VARTM工艺中多层玻纤织物渗透规律研究与工艺优化

本文主要通过径向法测量VARTM工艺中不同铺层厚度玻纤单向织物的渗透率,研究分析了VARTM成型工艺中厚铺层织物的渗透规律以及在多层织物中顶层与底层及其在三维方向流动的特性,并对工艺进行优化设计,通过实验结果对比分析确定了优化设计的可行性,对于制造厚铺度构件提供了解决途径。

引擎盖VARTM成型充模流动模拟及优化

利用RTM-worx仿真模拟软件对引擎盖模型真空辅助树脂传递模塑(VARTM)成型工艺过程进行充模流动模拟,根据引擎盖模型的充模流动模拟结果,确定最终注射方案,并与引擎盖模型的VARTM成型工艺过程相比较。试验结果表明,VARTM成型过程与充模流动结果吻合较好,RTM-worx仿真模拟软件能够有效地对引擎盖模型进行充模流动模拟及优化。

VARTM工艺中纤维渗透率的测量方法研究

测量纤维增强体渗透率的重要性在于:一方面它控制充模时间,从而与树脂的固化动力学一起影响模具设计和注射口、排气口的位置,是数值模拟所需的关键参数;另一方面,它决定流动特性,控制树脂对纤维束的浸渍方式,是获得高品质制品的关键。笔者以平流法为基础,基于流体动力学原理,给出一维单向渗透率和二维径向渗透率的计算方法,并通过实验测量了一维单向渗透率值和二维径向渗透率值。结果表明:测量树脂对亚麻纤维织物的一维单向渗透率值时,渗透率值呈先增大后减小再增大的趋势,测量树脂对亚麻纤维织物的二维径向渗透率值时,两个坐标轴的轴向渗透率值大小不等,树脂在亚麻纤维织物内的流动是一个从非稳态到稳态的过程。

高性能机载雷达罩VARTM工艺用树脂/纤维浸润性研究

研究了采用真空辅助树脂传递模塑 (VARTM )工艺制造高性能机载雷达罩的TDE - 85环氧树脂、间苯二甲酸二烯丙酯 (DAIP)和E - 5 1环氧树脂三种材料体系的浸润性能。结果表明 ,三种材料体系中 ,DAIP体系具有较好的浸润性能 ,粘度较低 ,最适合采用VARTM工艺制备雷达罩。

VARTM和RTM工艺模拟仿真比较

本文采用数字式粘度仪对不同温度和促进剂含量下添加氢氧化铝(ATH)的不饱和聚酯树脂(UPR)的粘度进行测试,然后以获取的实验数据作为参数,对复合材料部件模型用RTM(Resin transfer molding)和VARTM(Vacuum assisted resin transfer molding)两种工艺进行模拟仿真。仿真结果表明,在相同的参数条件和灌注方案下,VARTM工艺的填充时间小于等于RTM工艺的填充时间。当注口大于出口时,VARTM和RTM的填充时间基本相同;当注口小于出口时,VARTM工艺的填充时间要少于RTM工艺的填充时间。

VARTM工艺增强纤维浸润性能研究

为改善增强纤维与树脂的浸润性,对增强纤维进行了热处理和表面硅烷偶联处理,测试了树脂与纤维的接触角。结果表明:在350℃下处理12s后,增强纤维与树脂的接触角为77.34°,比未处理前降低了1°,纤维束表观强度损失了约2.72%;经过KH-560处理后,增强纤维与树脂的接触角从78.36°降低至68.61°,浸润性能明显提高。

VARTM成型聚氨酯复合材料的除湿工艺研究

聚氨酯(PU)复合材料在真空辅助树脂传递模塑(VARTM)成型过程中,微量水分与异氰酸酯反应产生气泡,导致复合材料力学性能下降。该研究在一定真空压力下,对增强体(玻璃纤维)分阶段进行除湿,然后采用真空导入聚氨酯树脂制备单向玻璃纤维增强复合材料,研究了不同除湿条件对PU复合材料性能的影响。通过复合材料力学性能测试和红外光谱表征分析表明:超过30℃并除湿4 h可达到除湿终点,单纯提高温度对除湿效果影响较小,时间是影响除湿效果的主要因素。

热压罐/VARTM组合成型新工艺

阐述了热压罐/VARTM组合技术提出的背景,介绍了国际上该项技术的发展现状,并根据该技术的原理提出了系统方案和设计思路;该项技术继承原有的工艺方法的优点,且设备改造投资少,特别适用于高粘度树脂的复合材料液体注射成型。

夹芯材料在VARTM工艺中的使用研究

介绍了真空辅助树脂传递注塑(VARTM)工艺的原理和方法,讨论了夹芯结构对VARTM工艺树脂的流动性的影响,以及不同树脂在夹芯板材制作中的流动性,并分析试验出现的白斑和沟槽、边缘出现浸润不完全的现象,讨论了解决方案.

基于均匀设计法的VARTM工艺用环氧树脂体系的工艺窗口预测

采用均匀设计法设计VARTM工艺用环氧树脂体系的配方,研究温度、低分子量聚酰胺、改性胺、稀释剂等4种因素对环氧树脂体系的粘度、低粘度平台、拉伸强度、弯曲强度等指标的影响.采用不同数学模型的回归分析法拟合试验数据,使用优选的回归方程定量描述工艺窗口指标与各变量间的关系,利用它们优化配方和预测工艺窗口,得到最优化配方为:温度40℃;环氧树脂:100份、TY-300:8份、TM-1:10份、单环氧稀释剂501:18份.

VARTM工艺玄武岩纤维船舶成型技术研究

本文主要研究了通过VARTM工艺利用新型玄武岩纤维制造船舶的重要技术。介绍了船体设计及其铺层设计。通过对玄武岩渗透率试验、导流网导流试验以及泡沫夹层试验试验结果的分析,找出影响玄武岩纤维制造船舶的关键因素以及解决成型困难的途径。也为解决制作玄武岩纤维大型制品或构件成型工艺面临的难题提供解决途径,具有较大的实际价值与意义。

VARTM工艺中树脂与试剂配比的确定

在VARTM复合材料的加工技术中,树脂的粘度、固化的时间、固化的温度、树脂与固化剂的配比直接影响复合材料的外观形态及力学性能。本文通过凝胶实验确定树脂与固化剂的比例,优化实验方案。

VARTM技术在车用复合材料的应用

我国新能源汽车的大力发展,汽车轻量化成为发展的方向。汽车用复合材料随着汽车轻量化的推进和新能源汽车的迅猛发展得到了广泛的重视和应用,VARTM技术成为汽车用复合材料的主要成型工艺。本文主要研究了VARTM技术在复合材料的应用及发展方向。

基于VARTM工艺的大型闭合截面复合材料箱体的研制

研究了VARTM工艺用树脂基体的黏流特性,进行了平板验证试验,并采用PAM-RTM软件对复合材料箱体的工艺过程进行模拟,确定了最佳注射方案和工艺控制参数,采用主体阳模的VARTM工艺,制备了复合材料箱体试验件,对贮运发射箱VARTM工艺成型的有效性及可行性进行了验证。

VARTM用酚醛树脂的化学流变特性及模型分析

研究了一种新型的用于真空辅助树脂传递模塑成型工艺(VARTM)酚醛树脂的流变特性。根据实测等温粘度曲线,采用双阿累尼乌斯模型,建立了用于真空辅助树脂传递模塑成型工艺(VARTM)酚醛树脂的化学流变特性模型方程,分析表明模型拟合与实验结果之间具有较好的一致性,这为有效地预测RTM树脂的低粘度工艺窗口、合理制定复合材料成型工艺参数提供了必要的科学依据。

VARTM工艺中增强体的渗透率测定

渗透率是VARTM工艺中的一项关键参数。为了测量VARTM工艺中增强体的渗透率,本文采用数据采集卡和图像采集卡为基础搭建了测试平台,并以Darcy定律的二维形式为理论依据,通过压力传感器和摄像头两种测试手段,获得了渗透率,为进一步客观、准确地获取增强体的渗透率提供了可行、可靠的方法。

VARTM工艺玄武岩纤维增强材料渗透率的研究

本文利用单向法,在VARTM工艺条件下,对几种玄武岩纤维增强体的渗透率进行了研究。结果表明:注射压力和流体的种类及粘度对渗透率影响不大,玄武岩增强材料的织物结构和厚度对渗透率有明显的影响。两种不同结构的玄武岩增强材料叠合在一起的铺层结构的渗透率主要取决于渗透率较小的增强材料的渗透率。

一典型结构复合材料零件的VARTM注射方式优化及实验

利用RTM-Worx模拟软件对一典型结构复合材料零件使用6种常用真空辅助树脂传递模塑(VARTM)注射方式进行充填模拟,通过对模拟结果进行分析对比,选择了其中最合适的线注射方案,并对该线注射方案进行注射流道长度及双线注射流道位置优化设计,得到了该类零件的最优化VARTM注射方式并进行了实验验证,实验与充填模拟结果吻合较好,得出了如下结论:增长注射流道长度虽然可以增加树脂进入的瞬时体积流量,减少充填时间,但流道过长可能造成流到边缘的树脂往构件中心方向回流,容易形成气泡、干斑缺陷,影响制件质量;当构件宽度较大时,可以选用多线注射,且当采用n线注射时,注射流道可顺着构件长方向布于其宽方向i/2n(i=1,3,5,…,2n-1)位置处。

ITER校正场线圈试验件VARTM工艺模拟

对国际热核实验反应堆(ITER)校正场线圈试验件的真空辅助树脂传递模塑(VARTM)工艺进行了模拟,分析了注射口位置、数量对充模过程的影响。结果表明,最优的注射位置在两匝导体之间;随注射口数量增加,充模时间近似呈指数衰减。对试验件实际浇注过程进行了模拟,通过流动前沿确定了溢料口位置。根据模拟的注射口和溢料口位置设计模具,进行浇注试验。计算充模时间6 290 s与实际时间6 600 s接近,试验件固化后无干斑缺陷。VARTM工艺模拟可为校正场线圈提供制造方案及工艺优化。

高厚纤维复合材料VARTM充模过程模拟

在VARTM工艺中,流道设计对复合材料充模过程是非常重要的。试错法存在实验成本高周期长等不足,因此对复合材料充模过程模拟是很有必要的。本文采用PAM-RTM软件对超长高厚纤维复合材料VARTM工艺的充模过程进行模拟分析,设计了三种注胶方式,分析注胶管道和抽气管道对充模过程的影响。通过树脂流动前沿以及充模时间云图,分析干斑等缺陷的形成位置,从而优化工艺。结果表明,从模型底部平行于长度方向一侧注入树脂,抽气管道设置在模型顶部平行于长度方向两侧的流道设计方案最优,树脂充模时间是5650秒,其充模时间与环氧树脂的凝胶时间是匹配的,采用两边抽气很好的减少了干斑的形成。