VARTM是复合材料成型工艺中较为先进的工艺之一，又称为真空辅助树脂转移模塑或者真空灌注工艺，是通过负压装置将成型模具中的空气抽出，排除纤维增强体中的空气，并通过对其装置进行保压测试来确定其是否处于真空状态，然后按照100:30进行树脂固化剂调配，再利用树脂渗透、流动完成纤维浸渍，并按照标准温度80℃加热8h后完成固化，实现复合材料成型工艺。工艺流程如图3-12所示。

图3-12　VARTM成型工艺示意图

3.6.2.1　工艺特点

与RTM相比，最明显的不同点是两者使用的模具不同，RTM工艺使用双面硬质模具，VARTM工艺使用单面光滑硬质模具，因为模具的简化，使VARTM成型在制造大型的或形状复杂的复合材料结构件方面具备很大的优势。另外，VARTM工艺需要真空为实验装置提供动力，减小了模腔的内部压力，使纤维和树脂的结合界面更紧密，树脂浸润增强体的能力提高，孔隙率减小，纤维和树脂的体积分数提高，力学性能也随之得到提高。

主要通过真空泵抽出模具及材料整体装置中的空气，利用大气压力将树脂与固化剂混合物注入装置。

增强纤维在铺放于模具之前需要在模具上涂抹脱模剂（防止树脂固化于模具上），因此，合成最终复合材料为单面光滑。

为了加快树脂固化，需要对模具进行加热，可以在模具上安装电阻丝并通过传感器时时监控模具温度，了解树脂固化温度，确保保持在标准温度。

整个成型过程主要通过手动完成，自动化程度较低，所需周期较长；成型过程所需条件容易满足，成型过程简单，此种成型过程降低了成型成本，原理如图3-13所示。

3.6.2.2　复合材料成型步骤

（1）模具准备。成型实验进行之前，首先要对模具表面均匀涂抹脱模剂，主要目的是在树脂与模具间添加易于剥离的稳定物质，保证树脂与增强体固化成型后，能够快速、简便地取出完整产品，由于试验中脱模剂为蜡质，应避免模具工作表面残留过多脱模剂而影响板材试样平整。

图3-13　VARTM原理图(www.daowen.com)

（2）材料铺放。将织物裁剪成适当的尺寸，按照所需尺寸对成型辅助材料进行裁剪，并在模具表面按从下到上的顺序依次铺放增强体材料、脱模布（便于板材上表面与辅助材料分离）、导流网（加快树脂在织物表面流动，利于浸润纤维），去除布边多余纤维束及杂物，铺放导流管、注胶座，工艺材料铺放如图3-14所示。

图3-14　工艺材料铺放

（3）密封及保压测试。真空成型系统内材料铺放完成后，导流网上面铺放真空袋（密封真空系统，并对板材加压），并采用黏性密封胶条对整个系统进行密封，由于后期系统内具有较大真空负压，四条边线进行密封时应分别对胶条进行对折打结处理，避免真空袋过紧破裂。密封过程中应保证胶条与模具粘贴牢固，杜绝漏气现象，否则将导致板材试样内孔隙率过高影响最终质量或试验失败。密封完成后在两边注胶座的位置放置真空管和树脂管，随后采用真空泵进行抽真空处理，真空压力为-0.095MPa，当其保持稳定时进行保压测试，15min内压力不变或不高于-0.095MPa，则说明系统密封良好，否则需查找漏气部位再次进行密封处理，直至满足保压条件。图3-15为成型系统抽真空及保压测试。

（4）树脂灌注。将环氧树脂与固化剂按100:30的质量比进行混合，搅拌均匀待用，并进行预抽真空处理，去除混合液内多余的气泡，降低板材孔隙率。随后进行基体灌注，真空系统内树脂流动如图3-16所示，当增强体被完全浸润后，密封树脂管和真空管，80℃加热8h后板材试样固化。

图3-15　成型系统抽真空及保压测试

图3-16　树脂流动示意图

（5）板材脱模。织物固化完全后，进行脱模处理，获得板材试样。

3.6.2.3　温度对复合材料成型的影响

研究表明，固化温度对复合材料的力学性能有一定影响。分别研究固化温度为70℃、80℃、90℃和100℃时复合材料的力学性能，结果发现，当温度为80℃时，复合材料的载荷、应力以及断裂挠度均为最大，即力学性能最好。当温度减小时，复合材料就会存在气泡和空隙，纤维的体积分数减小，影响成型质量，从而影响力学性能。温度升高时会影响树脂的性能，树脂软化，呈现塑性特性，力学性能也会下降，所以，80℃是比较适宜的固化温度。