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当新兴的复合材料成型工艺

发布时间:2021-09-11 03:16:03 阅读: 来源:PPA厂家

新兴的复合材料成型工艺

直到不久前,树脂膜渗法(resin film infusion—一编写为RFI)还未获得广泛应用。但现在已有迹象表明,这种方法已加入到复合材料成型技术的主流之中,它已在汽车、船舶、航空航天等领域获得商业应用。

成型原理

RFI成型工艺明智而简单。它基于如下设计理念:

如果把树脂施加到干纤维铺层或预制体的一侧,然后使其渗透整个材料厚度到达另一侧,那么,为了获得快速而完全的浸透,树脂通过纤维的路程就必须很短。工艺工程师们通过研究发现,如果采用树脂薄膜为原料,加热套色谐和使其熔化,并使用真空或压力助其渗透纤维,就可达到上述目的。于是就产生了 RFl工艺。

工艺过科简介

把经过预先催化的树脂膜片放入模具内,在其上面覆以干的增强材料。用密封定位的真空袋封闭模腔。然后用一烘箱加热,熔化树脂。树脂在真空作用下渗透纤维层后固化。对叠得较厚的布层,可在于布层间插入附有分离统的半硬树脂膜。这种方法还较灵活,不仅万能材料实验机选择指标是高份子聚合物或它的相干材料限于使用真空袋,还可使用压力袋甚至对模。在要求较高纤维含量和固化度的场合,亦可使用热压罐代低偏差替供箱。

优点

RFI工艺与现有的成型技术相比具有显著的优点。在树脂传递模塑(RTM)或真空辅助树脂传递模塑(VARTM)工艺中,液态树脂通过推压或抽吸方式通过模具内的纤维预制体,形成最终制件形状。这些方法使树脂经历较长的有时甚至较复杂的路径。为了保证前部树脂均匀推进,不留孔隙或干区,需要仔细的工艺设计和细节考虑。废品率可能较高(至少在初期如此)。这些方法需要使用对模,使制模费用增高。成型厂商必须配混树脂,加入适量的固化剂和催化剂,用量须与纤维和模具类型相适。如果不能保持一致,则会导致产品质量不均。

RFI工艺克服了这些缺点。加热和用真空(或压力)帮助树脂渗透连续的纤维预制体使得树脂分布均匀,制品成型周期短。在无树脂膜的另一侧使用真空袋形成低压,在不使用对模的槽况下就能获得闭模系统的捕集排放物的效果。树脂料以可控制的形式供给,其中已含有适量的固化剂和催化剂。它们在加热后发生作用,在纤维增强材料被完全渗清后就完成固化。

RFl工艺相对于使用树脂预混织物(树脂亦可控制)的成型工艺来说亦有长处。预混料常常德要借助高温和固化压力来完成有效渗透和固化,以消除孔隙。因而必须使用加压烘箱或热压罐。尽管预浸料的热压能成型法能获得高纤维体积分数和优质产品,但工程师们越来越热心于寻求成本更低的替代方法。 RFI即是一种可行的选择。

归结起来,RFl工艺的主要优点在于它能一次浸渍超常厚度纤维层的能力。具有高度三维.结构的缝编、机织预制作都能浸透,并可加入能够承受工艺条件的芯材一并成型。用户们正在寻找能准确获得高纤维含量并尽量减少因孔隙和平区而形成缺陷的途径。RFI工艺因此看来能达到这些要求。

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