专利名称：一种用于大厚度制件的真空渗透成形复合材料的工艺方法
技术领域：
本发明介绍的是一种用于大厚度制件的真空渗透成形复合材料的工艺方法，它有效地提高了真空渗透法成型的大厚度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；另一种是在模具模板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。特别是对于大厚度制件下表面成型加工时，产品质量就变得比较难以控制，特别是当厚度超过20厘米时，厚度方向上的完全浸透和低孔隙含量就成为技术上的难点，采用传统工艺方法就无法达到产品的质量要求。
本发明的目的正是针对上述大厚度制件在成型加工过程中所存在的技术上的难点而设计提供了一种真空渗透成形复合材料的新的工艺方法，它有效地提高了真空渗透法成型的大厚度复合材料结构的质量，另外，该种工艺方法也不需要在毛坯件上挖孔进行注胶，从而避免了在孔周围出现的下陷而造成毛坯材料的浪费。
本发明的目的是通过以下措施来实现的该种用于大厚度制件的真空渗透成形复合材料的工艺方法，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成型的制件，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整个构件，而本发明所述的工艺方法的特征在于，当制件的厚度大于20厘米时，将注胶管的流胶段放置在上述密闭空间内并平行设置在制件的一侧，离开制件一段距离L，上述距离L应大于50厘米，上述注胶管的流胶段上加工有出胶孔，在注胶管的流胶段的外面依次包敷有流胶网格和上层脱模布，流胶网格和上层脱模布所构成的双层流胶层还铺设在模具模板上，并将制件放置在上层脱模布上。对于大厚度制件，注胶管的流胶段的放置位置一定要离开制件一段距离，否则树脂会很快从流胶管通过制件的边缘流到其上表面上，这样就会把制件毛坯内的气体盖在里面而很难排出，气体被包裹处就会形成干斑，这样现象对于厚度尺寸较大的制件来说尤为明显。所以，制件越厚，注胶管的流胶段的放置位置离开制件的距离就要越远。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。而且避免了传统工艺中由于挖孔造成的必须将挖孔部分切割下来而产生的毛坯料的浪费。
附图的图面说明如下
图1为本发明工艺方法的实施状况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所示，采用该种用于大厚度制件的真空渗透成形复合材料的工艺方法来加工厚板件，厚板件的尺寸为60×60×3厘米和130×60×3厘米。先在模具模板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，在实际生产中，选取65、78或90厘米，效果比较好。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密封固定在模具模板板上，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，首先，由外部对上述密闭空间抽真空造成负压作用，再向注胶管4内注胶，胶质材料就会通过注胶管4的流胶段流入由流胶网格5和上层脱模布6所构成的双层流而到达制件7的底部，注入制件(7)底部的胶质材料会在负压的作用下向上浸透整个构件。加工完成后的厚板材制件经C-扫描、X光透射检测，其内部质量均匀，孔隙含量小于1％，纤维重量含量以S-2玻璃纤维为例，可达65-68％，厚度公差控制在4％以下。未发现超差孔隙及干斑，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
1.一种用于大厚度制件的真空渗透成形复合材料的工艺方法，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成型的制件(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当制件(7)的厚度大于20厘米时，将注胶管(4)的流胶段放置在上述密闭空间内并平行设置在制件(7)的一侧，离开制件(7)一段距离L，上述距离L应大于50厘米，上述注胶管(4)的流胶段上加工有出胶孔(8)，在注胶管(4)的流胶段的外面依次包敷有流胶网格(5)和上层脱模布(6)，流胶网格(5)和上层脱模布(6)所构成的双层流胶层还铺设在模具模板(3)上，并将制件(7)放置在上层脱模布(6)上。
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，其特征在于当制件(7)的厚度为20-30厘米时，距离L的数值为50-200厘米。
4.根据权利要求3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，其特征在于当制件(7)的厚度为20厘米时，距离L的数值为65厘米。
5.根据权利要求3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，其特征在于当制件(7)的厚度为25厘米时，距离L的数值为78厘米。
6.根据权利要求3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，其特征在于当制件(7)的厚度为30厘米时，距离L的数值为90厘米。
7.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用于大厚度制件的真空渗透成形复合材料的工艺方法，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成型的制件，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，当制件的厚度大于20厘米时，将注胶管的流胶段放置在上述密闭空间内并平行设置在制件的一侧，离开制件一段距离L，距离L应大于50厘米，上述注胶管的流胶段上加工有出胶孔，在注胶管的流胶段的外面依次包敷有流胶网格和上层脱模布，流胶网格和上层脱模布所构成的双层流胶层还铺设在模具模板上，并将制件放置在上层脱模布上。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B29C70/04GK1398715SQ0112057
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, 王京城, 刘树春 申请人:北京航空工艺研究所