[发明专利]反向铺层真空导入法制作环状或封闭状制品的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一类复合材料制品的制作方法，即反向铺层真空导入法制作环状或封闭状制品的方法；是克服传统的真空导入工艺（VIP）无法制作环状或封闭状复合材料制品问题的新方法。

 

背景技术

在复合材料制作领域，如玻璃钢制品的制作，在1950年就出现了真空导入制作工艺（Vacuum Infusion Process,简称VIP），是在模具上铺设“干”增强材料（玻璃纤维、碳纤维、夹心材料等复合材料的纤维层），以及增加树脂流动性媒介—导流网以及便于脱模的脱模布，然后铺设真空袋将模具以及其内的纤维层、导流网等覆盖，通过抽真空装置和真空袋内预设的真空管道，抽去真空袋内的气体，在模具型腔内形成负压，当负压的压力值达到工艺要求后，利用模具型腔的负压，通过进料管道将树脂（通常是不饱和树脂）吸入（导入）模具型腔内，与增强材料接触，让树脂浸润增强材料（纤维层）最后充满整个模具型腔，制品固化后，揭去真空袋，去掉导流网以及残存的脱模剂层，从模具上得到所需的玻璃钢制品。该真空导入制作工艺，也称为真空灌注、真空注射等，最早出现在上世纪的50年代。

但现有技术中采用真空导入制作工艺制作复合材料制品时，只能制作开放式，即能够实施人工铺层的制品，如：平面状、半圆状等产品，对环状制品（中空圆柱状、中空矩形、中空的正六边形、中空的正八边形、中空的正十边形、中空的正十二边形等等）和封闭式制品（如筒状物、罐状物、球型制品等等），封闭式制品是指一端封闭的筒状物，或一端封闭加另一端收口的罐状物、球型制品等物品，由于空间原因，无法在模具中直接实施铺层，尤其是长度较长的环状制品，只能分两次各制作一半，然后将两个半边制品采用粘胶等粘结成一体。对于环状玻璃钢制品，采用两次各制作一半，然后将两个半边制品采用粘胶等粘结的制作方式，首先是制作效率很低，基本上是三道工序，需要较多的工人，生产效率显然不高；其次，增多了工序、耗费了较多的原辅材料，相应增加了制作成本；再次，需要粘胶进行粘结，降低了环状制品的整体强度，而且制品尺寸不能保障。

 

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明提供一种反向铺层真空导入法制作环状或封闭状制品的方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：反向铺层真空导入法制作环状或封闭状制品的方法，其特征在于包括如下步骤：

（1）按照工艺要求，根据待制作制品的形状和几何尺寸，制作环状或封闭状外模，以及芯模；芯模的外形与外模内腔形状相适应（大致一致），尺寸小于环状或封闭状外模的内腔，使得芯模连同全部铺层完毕后，能置于外模的内腔；

芯模可以用任何材质的材料制作，包括充气后的成型的气袋等，甚至包括用于生产的真空袋充当芯模。

（2）按照工艺要求，准备真空导入法需要的真空袋、导流网、脱模布、复合材料纤维层、抽真空管道和进料管道；在芯模的表面首先敷设真空袋，在真空袋上依次导流网、脱模布和纤维层；并按照工艺要求，在真空袋内设置抽真空管道、进料管道、

（3）将完成铺设层的芯模放置到外模的内腔；

（4）将真空袋密封设置在外模上；

（5）将抽真空管道与抽真空装置连接，并封堵进料管道；启动抽真空装置，抽取真空袋内的空气，达到工艺要求的真空度；

（6）按照工艺要求准备真空导入法需要的树脂；达到要求的真空度后，将进料管道的端头放入树脂内，并打开进料管道，由于负压的作用，树脂通过进料管道被吸入真空袋内，通过网孔状导流网的导流作用，流入纤维层内；树脂浸润纤维层，并充满真空袋与外模内腔壁之间的整个型腔；

（7）达到工艺要求的固化时间后，打开外模，取出复合材料制品，得到与外模内腔形状尺寸相同的复合材料制品。

进一步的特征是，所述芯模用于辅助铺层，芯模的外表面形状和外模的内腔形状相适应。

所述芯模使用成型气袋，或者成型真空袋，在袋内充气袋外铺层，然后再与外模的内壁密封设置，在抽真空的同时对成型气袋，或成型真空袋充气。

所述环状或封闭状复合材料制品外模的内腔形状和环状芯模的外表面形状相同，同为中空圆柱形，或中空矩形，或中空的正六边形，或中空的正八边形，或中空的正十边形，或中空的正十二边形，或中空封闭球形，或中空半封闭罐形，以及封闭的其他不规则形状等。

本发明的反向铺层真空导入法制作环状或封闭状制品的方法(BJVIP)，具有如下特点，