2023学年完整公开课版真空导入

真空导入工艺真空导入工艺原理

真空导入工艺的基本原理是指在固化后的胶衣层上铺放玻璃纤维、玻璃纤维织物、各种嵌件、脱模布、树脂渗透层、铺放树脂管路和覆盖尼龙(或橡胶、硅酮)挠性薄膜(即真空袋)，薄膜与型腔四周边缘密封严实。型腔内抽真空，往型腔里注入树脂。在真空状态下树脂沿树脂管路、纤维外表流动而浸渍纤维束，在室温或加热条件下制品固化的成型工艺。真空导入工艺图真空导入工艺的发展真空导入是一种新颖的复合材料成型工艺，以即经济又安全的方法生产高品质的大型复合材料制品见长。真空导入工艺始于80年代末，1990年初获得专利，最初公众反应平平。在1996年SPI复合材料年会上引起重视并成为热点。真空导入产生的背景

（1）环保法规的要求。（2）巨型制品成型工艺的要求。

真空导入工艺的技术优势1机械性能高与手糊构件相比，真空导入工艺成型的构件强度，刚度及其它的物理特性可提高1.5倍。2重复性好构件有相对恒定的树脂比，孔隙率低≤1%，手糊≥5%.3质量轻纤维含量高达75-80%，无需额外的材料来连接芯材。4环保真空导入工艺几乎是闭模成型过程，挥发性有机物和有毒空气污染物均被局限在真空袋中。5成本低，效率高纤维含量高，树脂浪费率低于5%，比开模工艺可节约劳动力50%以上。在芯材加入的前后，无需等待树脂的固化。尤其在板中加筋时，材料和人工的节约相当可观。原材料准备模具准备纤维预制体铺放铺放脱模布铺放导流网铺设通气管、进树脂管铺放真空袋抽真空、检漏注树脂、保压固化脱模修边、表面处理真空导入工艺步骤1模具表面涂脱模剂（蜡）2铺放干织物和夹芯3铺放隔离层4铺放分散介质层5用真空袋密封6注入树脂同时抽真空7室温固化或放入烘箱真空导入材料的选择树脂的选择

适应真空导入工艺的典型树脂包括低收缩聚酯树脂，乙烯基树脂，环氧树脂等。树脂体系黏度一般0.15~0.8Pa.S。使树脂仅在真空力作用下能够完全浸渍增强材料。不同的工艺对凝胶时间有不同的要求，如有些工艺要求在35min内注射完,有些则需要4h完成，因此凝胶时间应可变易控,这是注射成功的关键之一。在浸渍过程中粘度变化小，固化放热峰值应适中。高放热峰会损坏模具甚至成型构件。

增强材料的选择

手糊工艺常用的纤维增强材料在真空导入中均可使用，其它形式的纤维织物，从短切原丝到厚的针织毡也都可以使用。新型的针织材料和平纹单向纤维是较理想的选择芯材的选择

芯层材料一般为低密度泡沫和轻质木材，还可以是热塑性材料，混凝土材料，固化拉挤材料，金属嵌件等。在具体使用中需考虑的因素有热膨胀系数差异，表面处理情况，与树脂的相溶性等。固化体系的选择由于真空袋压树脂注入工艺一般采用的是已经加入促进剂的树脂，因此在使用之前只需加入引发剂即可。常用的引发剂是过氧化甲乙酮。引发剂的用量与所需的凝胶时间和充模时的温度有很大的关系，因为真空袋压树脂注入是闭模成型，因此湿度对引发剂的用量基本没有影响。真空袋压树脂注入工艺所需材料

真空袋膜

导流网

脱模布

中空螺旋管

树脂进料管

抽气管

真空袋密封胶

吸胶毡

定位喷胶

1.真空袋膜

聚丙烯膜是最常用的真空袋膜，可以在形状复杂的模具上拉伸，无折叠和褶皱，真空效率高。2.导流网

可采用孔隙率高的机织纤维，便于树脂的渗透。导流网的作用是将铺层和模具表面、真空软膜分开，同时保持了具有一定相互连接的垂直间隙和相互横向连接的网状结构。树脂从注射点、分配槽经由分配介质自由流向分配介质并完全覆盖整个产品一个表面，然后纵向均匀渗透铺层后通过上表面的分配介质，从而完成整个浸渍过程。（3）脱模布：低孔隙率、低渗透率的纤维织物可改善制品的表观，防止真空袋粘在制品上。（4）中空螺旋管：主要用作树脂流道和袋膜内抽气管。（5）树脂进料管：用来连接树脂灌和注入口的塑料管，在承受一个大气压的情况下而不变形。（6）抽气管：用来连接抽气口和树脂收集气及树脂收集器与真空泵的塑料管，能承受一个大气压而不变形，通常直径比树脂进料管要小。（7）真空袋密封胶：真空袋密封材料成粘稠状,铺放于模具边框，以保证真空袋膜的密封性，在真空成袋过程中,密封材料具有足够的“粘性”，可以粘接在各种表面上，同时其“粘性”不能过大，可以保证固化脱模后，能将其及时清理掉。（8）吸胶毡：透气毡为无纺聚酯或尼龙，其作用是将增强材料和树脂固化过程中产生的气体驱向真空排气口，也可用来吸取过量的树脂。（9）定位喷胶：定位喷胶主要是用来使增强材料或真空导入树脂注入材料之间的粘接，以达到定位的效果。真空袋压树脂注入工艺流程

1打脱模蜡或脱模剂

模具清洁后应放置8小时以上，待模具表面的水分充分干燥后方可上脱模蜡（剂），采用聚乙烯醇脱模剂时应仔细检查其成膜的均匀性，不得有遗漏和流挂，充分干燥后方可涂刷胶衣；采用脱膜蜡时新模必须打4-6度蜡，旧模打2-3度，每度蜡的间隙必须在2小时以上，脱模蜡不能遗漏和堆积。真空袋压树脂注入工艺流程

2喷涂胶衣喷涂胶衣的厚度应控制在0.4-0.6mm,必须达到“指干”才能铺放增强材料，不得遗漏、堆积或流挂。在喷涂的过程中，一般涂刷两遍，两边之间涂刷方向以相互垂直为宜，这样可以避免出现漏涂。真空袋压树脂注入工艺流程

3铺放增强材料玻璃纤维增强材的接头和重叠位置尺寸应符合工艺要求，搭接宽度为50mm，接头应错开100mm以上，五层后允许重叠。在变形的地方，如果铺放不方便，可以用剪刀将增强材料进行裁剪，裁剪的地方应进行局部补强，如果层与层之间出现空隙，应压实，或用定位喷胶将它们粘在一起，在喷定位胶时，喷嘴与喷涂的地方应距离30cm以上，这样才能使胶喷涂均匀，如果喷涂过多，则会影响树脂对增强材料的浸润，甚至出现白斑。增强材料铺放好后，用剪刀剪去多余的纤维，并将裙边用黄色密封胶带反复滚擦，粘去裙边上的灰尘和细小纤维束。

铺放碳纤维增强材料真空袋压树脂注入工艺流程

4铺放脱模布在铺放脱模布之前可以将大块的脱模布适当裁小，这样有利于脱模。脱模布要盖住整个增强材料，且在增强材料的边缘一般还多出1cm左右。脱模布于脱模布之间的搭接宽度在1cm即可，太宽既浪费材料，又影响浸润速度。脱模布一般用极少量的黑色密封胶带粘在增强材料上，而不用定位胶，这样既不会影响浸润效果，又能节约成本。

铺放脱模布真空袋压树脂注入工艺流程

5铺放导流网铺放导流网时，导流网的边缘离增强材料的边缘3-5cm左右远，即导流网的面积比增强材料的面积略微小一些，当树脂在浸润没有导流网的增强材料时，速度比有导流网的地方要慢得多，这样可以使树脂有充分的时间来浸润增强材料，还能减少树脂的浪费。导流网与导流网之间的搭接距离应尽可能小，但不应出现没有导流网得地方。导流网一般也用极少量的黑色密封胶带粘在脱模布上，而不用定位胶。6铺放树脂导流管和抽真空管按照预先设计好的流道在模腔中相应位置放置中空螺旋管作为树脂流道和抽真空管。在铺放中空螺旋管时，不应用力将螺旋管拉得过长，在抽真空时可能会将螺旋管压塌，而起不道流道和抽真空的作用。7安放树脂注入口和抽气口在预先的设计，在螺旋管上安放树脂注入口和抽气口，在制作形状规则的产品时，树脂注入口和抽气口一般放置在均分点的位置，如在一条螺旋管上放置两个抽气口时，抽气口一般放在三分之一和三分之二的点上。在安放树脂注入口和抽气口即三通时，可在三通接树脂进料管和抽气管的那头先缠上一圈黑色的密封胶带。为了避免三通移动，可用适量黑色密封胶带将三通粘在导流网上。8接抽气管将抽气口三通和树脂收集器接口用抽气管连接起来。在接口处再缠上一圈黑色密封胶带。9真空袋膜的密封10抽气、整理袋膜和检漏11接树脂注入管12检测13抽气检漏

铺放真空袋

密封泄露检查14注入树脂当达到所需的保压效果时，就可以注入树脂。注入树脂时一般按照先打开同一树脂流道上的注入口，由内向外注，当树脂流过另一排流道时，可将这一排的注入口打开，开始注入树脂，按照这样的方法注满整个膜腔。由于模具形状不规则，树脂很难同时到达模具的边缘，当一部分树脂先到达模具的边缘，进入抽气管后，可将这根抽气管用大力钳卡住。这样既不影响其它部位的充模效果，又可以减少树脂的浪费。15保真空固化在树脂固化之前，可以用大力钳卡住大部分树脂进料管和抽气管，这样可以减少树脂的浪费。至于哪些树脂进料管和抽气管应该卡住，没有一定的要求。一般按照轮流的办法。后处理1脱模当玻璃钢固化到一定程度时，便可在不损伤制品和模具的前提下把制品从模具上取下来。首先将制品的四周松脱，然后将制品脱下。在脱模时须注意：（