CN1442279A - 复合材料真空注射成型方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种复合材料真空注射成型方法，属复合材料领域。其目的是提供一种简化工艺程序、成型效率高的真空注射成型方法。其特征为：包括步骤如下：1.制做在一侧设有树脂流道的软模，软模上设有与树脂流道相通的流道口，树脂流道与软模一体成型；2.将软模带有树脂流道的一侧覆于表面铺有增强材料的硬模上，软模与硬模密封为一体，其相接处形成模腔，模腔两端设有真空口；由外设真空泵将模腔抽成真空；3.树脂由流道口注入，当模腔内充满树脂后将流道口封闭，树脂凝胶后将其真空口封闭；最后经固化脱模成型。其工艺操作简化，其软模可替代产品模具，并能将根据产品结构特点随意设计的树脂流道与其软模一次成型，成型效率高，成本低。
Description
技术领域
本发明涉及一种真空注射成型方法，特别涉及一种复合材料结构件的真空注射成型方法。
技术背景
美国专利US4902215于1990年公布了一种树脂传递模塑成型技术，其中将薄膜或真空袋密封在模具周围形成模腔，模腔内铺入增强材料，增强材料与薄膜或真空袋之间铺放树脂分散介质，采用的介质一般为高渗透介质。另一篇美国专利US5052906中披露了一种复杂形状的复合材料构件成型方法，也是采用真空辅助注射方法成型，其具体操作是要在充模过程中，保持树脂的流速以及保证产品的规整性，在真空袋膜与模腔内的增强材料之间依次铺放剥离层或高渗透介质。
公开号为CN1278762，2001年公布的中国专利，介绍一种用真空辅助树脂传递模制法形成的大型复合型芯结构，其中纤维材料间采用预埋型芯，再用真空袋将其密封于模具的表面上制备。该方法设置一个或多个主进料器导管以及型芯上的凹槽或圆角，有助于使未固化的树脂流进和流过型芯之间以及型芯与模具之间的纤维材料内。
上述公开的技术中，其模具中包含有一片是由柔韧的真空袋膜形成，为了促使树脂在模腔内快速流动并浸润纤维增强材料，在增强材料与真空袋膜之间依次铺放剥离层或脱模布、高渗透介质。另外还需用真空密封胶密封，以达到真空辅助对模具密封性能的要求，上述的密封胶、薄膜、真空袋、高渗透介质以及剥离层或脱模布的价格都非常昂贵，而且重复利用的几率非常小，导致成本高，在大型结构件的实际生产过程中耗费大量的人力物力。
发明内容
本发明的目的是提供一种简化工艺程序、操作简单、制造成本低、成型效率高的新型真空注射成型方法。
为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种复合材料真空注射成型方法，其特征在于：它包括如下步骤：
1)制做在一侧设有树脂流道的软模，所述软模上设有与树脂流道相通的流道口，所述树脂流道与所述软模一体成型；
2)将步骤1)成型的一侧带有树脂流道的软模覆于表面铺有增强材料的硬模上，所述软模与所述硬模密封为一体，其相接处形成模腔，所述模腔两端设有真空口；所述模腔通过所述真空口与外界相通，由外设的真空泵将所述模腔抽成真空；
3)由步骤1)形成的流道口注入树脂，所述模腔内充满树脂后将流道口封闭，所述树脂凝胶后将其真空口封闭；
4)将步骤3)成型的材料固化、脱模。
所述软模为弹性材料，其弹性材料选用硅橡胶材料。
所述增强材料采用纤维布、碳纤维或玻璃纤维中的一种；所述树脂采用液态热固性树脂，所述液态热固性树脂选用不饱和聚酯树脂或环氧树脂。
所述硬模为玻璃钢或金属材料中的一种。
所述固化温度、固化时间及脱模时间，其固化时间及温度依据所用树脂材料的自身性能的要求确定。
本发明采用上述方法，其具有以下优点：
1.直接在软模上开设树脂流道，用软模取代了专用渗透介质及剥离层的使用，降低了制造成本，简化了工艺操作。
2.根据产品特点在软模上设计树脂流道且同时成型，经抽真空使树脂注入速度加快，提高了成型效率。
3.软模可反复使用多次，不变形，而且不会与硬模粘连。
4.免去渗透介质及剥离层的铺放工艺，提高了工艺的稳定性。
5.由于成型时软模会压紧增强材料，降低了产品内部空隙率，使产品的致密度提高。
附图说明
图1为本发明成型结构示意图
图2为本发明树脂流道结构示意图
具体实施方式
如图1所示：本发明采用的硅橡胶具有良好的弹性，可按需要加工成各种形状的软模1，硅橡胶本身还具有一定的硬度，因此能够保护产品的形状不变。在成型的同时，硅橡胶内侧开有树脂流道，将其树脂流道与软膜1同时成型；成型后的软模1内侧覆于表面覆有玻璃纤维增强材料的硬模6上侧，其四周用密封条4密封，再用法兰锁紧；两侧留有真空口5，其真空口5与外设真空泵相接，软模1与硬模6覆着面内的树脂流道形成模腔3，用外设的真空泵将模腔3抽成真空，模腔3内的真空负压将硅橡胶软模1紧紧地吸附在硬模6上，将模腔3内的玻璃纤维增强材料压实，降低了孔隙率，相应的使制品中的纤维增强材料的含量提高了，使其制品的结构更加致密，提高了产品的性能。
如图2所示，硅橡胶自身所特有的性能以及所要制作产品的结构特点，在成型图1中加工硅橡胶软模1的同时，在其表面开一定尺寸的流道9，流道为凹槽状，分成树脂主流道7与辅流道8，当树脂从流道口2注入图1中的模腔3后，将首先充满主流道7，其次再充满辅流道8，逐渐浸润增强材料，树脂充满后封闭流道口，产品经固化、脱模成型，固化的时间及温度依据所采用的树脂自身所具有的特性决定。
Claims (6)
1.一种复合材料真空注射成型方法，其特征在于：它包括以下步骤：
1)制做在一侧设有树脂流道的软模，所述软模上设有与树脂流道连通的流道口，所述树脂流道与所述软模一体成型；
2)将步骤1)成型的一侧带有树脂流道的软模覆于表面铺有增强材料的硬模上，所述软模与所述硬模密封为一体，其相接处形成模腔，所述模腔两端设有真空口；所述模腔通过所述真空口与外界相通，由外设的真空泵将所述模腔抽成真空；
3)由步骤1)形成的流道口注入树脂，所述模腔内充满树脂后将流道口封闭，所述树脂凝胶后将其真空口封闭；
4)将步骤3)成型的材料固化、脱模。
2.根据权利要求1所述的复合材料真空注射成型方法，其特征在于：所述软模为弹性材料。
3.根据权利要求2所述的复合材料真空注射成型方法，其特征在于：所述弹性材料为硅橡胶材料。
4.根据权利要求1所述的复合材料真空注射成型方法，其特征在于：所述增强材料为纤维布、碳纤维或玻璃纤维中的一种，所述树脂为液态热固性树脂。
5.根据权利要求4所述的复合材料真空注射成型方法，其特征在于：所述液态热固性树脂为不饱和聚酯树脂或环氧树脂。
6.根据权利要求1所述的复合材料真空注射成型方法，其特征在于：所述硬模采用玻璃钢或金属材料中的一种。
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