復合材料真空導入方法，真空導入工藝的原理

時間：2020-06-30

在目前的材料中，復合材料因其質(zhì)輕強度高而被廣泛應用。針對復合材料的制造工藝也在不斷的提高和創(chuàng)新。由起初的手糊，發(fā)展到機械化的噴射，拉擠，模壓等工藝，到現(xiàn)在興起的真空導入工藝，接下來詳細的闡述下真空導入工藝：

1. 真空導入工藝（Vacuum infusion process,VIP)

真空導入工藝，簡稱VIP，在模具上鋪增強材料（玻璃纖維，碳纖維，**纖維，夾心材料等，有別于真空袋工藝），然后鋪真空袋（也就是硅膠成型的膜袋），并利用真空體系將空氣抽出，在模具型腔中形成一個負壓，利用真空產(chǎn)生的壓力把不飽和樹脂通過預鋪的管路壓入纖維層中，讓樹脂浸潤增強材料最后充滿整個模具，制品固化后，揭去真空袋硅膠材料，從模具上得到所需的制品。VIP采用單面模具（就象通常的手糊和噴射模具）結合真空袋硅膠袋膜建立一個閉合系統(tǒng)。

2．真空導入理論

真空導入工藝能被廣泛的應用，其理論基礎是達西定律：

Darcy’s Law）t =?2h/(2 kDP )，t 是導入時間，由四個參數(shù)來決定；h-樹脂粘度。

從公式上可以看出所用樹脂的粘度越低，則所需導入時間就越短，因此真空導入所用的樹脂粘度一般不能太高。這樣可以使樹脂能夠快速的充滿整個模具。?-注射長度，指的樹脂進料口與到達出料口的之間的距離，距離長當然所需的時間亦長。DP-壓力差, 體系內(nèi)與體系外壓力差值越大，對樹脂的驅(qū)動力也越大，樹脂流速越快，當然所需導入時間也越短。k= 滲透性，指玻纖，夾心材料等對樹脂浸潤好壞的參數(shù)。k 值大說明浸潤好，象多向氈要比方格布，短切氈易被樹脂浸潤。因此為了使得樹脂在增強材料被壓實的情況下能方便的充滿體系，一般會人為設置一些導流槽，比如在夾心泡沫上下打孔等。

3．真空導入優(yōu)勢

通常的手糊工藝(hand lay-up),增強材料鋪于模具中, 采用刷子，輥子或手工浸潤增強材料，其中有一種改進的方法是使用真空袋吸出手糊時積層中多余的樹脂可提高玻纖含量，得到高強度和輕的產(chǎn)品。VIP相對于傳統(tǒng)的工藝具有很多優(yōu)勢，以手糊，真空袋和真空導入為例，在力學性能上真空導入占有明顯的優(yōu)勢：

a 制品質(zhì)量高：在真空環(huán)境下樹脂浸潤玻纖，與傳統(tǒng)制造工藝相比，制品中的氣泡較少，導流體系中不留有多余的樹脂，玻纖含量很高，可達到70%，甚**。所得制品重量輕，強度高，不同生產(chǎn)批次質(zhì)量穩(wěn)定。

b 少樹脂損耗：用VIP 工藝，樹脂的用量可以精確預算，對于手糊或噴射工藝來說，會因操作人員的多變性而難于控制。VIP 工藝可以使得樹脂的損耗少，同時節(jié)約成本。

c 樹脂分布均勻：由于采用真空負壓，制品的不同位置的真空產(chǎn)生的壓力是一致的，因此樹脂對玻纖的浸潤速度和含量趨于一致。重量要求穩(wěn)定的FRP 制件來說這是很關鍵的優(yōu)勢。

d 過程揮發(fā)少：生產(chǎn)過程中沒有刷子或輥子之類，不會造成樹脂的潑灑或滴落現(xiàn)象出現(xiàn)，不會有大量的氣味出現(xiàn)。因此其工作環(huán)境能夠達到干凈、安全, 保護操作者的身心健康。

e 使用單面模具：僅用一面模具就可以得到兩面光滑平整的制品，可以較好的控制產(chǎn)品的厚度。節(jié)約模具制造成本和時間。

正因為用真空導入也即是VIP 工藝所做產(chǎn)品有如此的優(yōu)點，較早應用于航天航空等特種領域，演變?yōu)榻裉礻P于碳纖維、**纖維等復合材料的成品，特別是汽車配件，動車車頭，大型井蓋、燈塔等產(chǎn)品。

VIP 工藝的應用領域

1）船艇工業(yè)–船體，甲板，方向舵，雷達屏蔽罩

2）風電能源–葉片，機倉罩

3）體育休閑–頭盔，帆板

4）汽車工業(yè)–各類車頂，擋風板，車廂，動車頭

5）建筑領域–建筑物**部件，建筑模板、燈塔、井蓋

6）農(nóng)業(yè)和園藝–糧倉圓蓋，農(nóng)機保護蓋

真空導入這一工藝中涉及到一個重要的工具，那便是硅膠真空袋，其原材料是一種耐高溫的液體硅膠，通過噴涂或者手工涂刷形成一層類似于薄膜的袋子，運用于此工藝中，又因為其操作方便些且可重復使用，受到使用者的喜歡，詳情可咨詢深圳市紅葉杰科技有限公司。

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深圳市紅葉杰科技有限公司簡介
企業(yè)基本介紹深圳市紅葉杰科技有限公司，成立于1998年，是一家專業(yè)從事硅膠、硅橡膠的生產(chǎn)、研發(fā)、銷售為一體的科技集團公司，該集團公司在2005年成立中國香港紅葉有限公司，深圳市紅葉硅膠廠等下屬企業(yè)。主要產(chǎn)品深圳市紅葉杰科技有限公司主要生產(chǎn)的硅膠、硅橡膠、RTV-2模具硅橡膠、手板模型設計**硅膠、鞋模硅膠、工藝品用硅橡膠、矽膠、矽利康、矽油、硅油、移印硅膠、電子灌封膠、LED顯示屏**硅膠、電
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