一种控制复合材料真空辅助成型厚度的制造方法技术

本发明专利技术提供一种控制复合材料真空辅助成型厚度的制造方法，该方法在树脂充满整个模腔，达到抽气管位置后，再继续注射树脂，以有效控制复合材料制件的厚度。通过确定继续注射树脂的时间，可以确保各批次成型厚度的一致性，且不影响复合材料VARI成型工艺的正常实施。本发明专利技术方法在不改变复合材料制件VARI成型工艺设备的情况下，只需改变VARI工艺过程中注射树脂的时间，即可达到控制制件厚度的目的，有效地解决了VARI成型工艺成型复合材料制件厚度难以控制且不稳定的问题。本发明专利技术方法适于工业化生产，有较大的应用价值。

【技术实现步骤摘要】

   本专利技术涉及复合材料大型制件的成型方法，具体涉及一种控制复合材料制件真空辅助成型厚度的制造方法。
技术介绍
真空辅助成型工艺(VARI-Vacuum Assisted Resin Infusion)是一种新型的低成本复合材料大型制件的成型技术。它是在真空状态下排除纤维增强体中的气体，利用树脂的流动、渗透，实现对纤维及其织物浸渍，并在一定的温度条件下进行固化，形成一定树脂/纤维比例的复合材料制件的工艺方法。VARI成型技术具有纤维无需预浸，且固化无需在热压罐中进行，可大幅降低制造成本，且成型的制品孔隙率低等优势。然而，由于VARI工艺只采用单面刚性模具，另一面为柔性真空袋，这样就无法直接控制制件成型的厚度，且批次制造的制件成型厚度也不稳定，难以满足结构的装配要求，因此，亟待改进。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于克服上述不足之处，研究设计能控制复合材料制件厚度，满足装配要求的制造方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术提供一种控制复合材料真空辅助成型厚度的制造方法，该方法在树脂充满整个模腔，达到抽气管位置后，再继续注入树脂，通过控制不同的树脂注射时间，有效控制复合材料制件的厚度。本专利技术在树脂充满整个模腔，达到抽气管位置后，控制继续注射树脂的时间，可以有效控制复合材料制件的厚度。通过确定继续注射树脂的时间，可以控制各批次制件成型厚度，并确保厚度的一致性。本专利技术人经过试验发现，VARI成型复合材料制件的厚度随继续树脂注射时间而发生变化。因此，可通过控制树脂达到抽气管位置后，继续注射树脂的时间，来有效控制复合材料制件的厚度，且不影响复合材料VARI成型工艺的正常实施。此外，研究结果显示，所述继续注射树脂的时间与制造制件的厚度成反比，制造大厚度的制件时，继续注射树脂的时间短，制造小厚度的制件时，继续注射树脂的时间长。所述继续注射树脂的时间为0-2500秒；制造制件的厚度为2.020-2.195毫米。本专利技术方法在不改变复合材料制件VARI成型工艺的设备的情况下，只需改变VARI工艺过程中注射树脂的时间，即可达到控制制件厚度的目的，有效地解决了VARI工艺成型复合材料制件厚度难以控制且不稳定的问题。本专利技术方法适于工业化生产，有较大的应用价值。附图说明图1  VARI成型工艺封装设备示意图1-树脂，2-注射管，3-真空袋，4-导流网，5-脱模布，6-纤维织物，7-抽气管，8-真空表，9-真空泵，10-树脂收集器，11-透气毡，12-脱模剂，13-密封胶条，14-模具图2制件的厚度随继续树脂注射时间的变化曲线纵坐标为制件的厚度（mm），横坐标为继续树脂注射时间（秒）图3制件的厚度测试位置17-为实施例制件厚度的测试位置①，位于注射管附近；18-为实施例2制件厚度的测试位置②，位于制件中部位置；19-为实施例3制件厚度的测试位置③，位于抽气管附近。具体实施方式实施例1  控制复合材料制件真空辅助成型制件厚度的制造本实施例采用VARI成型工艺封装设备如图1所示：其中1-树脂，2-注射管，3-真空袋，4-导流网，5-脱模布，6-纤维织物，7-抽气管，8-真空表，9-真空泵，10-树脂收集器，11-透气毡，12-脱模剂，13-密封胶条，14-模具。本实施例采用注射粘度为200cps的环氧树脂CYCOM890，注射温度为90℃，面密度为267g/m2的±45°双轴向碳纤维无皱褶织物267gsm/(+45,-45)/HTS40 F13 12K 800Tex/1500mm，总铺层为8层,铺层顺序为[±45°]8。将按照模具型腔尺寸裁剪好的纤维织物铺放在模具上，布置好树脂流动通道和真空通路，然后在模具边缘用密封胶条和真空袋进行封装，如图1所示。待纤维织物压实，模腔内真空度达到0.1MPa，打开树脂管，注射树脂，待树脂达到抽气管位置后，继续注射树脂10分钟，，关闭注射管，将模具升温至180℃，保温2小时，固化，脱模得到复合材料真空辅助成型制件，制件厚度为2.192-2.198mm。具体厚度测试位置见图3，在图3显示的3条直线位置上平均取5个点，采用游标卡尺对厚度进行测试。实施例2方法同实施例1，注射树脂，待树脂达到抽气管位置后，继续注射树脂40分钟，得到复合材料真空辅助成型制件，制件厚度为2.019-2.024mm。具体厚度测试位置同实施例1见图3。实施例3方法同实施例1，注射树脂，待树脂达到抽气管位置后，立即关闭抽气管，得到复合材料真空辅助成型制件，制件厚度为2.084-2.090mm。具体厚度测试位置同实施例1见图3。实施例1、2、3厚度测试数据见表1。表1 厚度测试数据实施例1、2及3制得的最终制件的厚度随继续注胶时间的变化如图2所示。图中显示，所述继续注射树脂的时间与制造制件的厚度成反比，继续注射树脂时间为零，即树脂达到抽气管位置立即关闭树脂注射管，制件的厚度为2.08mm，在树脂到达抽气管的位置仍然持续注射树脂10分钟左右，制件厚度最大，为2.19mm，厚度增加5.3%左右，在树脂到达抽气管的位置仍然持续注射树脂时间为40分钟左右，制件厚度最小，为2.02mm，比不继续树脂注射的制件厚度减小2.9%左右。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制复合材料真空辅助成型厚度的制造方法，其特征在于，该方法在树脂充满整个模腔，达到抽气管位置后，再继续注射树脂，以有效控制复合材料制件的厚度。

【技术特征摘要】
1.一种控制复合材料真空辅助成型厚度的制造方法，其特征在于，该方法在树脂充满整个模腔，达到抽气管位置后，再继续注射树脂，以有效控制复合材料制件的厚度。
2.根据权利要求1所述一种控制复合材料真空辅助成型厚度的制造方法，其特征在于，所述继续注射树脂的时间与制造制件的厚...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘卫平，陈萍，陈吉平，苏佳智，郑义珠，潘利剑，
申请(专利权)人：中国商用飞机有限责任公司，上海飞机制造有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31