什么是真空輔助樹脂傳遞模塑（VARTM）？

真空輔助樹脂傳遞模塑工藝是一種先進(jìn)的閉模成型技術(shù)，它利用真空壓力將樹脂吸入放置在模具中的纖維預(yù)成型體。這種方法確保了樹脂的均勻分布，減少了空隙含量，并實現(xiàn)了優(yōu)異的纖維與樹脂結(jié)合效果。

工藝概述

1. 纖維預(yù)成型體準(zhǔn)備：將干纖維、織物或縫合預(yù)成型體鋪放到模具型腔中。
2. 模具密封：通過真空袋將整個模具系統(tǒng)完全密封。
3. 真空施加：抽出空氣，在型腔內(nèi)形成負(fù)壓。
4. 樹脂注入：液態(tài)樹脂在真空作用下被吸入預(yù)成型體中，確保充分浸潤。
5. 固化：注入后的部件在室溫或受控加熱條件下固化。

VARTM 在復(fù)合材料模塑中的優(yōu)勢

• 成本效益：與高壓釜固化相比，模具和設(shè)備成本更低。
• 可擴展性：適用于小規(guī)模原型和大規(guī)模復(fù)合結(jié)構(gòu)生產(chǎn)。
• 高纖維體積分?jǐn)?shù)：實現(xiàn)優(yōu)異的強度重量比。
• 質(zhì)量提升：與開放式模塑方法相比，孔隙和空洞更少。
• 環(huán)保優(yōu)勢：更清潔的生產(chǎn)過程，減少排放。

復(fù)合結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用

真空輔助樹脂傳遞模塑工藝被廣泛應(yīng)用于各行業(yè)，用于制造先進(jìn)的 復(fù)合結(jié)構(gòu)：

• 航空航天：飛機蒙皮、整流罩和結(jié)構(gòu)增強件。
• 汽車：輕量化車身面板、結(jié)構(gòu)框架以及電動車電池外殼。
• 船舶：船體、甲板和高性能水上交通工具部件。
• 風(fēng)能：需要高強度和耐久性的超大風(fēng)力渦輪葉片。
• 工業(yè)：壓力容器、儲罐以及耐腐蝕基礎(chǔ)設(shè)施。

挑戰(zhàn)與注意事項

盡管有諸多優(yōu)勢，VARTM 仍存在一些挑戰(zhàn)：

• 樹脂流動控制：在厚層復(fù)合材料中實現(xiàn)完全樹脂浸潤可能較困難。
• 工藝一致性：在大規(guī)模結(jié)構(gòu)中保持均勻質(zhì)量需要豐富經(jīng)驗。
• 固化時間：部分樹脂需要較長的固化周期，影響生產(chǎn)效率。

VARTM 技術(shù)的未來趨勢

通過 VARTM 的 復(fù)合材料模塑，其未來發(fā)展方向主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

• 自動化：集成傳感器與人工智能監(jiān)控，實現(xiàn)實時質(zhì)量控制。
• 先進(jìn)樹脂：開發(fā)低粘度、快速固化和可回收的樹脂。
• 混合工藝：將 VARTM 與無高壓釜固化結(jié)合，提升綜合性能。
• 可持續(xù)性：推廣生物基樹脂和可回收纖維增強材料。

結(jié)論

真空輔助樹脂傳遞模塑工藝正在改變 復(fù)合結(jié)構(gòu) 的設(shè)計與制造方式。作為一種多功能的 復(fù)合材料模塑 技術(shù)，VARTM 在成本效益、性能和規(guī)模化方面達(dá)到了良好平衡。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，它將在航空航天、汽車、船舶和工業(yè)等領(lǐng)域繼續(xù)發(fā)揮核心作用。