技术领域本发明涉及一种控制纤维体积含量的方法。
背景技术：
纤维体积含量是衡量复合材料性能优劣的一个非常重要的指标，纤维含量过低不能有效地体现出纤维对复合材料的增强作用，纤维体积含量过高，又会导致树脂基体不能在纤维层间形成足够厚度的界面过渡层，使树脂基体无法有效传递增强纤维中受到的力，也不利于提供较优的复合材料综合性能。真空导入成型工艺是在树脂传递模塑成型工艺的基础之上发展的一种新型非热压罐成型工艺的低成本的复合材料大型制件的液体成型工艺，其原理是在一个大气压的真空状态下，排除纤维增强体中的气体，布置树脂流道，利用树脂的流动及渗透，实现对纤维增强体的浸润、固化。以传统的真空导入经验而言，按照一定的比例配树脂体系，在一个大气压的作用下，将树脂灌注到纤维增强体中，然后将剩余的树脂进行称量，待制品固化完成之后，称量复合材料制品的质量，估算复合材料制品的纤维体积含量。但是无法有效地在成型过程中准确控制复合材料制品的纤维体积含量，即存在复合材料制品中树脂含量过高，导致纤维体积含量偏低的问题，造成复合材料制品的报废，从而造成成本的浪费。上述存在的问题，在真空导入成型复合材料制品中应当予以考虑，并需要解决实际问题，避免制造成本的增加。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种准确控制真空导入复合材料制品的纤维体积含量的方法，解决复合材料制品中树脂含量过高造成的纤维体积含量偏低的问题，避免复合材料制品的报废，节约制造成本。本发明提供的技术方案是：一种精准控制真空导入复合材料制品纤维体积含量的方法，包括模具，在模具的四周边缘贴上密封胶带，依次铺覆预成型体，脱模布，导流介质，然后在密封胶带上密封真空袋，真空袋上设置有注胶管路、抽气管路和抽树脂管路，抽气管路上安装有抽气阀门，连接到真空系统中；抽树脂管路上安装有抽树脂阀门，也连接到真空系统中，在抽树脂管路中间安装用于收集被抽出树脂的缓冲瓶，缓冲瓶放在电子秤上；注胶管路上安装有注胶阀门，注胶管路与树脂流道相连，并连接到树脂桶中，树脂桶放在电子秤上；将树脂桶放在电子秤上，记录树脂的质量为m1，打开注胶阀门和抽气阀门，关闭抽树脂阀门，向预成型体中灌注树脂，使树脂浸润预成型体，待预成型体被树脂完全浸润之后，关闭注胶阀门停止树脂的灌注，记录此时树脂的质量为m2，打开抽树脂阀门，将进入到预成型体中的树脂抽出，收集到缓冲瓶中，然后根据公式Vf＝mf·ρr/(mr·ρf+mf·ρr)，其中mf为纤维质量，ρf为纤维密度，ρr为树脂密度，Vf为纤维体积，计算出复合材料材料制品中理论的树脂质量mr，然后通过m1-m2-mr计算出多余的树脂质量m，根据电子秤的显示，当多余的树脂被抽出之后，关闭抽树脂阀门，将连接到真空系统一端的抽树脂管路从真空系统中拔出，并将抽树脂管的该端进行密封。所述抽气管路与气体平衡系统连接到一起，气体平衡系统由单透膜和缠绕管构成，铺放在预成型体的四周，使真空系统内的真空压力尽量分布均匀，距离预成型体3～5cm。按照M增强体：M树脂＝1:1～1:1.5的比例配树脂体系，进行真空脱泡处理。本发明有益效果是：本发明一种准确控制真空导入复合材料制品的纤维体积含量方法，在成型过程中，通过将已注入到预成型体中多余的树脂抽去，降低复合材料制品中的树脂含量，从而提高复合材料制品中的纤维体积含量，有措施的排除复合材料制品中纤维体积含量偏低，造成复合材料之间报废的风险，提高复合材料制品制造的成功率，降低复合材料制品制造成本。附图说明图1为本发明的整体示意图。图2为图1的俯视图。图3为本发明的气体平衡系统示意图。具体实施方式下面结合附图对本发明作进一步详细的描述。如图1、图2和图3所示，本实施例提供的一种准确控制真空导入复合材料制品的纤维体积含量方法，在传统的真空导入工艺基础之上增加了抽树脂系统，随时测量树脂质量的电子秤以及控制树脂的阀门。使用单透膜19包裹缠绕管18制成气体平衡系统17，在抽气管路6、抽树脂管路7和注胶管路11上分别安装抽气阀门8、抽树脂阀门9和注胶阀门10。将抽气管路6的一端连接到真空系统1上，在抽树脂管路7的线路上连接一缓冲瓶4，并将缓冲瓶4放在已归零的电子秤2上，将抽树脂管路7的一端连接到真空系统1上。先将模具12表面清理洁净，在模具12四周贴上密封胶带20，然后在模具12上依次铺放已称重的预成型体13、脱模布14、导流介质15，然后布置树脂流道，在距离预成型体3～5cm的位置安放气体平衡系统17，将抽气管路6与气体平衡系统17相连，将注胶管路11与树脂流道连接到一起，固定抽树脂管路7，在密封胶带20上密封真空袋16。打开真空系统1，抽真空，压实管路的拐角之处，防止漏气和架桥，测真空，检漏。按照M增强体：M树脂＝1:1～1:1.5的比例配树脂体系，搅拌均匀，真空脱泡，倒入树脂桶5中，将树脂桶5放在已归零的电子秤3上，记录树脂的质量为m1，静置片刻，打开注胶阀门10和抽气阀门8，关闭抽树脂阀门9，向预成型体13中灌注树脂，使树脂浸润预成型体13，待预成型体13被树脂完全浸润一段时间之后，关闭注胶阀门10停止树脂的灌注，记录此时树脂的质量为m2，然后打开抽树脂阀门9，将进入到预成型体13中的树脂抽出，收集到缓冲瓶4中，根据公式Vf＝mf·ρr/(mr·ρf+mf·ρr)，其中mf为纤维质量，ρf为纤维密度，ρr为树脂密度，当为了获得一定的纤维体积含量Vf，可以计算出复合材料材料制品中理论的树脂质量mr，然后通过m1-m2-mr计算出多余的树脂质量m，根据电子秤2的显示，当多余的树脂质量m被抽出之后，关闭抽树脂阀门9，将连接到真空系统1一端的抽树脂管路7从真空系统1中拔出，并将抽树脂管路7的该端进行密封。灌注完树脂之后，根据树脂体系的固化制度，完成固化工序。将进入到预成型体中多余的树脂抽出后，可以避免因复合材料制品中树脂含量过高，而导致纤维体积含量偏低，造成复合材料制品报废，有效避免了复合材料制造成本的增加。