的性能。所以，这个问题将成为这一技术领域内今后的研究方向。
本发明的目的正是针对上述关于如何降低制件内孔隙含量这一技术上的难点问题而设计提供了一种提高真空渗透成形复合材料结构质量的工艺方法，它有效地降低了制件内部的孔隙含量，提高了制件的质量。
本发明的目的是通过以下措施来实现的该种提高真空渗透成形复合材料结构质量的工艺方法，其工艺措施的构成与现有技术相比有些是一样的，其内容主要包括，在由垫底的模具模板、周边的密封腻子和封顶的真空袋所构成的密闭空间内设置有待加工的制件，制件的上面铺设有一层透气材料层，通过注胶管向制件的底部注胶，由于外部对上述密闭空间抽真空所造成的负压作用，注入制件底部的胶质材料会向上浸透构件，而本发明所述的工艺方法的特征在于，在用胶管向制件的底部注胶前，将注胶管的吸入端用堵物封闭，将上述密闭空间和制件抽至真空，当真空度达到-0.9MPa时，将处于封闭状态的注胶管的吸入端放入树脂容器的树脂内，再取下其封闭堵物，使其开始吸注。上述工艺方法通过在实验和生产过程中的检验，能大大地降低制件内部的孔隙含量，且树脂能完全地浸透整个制件，提高了浸透程度及均匀性。
附图的图面说明如下
图1为本发明工艺方法的实施步骤的示意图包括图1-1、图1-2、图1-3，其中，图1-1为注胶管吸入树脂前的抽真空准备阶段；图1-2为将注胶管放入树脂容器的树脂内的准备吸注阶段；图1-3为去掉堵物后的开始吸注阶段图2为本发明实施例所采用的工艺方法的结构示意图以下将结合附图和实施例对本发明工艺方法作进一步地详述参见附图1，2所示，采用该种提高真空渗透成形复合材料结构质量的工艺方法来加工厚板件，厚板件的尺寸为60×60×3厘米。先在模具板上铺设好一层垫底的模具模板3，将注胶管4的流胶段的外面依次包敷流胶网格5和上层脱模布6，流胶段上加工有出胶孔8，流胶网格5是用塑料线型材料编织成的呈片形的网状结构，流胶网格5和上层脱模布6所构成的双层流胶层再铺设到模具模板3上，将制件7放置在上层脱模布6上，注胶管4的流胶段与制件7的位置关系是，流胶段平行设置在制件7的一侧，两者之间的距离L应大于50厘米。另外，在制件7的上面再铺设一层透气材料层9，透气材料层(9)的厚度为3-5厘米，最后，在制件7上再覆盖上封顶的真空袋2，并将真空袋2和模具模板3的周边用密封腻子1密封固定在模具板上，这样，制件7这被密封在由垫底的模具模板3、周边的密封腻子1和封顶的真空袋2所构成的密闭空间内，加工制件时，在用胶管4向制件7的底部注胶前，将注胶管4的吸入端用堵物10封闭，先将上述密闭空间和制件7抽至真空，最大限度地抽出密闭空间和制件7内的残留的空气，当真空度达到-0.9MPa时，将处于封闭状态的注胶管4的吸入端放入树脂容器12的树脂11内，使其在打开前保证注胶管4内不进入一点空气，放入树脂11内后，再取下其封闭堵物10，使胶体材料开始吸注。加工完成后的厚板材制件经检测，其内部质量均匀。通过对比实验和生产得出，上述操作可以使制件的孔隙率在1％以下，而不采用这样的操作方法成型的制件的孔隙率至少为5％。另外，经无损检测后证明，该制件树脂浸透了整个织物预成的形体，质量良好。
本发明工艺方法与现有技术相比，实现了对大厚度制件的加工成型，并同时降低了制件内部的孔隙含量，提高了浸透程度及均匀性，使产品质量得到了很大的提高。
权利要求
1.一种提高真空渗透成形复合材料结构质量的工艺方法，该方法采取的工艺措施主要包括在由垫底的模具模板(3)、周边的密封腻子(1)和封顶的真空袋(2)所构成的密闭空间内设置有待加工的制件(7)，制件(7)的上面铺设有一层透气材料层(9)，通过注胶管(4)向制件(7)的底部注胶，由于外部对上述密闭空间抽真空所造成的负压作用，注入制件(7)底部的胶质材料会向上浸透构件，该工艺方法的特征在于在用胶管(4)向制件的底部注胶前，将注胶管(4)的吸入端用堵物(10)封闭，将上述密闭空间和制件抽至真空，当真空度达到-0.9MPa时，将处于封闭状态的注胶管(4)的吸入端放入树脂容器(12)的树脂(11)内，再取下其封闭堵物(3)，使其开始吸注。
2.根据权利要求1所述的用于大厚度制件的真空渗透成形复合材料的工艺方法，其特征在于流胶网格(5)是一种用塑料线型材料编织成的呈片形的网状结构。
3.根据权利要求1所述的用于大厚度制件的真空渗透成形复合材料的工艺方法，其特征在于制件(7)的上面铺设的透气材料层(9)的厚度为3-5厘米。
全文摘要
本发明介绍的是一种提高真空渗透成形复合材料结构质量的工艺方法，其内容主要包括，在由垫底的模具模板、周边的密封腻子和封顶的真空袋所构成的密闭空间内设置有待加工的制件，制件的上面铺设有一层透气材料层，通过注胶管向制件的底部注胶，由于外部对上述密闭空间抽真空所造成的负压作用，注入制件底部的胶质材料会向上浸透构件，而本发明所述的工艺方法的特征在于，在用胶管向制件的底部注胶前，将注胶管的吸入端用堵物封闭，将上述密闭空间和制件抽至真空，当真空度达到－0.9MPa时，将处于封闭状态的注胶管的吸入端放入树脂容器的树脂内，再取下其封闭堵物，使其开始吸注。本发明工艺方法与现有技术相比，实现了对大厚度制件的加工成型，并同时降低了制件内部的孔隙含量，提高了浸透程度及均匀性，使产品质量得到了很大的提高。
文档编号B29C70/48GK1398716SQ0112057
公开日2003年2月26日 申请日期2001年7月24日 优先权日2001年7月24日
发明者李玉华, 赵渠森, 赵攀峰 申请人:北京航空工艺研究所