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真空导入模塑工艺(Vacuum infusion molding process,VIMP)是大型复合材料整体成型的常用工艺。本文针对VIMP工艺所面临的两大技术难题之一的厚度控制问题开展了研究。重点考察了流动行为、铺层层数、后注射工艺控制手段、树脂的固化收缩等因素对复合材料制品厚度的影响。采用机油和环氧树脂两种流体进行渗流实验,可以将多种影响因素剥离,考察单一因素对纤维预成型体厚度变化的影响程度。一维流动为耦合流动的基础,实际工艺中的流动为耦合流动。本文考察了两种一维流动模型(面内一维和Z向一维)和两种耦合流动模型(模型A和模型B)时不同铺层层数织物纤维预成型体厚度变化规律。结果表明,面内一维渗流时10层、20层、30层织物注射完成时刻1号表的厚度增量分别为0.062mm、0.337mm和1.087mm;Z向一维渗流时10层、20层、30层织物注射完成时刻3号表的回弹量分别为3.500mm、3.651mm和3.758mm;耦合渗流模型A时10层、20层、30层、40层、50层织物注射完成时刻1号表回弹量分别为0.533mm、0.975mm、1.354mm、1.919mm和2.355mm;耦合渗流模型B时10层、50层、100层、150层织物注射完成时1号表的回弹量分别为0.544mm、2.695mm、4.915mm和6.590mm。考察了耦合流动模型时后注射阶段纤维预成型体厚度变化规律。结果表明,后注射阶段纤维预成型体厚度会发生下降;后注射阶段两种工艺控制方式(持续抽真空保压控制和树脂收集器保压控制)对纤维预成型体厚度变化的影响有明显区别,持续抽真空保压时真空源的牵引作用更强;定义树脂在预成型体内黏度较低时可以自由收缩的收缩率为表观收缩率,用移液管模拟分析该体系纤维预成型体中树脂的表观收缩率为3.15%,采用机油模拟与环氧树脂基复合材料制备实验对照分析推算得到的表观收缩率为3.10%,两者较接近;移液管模拟分析得到固化收缩引起的模型A-10层、模型B-10层、模型A-50层、模型B-50层织物时1号千分表位置处的纤维预成型体的厚度降幅分别为0.121mm、0.127mm、0.519mm和0.592mm,机油模拟与环氧树脂基复合材料制备实验对照分析得到固化收缩引起的模型A-10层、模型B-10层、模型A-50层、模型B-50层织物时1号千分表位置处的纤维预成型体的厚度降幅分别为0.119mm、0.125mm、0.511mm和0.583mm。考察了纤维预成型体厚度变化对复合材料制品最终厚度和纤维体积分数的影响,结果表明,所有模拟实验和环氧树脂制备实验中,厚度变化将使制品纤维体积分数下降2%左右。