[发明专利]一种新型树脂膜渗透成型树脂基复合材料的方法

说明书

技术领域

本发明属于复合材料制造技术领域，涉及一种新型树脂膜渗透（即Resin Film Infusion简称RFI）成型树脂基复合材料的方法。

背景技术

树脂膜渗透即RFI成型复合材料技术是近年来发展起来的一种复合材料低成本制造技术，因其具有制造成本低、成型效率高、整体性好并适合大型构件整体成型等优点受到广泛关注。

目前，对于高性能复合材料的树脂膜渗透成型方法：通常是根据所成型零件的铺层面积及铺层层数等，计算出壁板蒙皮及加筋所需树脂的总量，将所需树脂制备成树脂膜置于模腔底层，然后将纤维预成型体放在树脂膜上，在温度、真空和压力作用下，使树脂由下至上渗透到预成型体内的纤维中去，最后按照树脂的工艺规范要求进行固化。

传统的树脂膜渗透成型方法，由于树脂膜全部放置在预成型体的底部，所成型的复合材料结构存在一定的局限性，突出的表现是：

⑴由于传统的RFI工艺树脂膜放置在预成型体底部，树脂的渗透由下至上逐渐渗透到预成型体的最高处纤维中去，对于加筋壁板类复合材料零件，树脂在加筋内是沿着路径相对较长的预成型体面内方向流动，加筋高度方向的尺寸越大，树脂从底部浸润整个加筋内纤维的时间就越长。因此传统RFI工艺成型加筋壁板类零件对加筋高度有一定的限制。

⑵由于传统的RFI工艺通常是根据所成型零件的铺层面积及厚度计算零件所需树脂的总量制备树脂膜，对于等厚零件的树脂含量均匀性控制容易实现，但对于变厚度零件的不同厚度区域的树脂含量均匀性控制较难实现。

⑶由于传统RFI工艺把全部树脂膜置于预成型体底部，即零件外型面，较厚的树脂膜熔融渗透过程中往往会引起预成型体外表面局部纤维弯曲或皱褶，从而影响壁板外型面质量。

发明内容

本发明的目的是：提供一种能满足高加筋壁板结构、变厚度复合材料结构RFI成型要求，提高零件表面质量和厚度精度的新型的复合材料树脂膜渗透成型方法。

本发明的技术解决方案是：根据零件纤维体积含量和全铺层层数要求、所采用的织物面密度、织物所采用的纤维密度及基体树脂密度计算树脂膜面密度，按计算所得树脂膜面密度将树脂制备成树脂膜；在预成型体铺叠过程中，将树脂膜逐层铺叠在织物的层间，与织物一起制成预成型体，然后与模具组装、封装后进行树脂膜转移及固化；其工艺步骤为：

（a）.根据零件纤维体积含量、所采用的织物面密度、织物所采用的纤维密度及基体树脂密度计算单层织物对应树脂膜的面密度，精确到小数点后一位，

WR0=(1-Vf)·ρR·WSVf·ρf]]>………………………①

式中：

W_S—织物面密度，g/m²；

ρ_f—织物所采用的纤维密度，g/cm³；

ρ_R—基体树脂密度，g/cm³；

V_f—零件纤维体积含量，%

W_R0-单层织物对应树脂膜面密度，g/m²；

（b）.根据零件全铺层织物层数，计算全铺层织物所需树脂膜层数，

即

N_R=N_f-1………………………②

式中：

N_f—全铺层织物层数，层；

N_R—全铺层织物所需树脂膜层数，层；