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航空复合材料结构制造基本原理
第二课
热压罐成型和VARI成型工艺;;;;热压罐成型工艺;手工下料
自动下料:拖刀、高频振荡刀、超声刀
;
第三步:预浸料铺放;
第三步:预浸料铺放;;;真空袋
透气毡
有孔隔离膜1
吸胶毡
有孔隔离膜2
脱模布
预浸料
脱模布
脱模剂
模具;?真空袋:提供真空环境
?透气毡:保持真空袋内均一的真空压力(分压)
?有孔隔离膜1:防止树脂流动至透气毡,但是需要小分子气体能够通过至透气毡
?吸胶毡:吸收被挤出而过剩的树脂
?有孔隔离膜2:让树脂和小分子气体能够??过
?脱模布:让复合材料制品表面具有布纹便于后续粘接或喷漆工序,同时脱模布应能够从制件表面剥离
?脱模剂:防止树脂粘住模具表面;;热压罐固化工艺的设定,主要包括温度,压力,时间,真空度,升温速率等参数设定,不同树脂体系,固化工艺不同;用于制造B787机身筒体的热压罐
(23.2×9.1米)
;;;;;;;;平尾工艺方案-整体共固化;平尾外伸盒端工艺方案;;真空树脂注入成型特点:
?衍生自RTM工艺
?基本特点与RTM相同
?树脂流动由真空压力驱动(与RTM不同)
?仅需半面模具,另一面为真空袋
?制品一面光滑
?低成本工装设备
?模具通常需要加热以固化树脂?
生产周期较长?机械化,自动化程度低
?制品力学性能较高,缺陷少
?适合制造大型,超大型部件;大型,超大型壳类部件;;2.1 VARI工艺对树脂要求;2.2 VARI工艺树脂种类;;;2.4 树脂固化特性;2.5 NCF织物;;3.1 VARI成型的主要问题;;4.1 VARI成型厚度影响因素;4.2 VARI成型压力分析;;4.3 VARI成型厚度监测;厚度监测结果;流道设计最VARI工艺的主要部分之一,包括树脂流道和真空管路设计。;干斑(树脂浸渍不充分的区域);为保持树脂凝胶前模腔内的持续真空度,需要连续不断抽真空排出模腔内的气体,由于树脂粘度相对较低,如果真空通道设置不合理,抽气的同时容易将大量的树脂,从而导致制品大面缺胶。;5.2 VARI成型树脂流道设计方式;5.3 VARI成型树脂流道设计原则; 由于在实际构件的流道设计过程中,往往需要采用多种树脂流道组合,只靠工艺实验很难准确掌握树脂在预成型体中的流动状态,而且还需要消耗大量的人力和原材料。
所以,通常采用数值模拟软件模拟树脂流动行为,并对VARI工艺流道进行设计。;;上端面; 复合材料VARI成型技术已成为十分具有活力的复合材料低成本技术,但我国对这项技术的研究起步较晚,技术不是很成熟,以下几个方面有待于我们进一步研究:
1 低粘度、高性能、工艺时间期长的VARI树脂基体的开发;
2 VARI工艺过程影响参数的系统化研究;
3 制品缺陷形成机理和影响因素的研究;
4 数值模拟的细观化和精确化研究;
5 模拟和实践操作相结合,提高VARI工艺的技术水平。;;;2.4 树脂固化特性;;厚度监测结果;流道设计最VARI工艺的主要部分之一,包括树脂流道和真空管路设计。; 由于在实际构件的流道设计过程中,往往需要采用多种树脂流道组合,只靠工艺实验很难准确掌握树脂在预成型体中的流动状态,而且还需要消耗大量的人力和原材料。
所以,通常采用数值模拟软件模拟树脂流动行为,并对VARI工艺流道进行设计。;
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