一种大厚度碳纤维U型梁VARI成型工艺的制作方法

本发明涉及一种碳纤维成型工艺，尤其涉及一种碳纤维vari成型工艺。

背景技术：

复合材料在航空，航天，轨道交通等各个领域应用越来越广泛，随着应用需求日益攀升，对复合材料成本的诉求也越来越高，采用低成本的vari等液体成型工艺在某些特殊的结构形式中逐渐取代热压罐工艺，成为主流工艺。大厚度的碳纤维u型梁作为典型的复合材料结构件，用途广泛，常常用作主承力件，大厚度碳纤维u型梁常规采用热压罐成型，大厚度碳纤维u型梁采用vari成型碳纤维vari工艺作为一种新兴的、低成本的复合材料成型工艺，在应用过程中有许多的问题需要解决。

采用vari成型工艺碳纤维u型梁常规是在u型梁的腹板和缘条区域布置导流介质，导流介质分别距离腹板边缘和缘条边缘5cm，将注胶管路布置在u型梁腹板的中间位置，抽气管路布置在两侧缘条，即从“中间注胶，两侧抽气”的方式完成vari注胶过程。

上述vari成型导流管路和抽气方式成型大厚度碳纤维u型梁，树脂沿着导流介质的“x”方向浸润腹板最上面的碳纤维；同时，树脂也沿着“z”方向向厚度方向浸润碳纤维，但树脂沿“x”方向的流动速度远大于沿“z”方向的流动速度，当树脂沿“x”方向快速流动到碳纤维u型梁两侧的“r”处时，由于r角处的碳纤维密实度较腹板和缘条处的碳纤维差，树脂到达“r”角处，会形成快速通道，树脂在“r”角处的“z”方向速度远大于树脂在腹板区域的“z”方向速度，因此当树脂浸润“r”角处底面的碳纤维之后，树脂将沿着腹板最底面碳纤维往回浸润，从而在腹板区域底面形成树脂包围区域，最终造成碳纤维u型梁底面干纱，针孔等严重缺陷产生。

上述存在的问题在vari成型大厚度碳纤维u型梁过程中应当予以考虑，并需要解决的实际问题。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术的不足之处，提供一种大厚度碳纤维u型梁vari成型工艺。

一种大厚度碳纤维u型梁vari成型工艺，包括u型梁模具，在u型梁模具四周贴密封胶条；在u型梁模具内表面铺贴大厚度碳纤维u型梁的预制体织物，铺覆完毕，依次铺覆脱模布，导流介质，布置注胶管路和抽气管路，然后将真空袋膜粘贴到密封胶条上，抽取真空，检测真空度，待真空度达到980mbar以上，注入树脂，加热固化，即得大厚度碳纤维u型梁制品，其中，导流介质在大厚度碳纤维u型梁两侧的“r”角处断开，形成三部分，分别为左导流介质、下导流介质和右导流介质，左导流介质和右导流介质分别布置在左右两侧的缘条上，下导流介质布置在底部的腹板上，左导流介质与下导流介质之间断开距离为1cm~3cm，下导流介质与右导流介质之间断开距离为1cm~3cm。

注胶管路布置在大厚度碳纤维u型梁的一侧缘条上，注胶管路与左导流介质直接相连，抽气管路布置在碳纤维u型梁的另一侧的缘条上。

注胶管路由左导流介质与缠绕管组成，左导流介质将缠绕管包裹，通过缝纫的方式将缠绕管固定在左导流介质内。

左导流介质由两层导流网组成。

脱模布由左脱模布，下脱模布和右脱模布组成，左脱模布和下脱模布以及下脱模布和右脱模布之间采用搭接的形式。

左导流介质、下导流介质、右导流介质距离碳纤维u型梁的边缘距离l1为5~10cm。

抽气管路由vap膜，缠绕管和管路组成，首先在vap膜边缘粘密封胶条，将缠绕管与管路固定，放置在vap膜中间，通过密封胶条将缠绕管与管路包裹在vap膜内部。

本发明提供的大厚度碳纤维u型梁vari成型工艺，通过改变vari注胶管路设计，将注胶管路布置在其中一侧的缘条边缘，抽气管路布置在另外一侧的缘条上，使树脂从一侧的缘条经过腹板达到另外一侧缘条，保证树脂在浸润大厚度碳纤维u型梁过程中，树脂沿着一个方向平行地往前推进，避免树脂在大厚度碳纤维u型梁形成快速通道，形成包路，造成大厚度碳纤维u型梁腹板区域产生干纱，针孔等缺陷，解决大厚度碳纤维u型梁vari工艺成型难的问题，提高产品质量。

附图说明

图1是本发明的整体示意图。

图2是本发明中导流网与碳纤维u型梁制件位置关系示意图。

图3是本发明的抽气管路示意图。

图4是本发明的抽气管路制备过程示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施例说明本发明。

如图1所示，将密封胶条1粘贴到模具5两侧边缘，在模具5表面铺覆碳纤维u型梁3制件的预成型体，每铺覆8~10层，抽取真空预压实一次，碳纤维u型梁3预成型体铺覆完毕之后，铺覆左脱模布2、下脱模布6、右脱模布7，其中左脱模布2和下脱模布6，下脱模布6与右脱模布7之间断开，采取搭接的形式进行组成，右脱模布7包括抽气管路9，然后再铺覆导流介质，其中左导流介质4由2层导流网组成，并包括注胶管路11，一起布置在一条缘条上面，在碳纤维u型梁3的腹板区域布置下导流介质8，下导流介质8与左导流介质4之间断开，断开距离为2cm~3cm，右导流介质10布置在另外一侧的缘条上，下导流介质8与右导流介质10之间断开距离为1cm~3cm。最后在密封胶条1上密封真空袋膜12，抽取真空，检测真空，真空达到950mbar以上，注入树脂，升温固化，即可得到大厚度的碳纤维u型梁制品。

如图2所示，左导流介质4、下导流介质8、右导流介质10距离碳纤维u型梁的边缘距离l1为5~10cm，充分保证树脂靠自身的渗透作用浸润整个碳纤维u型梁制件的纤维。

抽气管路9由vap膜13，缠绕管14以及管路15组成。首先在vap膜13其中两侧粘接密封胶条1，将缠绕管路14放置在vap膜13中间，密封vap膜13，使得缠绕管14紧紧地被包裹在vap膜13内，在出口处使用管路15与缠绕管14相连，使用密封胶条密封，将管路15连接到真空系统，即可抽真空，检测真空度，准备注入树脂即可。

技术特征：

技术总结
本发明提供了一种大厚度碳纤维U型梁VARI成型工艺，通过改变VARI注胶管路设计，将注胶管路布置在其中一侧的缘条边缘，抽气管路布置在另外一侧的缘条上，使树脂从一侧的缘条经过腹板达到另外一侧缘条，保证树脂在浸润大厚度碳纤维U型梁过程中，树脂沿着一个方向平行地往前推进，避免树脂在大厚度碳纤维U型梁形成快速通道，形成包路，造成大厚度碳纤维U型梁腹板区域产生干纱，针孔等缺陷，解决大厚度碳纤维U型梁VARI工艺成型难的问题，提高产品质量。

技术研发人员：王明军;刘伟;舒巍;彭成周;万里程;杨现伟
受保护的技术使用者：江苏恒神股份有限公司
技术研发日：2017.05.08
技术公布日：2017.08.29