做和真空辅助成型技术日趋成熟
真空辅助成型技术日趋成熟
作为一种较理想的结构材料和功能材料,近年来先进复合材料的发展势头迅猛,尤其是在航空、航天、体育用品等领域广受青睐。但这些材料往往成本高昂,限制了其在船舶、汽车、建筑等更多领域的广泛应用。先进复合材料制造成本在总成本中所占的比重高达60%~70%,如何从技术工艺上突破已是当今复合材料业面临的重要课题。真空辅助成型工艺(VARI工艺)这一低成本的复合材料成型技术由此应运而生。
VARI工艺是一种新型的低成本复合材料大型制件的成型技术。它是在真空状态下排除纤维增强体中的气体,利用树脂的流动、渗透,实现对纤维及其织物的浸渍,并在室温下进行固化,从而形成一定树脂/纤维比例的工艺方法。我国借鉴国外技术,经不断改进后已使这种新型的真空辅助成型工艺趋于完善。
VARI成型工艺和传统的工艺相比,不需要热压罐,仅在真空压力下成型;无需加热,可在室温下固化,经后处理可在较高的温度下使用;比手糊方法制造的制件空隙率低、性能好、纤维含量高。
同时,VARI工艺的操作仅需要一个单面的刚性模具用来铺放纤维增强体,模具制造工序也大为简化,费用大幅节省。对于大尺寸、大厚度的复合材料制件,VARI是一种十分有效的成型方法;采用以往的复合材料成型工艺,较大模具的选材困难、成本昂贵,而且制造难度大,尤其是大厚度的船舶、汽车、8、设定实验时间到飞机等结构件。
据报道,国外著名复合材料公司Hardcore用真空辅助工艺成型制造出面积为186平方米、厚度为1 50毫米,以玻璃纤维为增强体、纤维重量含量达75%~85%的船舶结构件。可见真空辅助成型工艺制造的复合材料制件具有成本低、空隙含量小、产品性能好的优点,并具有很大的工艺灵活性。目前在国外用真空辅助成型工艺制造大型复合材料构件时,多半采用环氧树脂。
据专家介绍,环氧树脂的粘度较大,为降低其粘度,国内已成功研究开发出一种低粘度的树脂---液体双马来酰亚胺树脂,并采用自行研制的液体双马来酰亚胺树脂进行了一系列工艺研究。试验结果表明,该树脂在室温下具有良好的流动性,能够在室温下成型,国内现有几种军用飞机采用国产QY8911系列双马来酰亚胺树脂。科研部门还同时开发了BA9911树脂,可满足大型军用运输机、坦克、装甲车辆、军舰等诸多方面的应用需求。
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