[发明专利]一种复合材料真空袋成型方法

说明书

技术领域

本发明属于树脂基复合材料液态成型制造技术领域，涉及一种复合材料真空袋成型方法。

背景技术

树脂膜浸渗成型（RFI）技术是一种利用单面模具（以下简称“半模”）的复合材料制件的真空袋成型技术，它把树脂膜放置在增强织物预成型体下方，采用真空袋形成局部真空及袋内压力场实现树脂沿预成型体厚度方向的短程流动和浸渍，适合于大型壁板类复合材料制件的成型。但是RFI成型需要特定的中等黏度的基体树脂，并将其制备成胶膜形式。

就使用半模和真空袋而言，传统的热压罐成型（Autoclave）与RFI成型技术非常类似，只不过热压罐成型使用了预浸树脂的预浸料，在成型时直接加热、加压固化，即是说，热压罐成型需要预浸料制备和复合材料成型两个步骤，但热压罐成型工艺的制造成本更高。

真空袋成型技术（VBI）泛指使用真空袋成型的技术，除树脂膜浸渗成型（RFI）技术之外，还包括真空辅助树脂浸渗成型（VARI）技术等，均属于半模成型技术。并且VBI成型技术大多使用干态的纤维预成型体，不存在增强织物预浸树脂的工艺步骤，因此，VBI成型时，必须使用较低黏度、易流动的专用液态成型树脂。

由于对树脂流动和浸渍的特殊要求，在VBI成型的各种技术里，通常都特意在复合材料预制织物的表面铺设一层柔性的流动分配介质或分配器，其作用是在与预制织物接触而平行的面内（X、Y方向）形成树脂的快速流动通道，促进树脂在纤维预成型体厚度方向（Z向）的流动和浸渍。实践证明，这种流动促进措施对于提高面内流动和预成型体厚度方向浸渍速度的效果非常明显。但是，这种柔性的树脂流动分配器一般为热塑性树脂制备的网格结构，耐温等级通常较低，在复合材料成型过程中很容易受热破坏，从而限制了复合材料的成型温度等级。此外，这种热塑性树脂制备的网格结构，其自支撑能力较差、表面尺寸精度较差，会造成成型后的复合材料表面出现明显的凹凸不平，甚至影响复合材料制件的整体尺寸精度及内部质量。

发明内容

本发明的目的是提出一种具有的更高的成型温度等级、制件尺寸精度及内部质量的复合材料真空袋成型方法。

本发明的技术方案是采用金属纤维编织网作为树脂流动分配器，按照如下方法完成复合材料制件的制造：

a.金属纤维编织网树脂流动分配器包括两层或两层以上的金属网结构，其中一层为表面层，其它层为支撑层。根据制件的结构形式，将金属纤维编织网树脂流动分配器进行切割、拼接，并将金属纤维编织网树脂流动分配器的支撑层与模具型面贴合。

b.完成金属纤维编织网树脂流动分配器与模具型面初步贴合之后，采用与模具型面凹凸配合的工装对金属纤维编织网树脂流动分配器施加压力，使其紧密贴合于模具表面，加压范围为1~2.5MPa，保持时间为1h~8h，完成金属纤维编织网树脂流动分配器的赋型；

c.在金属纤维编织网树脂流动分配器的表面层涂抹脱模剂；

d.在涂抹了脱模剂的金属纤维编织网树脂流动分配器表面层上铺覆一张隔离膜，然后在隔离膜的表面进行纤维预成型体的铺贴，在完成铺贴的纤维预成型体的上表面再铺覆一张隔离膜，形成一个金属纤维编织网树脂流动分配器/隔离膜/纤维预成型体/隔离膜层合系统，在其边缘采用密封条彻底密封；

e.利用真空袋将完成组合的金属纤维编织网树脂流动分配器/隔离膜/纤维预成型体/隔离膜层合系统密封，并连接真空通路；

f.连接树脂注射管路，其中树脂入口直通金属纤维编织网树脂流动分配器，在与流动分配器对称的纤维预成型体的上表面设置树脂流动出口，以形成树脂在纤维预成型体厚度方向的流动；

g.抽真空并吸入液态成型树脂，直至预成型体被树脂完全浸渗后，按照所选用的树脂体系的固化工艺完成固化，脱模得到复合材料制件。

所述的金属纤维编织网树脂流动分配器其金属纤维的材质采用不锈钢纤维但不限于不锈钢纤维，其结构为三维通孔结构。

所述的金属纤维编织网树脂流动分配器至少为2层金属网结构，包括1层表面层及1层支撑层，其中表面层目数大于支撑层目数。

所述的隔离膜材质为聚四氟乙烯布，厚度为0.01mm~0.50mm；其织造形式为平纹布或缎纹布或斜纹布；

所述的液态成型树脂为中温环氧树脂或高温环氧树脂或氰酸酯树脂或苯并嗪树脂或双马来酰亚胺树脂。

所述的纤维预成型体中的纤维增强体可以是玻璃纤维或碳纤维或芳伦纤维或玄武岩纤维或天然植物纤维中的一种或上述纤维的混编体，其织造形式是单向织物或平纹织物或缎纹织物或斜纹织物或无纺布或无纬布或非屈曲织物。