CN104139529B - 一种夹芯结构复合材料成型方法 - Google Patents
一种夹芯结构复合材料成型方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104139529B CN104139529B CN201410290346.XA CN201410290346A CN104139529B CN 104139529 B CN104139529 B CN 104139529B CN 201410290346 A CN201410290346 A CN 201410290346A CN 104139529 B CN104139529 B CN 104139529B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pellicle
- composite material
- sandwich structure
- flow guide
- blank
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
- B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
- B29C70/28—Shaping operations therefor
- B29C70/30—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core
- B29C70/36—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core and impregnating by casting, e.g. vacuum casting
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
本发明属于复合材料技术领域。采用真空辅助树脂灌注工艺，利用半透膜保证排净预制件中的空气和挥发物。本发明涉及的夹芯结构复合材料成型方法，采用真空辅助灌注工艺成型，包括制坯与导流***布设、树脂注胶、固化成型等过程，其特征在于：所述导流***带有脱气区1，制坯与导流***还包括半透膜2，半透膜置于面板坯料7底部并全部或部分覆盖坯料排气端端面，脱气区1与半透膜部分重叠。该成型工艺耗材消耗量低，脱气效率高、工序简单，可有效保证夹芯结构复合材料的产品质量。适用于面板和背板的增强材料为纤维织物，夹芯材料为硬质不吸胶材料的制备，特别适用于夹芯材料为陶瓷、轻木、闭孔泡沫等小尺寸材料块或者是整体面内带孔材料的制备。
Description
技术领域
本发明属于复合材料技术领域，涉及复合材料成型技术，特别涉及夹芯结构复合材料构件成型技术。
背景技术
纤维增强树脂基夹芯结构复合材料的加工通常采用手糊、模压、热压罐成型或者真空辅助树脂灌注工艺。其中，真空辅助树脂灌注工艺利用真空负压实现树脂在纤维及其织物中的浸渍，并在真空压力下固化成型，具有成型设备简单、制造成本低、产品空隙率低的特点，该工艺无溶剂释放，是一种绿色制造工艺，在国防及国民经济各领域已有广泛应用。
目前，应用RTM或VARI工艺制备夹芯结构复合材料有两种方法，一种是采用“多步法”成型，即将夹芯结构两侧的纯纤维增强复合材料面板和背板单独成型，然后再用胶黏剂将面板、夹芯结构和背板进行粘接成型。另一种是“一步法”成型，按照传统真空辅助树脂灌注工艺，在复合材料预制件的上侧铺设导流介质及脱模介质，此工艺只可成型夹芯材料块尺寸较小的夹芯结构复合材料，在制备夹芯材料块尺寸较大的夹芯结构复合材料时，其背面常常出现树脂浸透不充分、干斑或短路现象，造成夹芯结构复合材料质量缺陷甚至制造失败。
CN 1915650介绍了一种玻璃钢复合材料夹芯结构件的真空成型工艺，先制备复合材料外层、内层和芯层，再用胶黏剂对三者进行粘接形成复合材料预制件，使用上下合模将复合材料预制件在真空负压下进行固化。
CN 101352926介绍了一种大型夹芯复合材料制件的真空辅助成型工艺方法，主要是在轻质泡沫上开槽，将开槽后的泡沫放置在纤维预制件中间，通过开槽将树脂浸透到纤维织物上，完成夹芯复合材料制件的制备。
对于在夹芯结构复合材料预制件上侧铺设导流***，下侧铺设半透膜来实现夹芯结构复合材料的制造的工艺方法目前国内外尚无报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种大型夹芯结构复合材料的加工方法，提高夹芯结构复合材料的质量可靠性。
本发明的目的是这样实现的，采用真空辅助树脂灌注工艺，在常规布设导流***的基础上，坯料下侧铺设半透膜，连续抽出预制件中的空气和挥发物，将“注胶死区”内的气体排净，实现树脂的有效导入，均匀浸渍，避免夹芯材料缺胶缺陷，提高产品质量和生产效率。
本发明涉及的夹芯结构复合材料成型方法，采用真空辅助树脂灌注工艺成型，包括制坯与导流***布设、树脂注胶、固化成型等过程，其特征在于：所述导流***带有脱气区1，制坯与导流***还包括半透膜2，半透膜置于面板坯料7底部并全部或部分覆盖坯料排气端端面，脱气区1与半透膜部分重叠，铺层结构如附图1和附图2所示。
本发明涉及的夹芯结构复合材料成型方法，采用真空辅助树脂灌注工艺成型，包括制坯与导流***布设、树脂注胶、固化成型等过程，其特征在于：制坯与导流***还包括半透膜，脱气区1与半透膜2部分重叠，脱气区置于排气端一侧面板坯料底部的半透膜下层，与半透膜重叠10mm～30mm，结构如附图1所示。
本发明涉及的夹芯结构复合材料成型方法，采用真空辅助树脂灌注工艺成型，包括制坯与导流***布设、树脂注胶、固化成型等过程，其特征在于：制坯与导流***还包括半透膜，脱气区1与半透膜2部分重叠，脱气区与坯料排气端端面的半透膜部分重叠，脱气区不高于半透膜高度，结构如附图2所示。
本发明涉及的夹芯结构复合材料成型方法，采用真空辅助树脂灌注工艺成型，包括制坯与导流***布设、树脂注胶、固化成型等过程，其特征在于：制坯与导流***还包括半透膜，半透膜为可脱模介质。
本发明涉及的夹芯结构复合材料成型方法，采用真空辅助树脂灌注工艺成型，包括制坯与导流***布设、树脂注胶、固化成型等过程，其特征在于：制坯与导流***还包括半透膜，在坯料排气端端面处半透膜宽度与预制件宽度相同，高度不低于夹芯结构层6，在其它方向，半透膜尺寸比预制件单边大20mm～50mm，铺层结构如附图3所示。
本发明涉及的夹芯结构复合材料成型方法，耗材消耗量低，脱气效率高、树脂浸渍均匀完全，工序简单，合格率高，可有效保证夹芯结构复合材料的产品质量。适用于面板和背板的增强材料为纤维织物，夹芯材料为硬质不吸胶、厚度均一材料的制备，特别适用于夹芯材料为陶瓷、轻木、闭孔泡沫等其外扩尺寸的外接圆半径不大于100mm的小尺寸材料块或者是整体面内带孔材料的制备。
附图说明
附图1 本发明涉及的成型方法的半透膜铺设结构示意图
附图2 本发明涉及的成型方法的另一种半透膜铺设结构示意图
附图3 本发明涉及的成型方法的工艺铺层结构示意图
附图4 本发明涉及的成型方法的工艺铺层结构示意图
1-脱气区，2-半透膜，3-脱模介质，4-导流介质、5-背板坯料，6-夹芯层，7-面板坯料，8-注胶管，9-脱气管，10-模具，11-注胶口，12-抽气口。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明作进一步说明。实施例仅对发明内容作进一步说明，不作为对发明内容的限制。
实施例一
以一次加工面板厚度5mm、陶瓷夹芯层厚度15mm、背板厚度20mm、面内有效尺寸980mm×580mm的夹芯结构复合材料平板为例对发明涉及的成型工艺进行详细说明。
以1000mm×600mm的玻纤织物EWR600平纹纤维织物为背板坯料5和面板坯料7，玻纤织物单层面密度为600g/m2，面板坯料对齐叠合12层，背板坯料对齐叠合46层,以一层密排的边长11mm、厚度15 mm的六边形氧化铝陶瓷为夹芯层6。
以1层20目、单丝直径为0.4mm，尺寸为930mm×560mm的聚乙烯编织网作为导流介质4；半透膜2为面密度为105g/m2的环氧型Dahltexx，最大外廓尺寸为1050mm×660mm，排气端对角剪口，剪口尺寸25mm×30mm，折叠高度30mm。
以1层0.5mm厚1090mm×690mm透气高温焊布作为脱模介质3。
以2层1000mm×250mm的玻纤织物作为脱气区1。
分别以980mm和940mm长的Φ12mm的螺旋导流管作为注胶管8和脱气管9。
在平面模具10上，坯料排气端与半透膜剪口对齐，铺层结构如附图3所示，依次铺放半透膜、面板坯料、陶瓷块夹芯层、背板坯料、脱模介质、导流介质，铺完后将排气端超出坯料的半透膜折起，贴覆于坯料排气端表面，按附图2铺放脱气区用玻璃纤维织物，脱气区与坯料排气端端面重叠20mm；铺设脱气管9和抽气口12形成脱气***。
脱模介质完全覆盖预制件坯料。
导流介质在与树脂流动方向的脱模介质上方垂直方向居中铺放，在注胶口方向一侧，导流介质与预制件平齐，将注胶管8铺设在导流介质上，采用“线型”注胶，将注胶口11布置在注胶管的两端，如附图3所示。
在真空度≤-0.098MPa条件下，真空注胶树脂，在室温下53分钟固化，得厚度为40.3mm、有效尺寸980mm×580mm的陶瓷夹芯复合材料平板，平板表面平整，内部浸胶完全，无气泡、无缺胶，质量良好。
实施例二
以一次加工面板厚度15mm、泡沫夹芯层厚度20mm、背板厚度30mm、面内有效尺寸980mm×680mm的泡沫夹芯复合材料平板为例，对发明涉及的成型工艺进行详细说明。
以1000mm×720mm的玻纤织物EWR600平纹纤维织物为背板坯料5和面板坯料7，玻纤织物单层面密度为600g/m2，背板坯料整齐叠合69层，面板坯料整齐叠合35层，以1000mm×720mm×20mm的带通孔的聚氨酯泡沫平板作为夹芯层6。
以2层20目、单丝直径为0.4mm，尺寸分别为950mm×700mm、950mm×680mm的聚乙烯编织网作为导流介质4，半透膜2为面密度为105g/m2的环氧型Dahltexx，最大外廓尺寸为1040mm×800mm，2个剪口尺寸各为20mm×50mm，折叠高度50mm。
以1层0.5mm厚1140mm×860mm透气高温焊布作为脱模介质3。
以2层1000mm×280mm的EWR600玻纤织物作为脱气区1。
分别以980mm和950mm长的Φ12mm的螺旋导流管作为注胶管8和脱气管9。
在平面模具10上，坯料排气端与半透膜剪口对齐，铺层结构如附图4所示，依次铺放脱气区用玻纤织物、半透膜、面板坯料、聚氨酯泡沫平板夹芯层、背板坯料、脱模介质、导流介质，脱气区与半透膜重叠70mm，铺完后将排气端超出坯料的半透膜折起，贴覆于坯料排气端表面，铺设脱气管9和抽气口12形成脱气***，结构示意图如图1所示。
脱模介质完全覆盖预制件坯料。
导流介质在与树脂流动方向的脱模介质上方垂直方向居中铺放，在注胶口方向一侧，两层导流介质与预制件平齐，将注胶管8铺设在导流介质上，采用“U型”注胶，将注胶口11布置在“U型”注胶管的两个拐角处，如附图4所示。
在真空度≤-0.098MPa条件下，真空灌注乙烯基树脂，在室温下50分钟固化，得厚度为64.5mm、有效尺寸980mm×680mm的泡沫夹芯复合材料平板，平板表面平整，内部完全浸胶，无气泡、无干斑，质量良好。
实施例三
以一次加工面板厚度6mm、轻木夹芯层厚度20mm、背板厚度10mm，面内有效尺寸1450mm×700mm的轻木夹芯复合材料平板为例，对发明涉及的成型工艺进行详细说明。
以1500mm×720mm的平纹碳纤维织物为背板坯料5和面板坯料7，碳纤维织物单层面密度为400g/m2，背板坯料整齐叠合35层，面板坯料整齐叠合21层，以40mm×20mm×10mm的长方形Balsa轻木块双层整齐紧密排列作为夹芯层6。
以1层20目、单丝直径为0.4mm，尺寸为1450mm×700mm的聚乙烯编织网作为导流介质4；半透膜2为面密度为105g/m2的环氧型Dahltexx，最大外廓尺寸为1550mm×780mm，2个剪口尺寸各为25mm×30mm，折叠高度30mm。
以1层0.5mm厚1580mm×800mm透气高温焊布作为脱模介质3。
以3层1500mm×250mm的平纹碳纤维织物作为脱气区1。
分别以1480mm和1450mm长的Φ12mm的螺旋导流管作为注胶管8和脱气管9。
在平面模具10上，坯料排气端与半透膜剪口对齐，铺层结构如附图4所示，依次铺放脱气区用碳纤织物、半透膜、面板坯料、轻木块夹芯层、背板坯料、脱模介质、导流介质，脱气区与半透膜重叠50mm，铺完后将排气端超出坯料的半透膜折起，贴覆于坯料排气端表面，铺设脱气管路9和抽气口12形成脱气***，结构示意图如图1所示。
脱模介质完全覆盖预制件坯料。
导流介质置于脱模介质上方，在与树脂流动方向的垂直方向居中铺放，在注胶口方向一侧，导流介质与预制件平齐，将注胶管路8铺设在导流介质上，采用“线型”注胶，将注胶口11布置在注胶管的两端，如附图3所示。
在真空度≤-0.098MPa条件下，真空注胶乙烯基树脂SW905-2，在室温下55分钟固化，得厚度为35.9mm、有效尺寸1450mm×700mm的轻木夹芯复合材料平板，平板表面平整，内部完全浸胶，无气泡、无缺胶，质量良好。
Claims (6)
1.一种夹芯结构复合材料成型方法，采用真空辅助树脂灌注工艺成型，包括制坯与导流***布设、树脂注胶、固化成型过程，导流***包括设置在预制坯件一端上表面的注胶管/口和位于注胶口相对端的脱气区(1)，其特征在于：导流***还包括设置在排气端的半透膜(2)，半透膜置于面板坯料(7)底部并全部或部分覆盖坯料排气端端面，高度不低于夹芯结构层(6)，脱气区(1)与半透膜(2)部分重叠。
2.根据权利要求1所述的夹芯结构复合材料成型方法，其特征在于：制坯与导流***还包括半透膜，脱气区(1)与半透膜(2)部分重叠，脱气区置于排气端一侧面板坯料底部的半透膜下层，与半透膜重叠10mm～30mm。
3.根据权利要求1所述的夹芯结构复合材料成型方法，其特征在于：制坯与导流***还包括半透膜，脱气区(1)与半透膜(2)部分重叠，脱气区与坯料排气端端面的半透膜部分重叠，脱气区不高于半透膜高度。
4.根据权利要求2所述的夹芯结构复合材料成型方法，其特征在于：制坯与导流***还包括半透膜，脱气区(1)与半透膜(2)部分重叠，脱气区与坯料排气端端面的半透膜部分重叠，脱气区不高于半透膜高度。
5.根据权利要求1～4所述的任意一种夹芯结构复合材料成型方法，其特征在于：半透膜为可脱模介质。
6.根据权利要求1～4所述的任意一种夹芯结构复合材料成型方法，其特征在于：制坯与导流***还包括半透膜，在坯料排气端端面处半透膜宽度与预制件宽度相同，在其它方向，半透膜尺寸比预制件单边大20mm～50mm。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410290346.XA CN104139529B (zh) | 2014-06-25 | 2014-06-25 | 一种夹芯结构复合材料成型方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410290346.XA CN104139529B (zh) | 2014-06-25 | 2014-06-25 | 一种夹芯结构复合材料成型方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104139529A CN104139529A (zh) | 2014-11-12 |
| CN104139529B true CN104139529B (zh) | 2017-10-27 |
Family
ID=51848940
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410290346.XA Active CN104139529B (zh) | 2014-06-25 | 2014-06-25 | 一种夹芯结构复合材料成型方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104139529B (zh) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BR102015025372B1 (pt) * | 2015-10-05 | 2021-02-02 | Uniao Brasileira De Educacao E Assistencia | compósito laminado e/ou compósito micronizado de raphia hookeri, e paineis estruturais dos mesmos |
| CN107599450B (zh) * | 2017-10-24 | 2020-03-17 | 山东非金属材料研究所 | 一种夹芯材料成型方法 |
| CN108297453B (zh) * | 2018-01-02 | 2019-12-20 | 唐山宏正机械设备有限公司 | 一种利用模具制作玻璃钢外壳的方法 |
| CN113021954A (zh) * | 2021-03-22 | 2021-06-25 | 苏州红典新材料科技有限公司 | Vartm工艺大型构件制备*** |
| CN114103173B (zh) * | 2021-11-12 | 2024-04-19 | 湖南弘辉科技有限公司 | 一种大尺寸气体导流管筒壁成型方法 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2301115T3 (es) * | 2006-05-26 | 2008-06-16 | Siemens Aktiengesellschaft | Metodo y dispositivo para moldear por transferencia de reina componente que comprende al menos en parte material laminado de plastico reforzado con fibra. |
| EP2149441B1 (en) * | 2007-03-20 | 2017-01-18 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Method of vacuum-assisted rtm |
| GB2460050A (en) * | 2008-05-14 | 2009-11-18 | Hexcel Composites Ltd | Epoxy composite |
| CN101623932B (zh) * | 2008-07-10 | 2015-06-24 | 上海艾郎风电科技发展有限公司 | 风力机叶片根端灌注装置 |
| CN101352926B (zh) * | 2008-09-08 | 2010-12-08 | 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 | 一种大型夹芯复合材料制件的真空辅助成型工艺方法 |
| CN103182784A (zh) * | 2013-03-26 | 2013-07-03 | 中材科技风电叶片股份有限公司 | 一种碳纤维复合材料结构件真空灌注成型方法 |
| CN103753829A (zh) * | 2013-12-18 | 2014-04-30 | 奇瑞汽车股份有限公司 | 一种rtm预制体及应用该预制体的rtm快速成型模具 |
-
2014
- 2014-06-25 CN CN201410290346.XA patent/CN104139529B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104139529A (zh) | 2014-11-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104139529B (zh) | 一种夹芯结构复合材料成型方法 | |
| US10751956B2 (en) | Method for manufacturing fiber-reinforced plastic products | |
| US7048985B2 (en) | Three-dimensional spacer fabric resin infusion media and reinforcing composite lamina | |
| AU2008203839B2 (en) | Method of RTM molding | |
| DK176135B1 (da) | Vakuuminfusion ved hjælp af semipermeabel membran | |
| CN105383072B (zh) | 一种碳纤维/高韧性环氧复合材料网格筋条成型方法 | |
| CN104401011B (zh) | 夹芯结构复合材料及其制备方法 | |
| DK176150B1 (da) | Fremgangsmåde og apparat til fremstilling af fiberkompositemner ved vakuuminfusion | |
| US7147818B1 (en) | Process and apparatus for improved composite fiber volume fraction and dimensional stability by removal of accumulated excess resin using the vacuum assisted resin transfer molding (VARTM) process | |
| CN103182784A (zh) | 一种碳纤维复合材料结构件真空灌注成型方法 | |
| CN102990944B (zh) | 一种复合材料真空袋成型方法 | |
| CN102431184B (zh) | 一次成型多件复合材料板材的工艺方法 | |
| JP2011038518A (ja) | 風力タービンブレードを製造するための方法および構成 | |
| CN102582092A (zh) | 一种厚尺寸碳纤维制件真空灌注成型方法 | |
| WO2000041867A1 (en) | Grooved core pattern for optimum resin distribution | |
| CN105216342B (zh) | 车用碳纤维复合材料帽型梁制备方法及模具 | |
| CN104943200A (zh) | 一种夹层热塑性导流网的树脂基复合材料液体成型方法 | |
| CN105479773B (zh) | 一种液态树脂转移模塑***及其成型方法 | |
| CN105690790A (zh) | 风力发电用复合材料叶片一体成型方法及装置 | |
| CN105109060A (zh) | 一种制备纤维复合材料的真空导入成型工艺 | |
| CN107322953A (zh) | 提高真空导入复合材料制品纤维体积含量的方法 | |
| CN106891546A (zh) | 一种变壁厚复合材料裙的成型方法 | |
| CN110001085B (zh) | 一种复材整流罩rtm工艺一模两腔制备方法 | |
| CN115583051B (zh) | 用于树脂传递模塑成型的装置、***和成型方法 | |
| CN107599450A (zh) | 一种夹芯材料成型方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |