RFI是一种新型的复合材料成型工艺,具有成本低的优点,适合较大型成型件的制作。树脂膜溶渗成型工艺是在完全真空状态下进行的,首先利用真空泵对增强材料抽真空,排除存在于增强材料中的气体,利用树脂在增强体间很好的渗透性和流动性,浸透增强材料,并利用真空泵排除存在于基体中的气体,按照一定的形状成型并在室温固化,形成具有特定形状和一定纤维含量的复合材料。
RFI成型工艺流程图如图3-17所示。
图3-17 RFI成型工艺流程图
3.6.3.1 试验的准备阶段
由于环氧树脂本身是一种热塑性线型结构,它并不能直接使用,需要加入固化剂进行胶液的配制,在一定的环境下发生固化反应,生成网状高聚物。真空辅助成型工艺中,基体与纤维的质量比为30:70。根据所要制作的板材中的织物质量以及树脂和固化剂的质量配比,计算出树脂和固化剂的质量,分别盛到干净的容器中。由于真空辅助成型工艺要求树脂黏度处于0.1~0.3Pa·s,因此,灌注前要将树脂放入电热恒温鼓风干燥箱中,35℃下加热2h,以降低树脂黏度,便于渗透增强体。
然后对实验台进行清理,确保实验台平整无杂质。用酒精擦拭模具,待酒精干后开始涂脱模剂,初次使用的模具要每隔0.5h涂1次,共进行9次。按照要求铺放裁剪好的织物,并去除织物表面的纤维丝束,避免织物表面出现污物。
3.6.3.2 灌注系统和真空系统布设
织物铺设完毕后,在近胶处织物一侧偏离50mm,在出胶处距离织物一侧偏离100mm,沿织物形状方向用酒精擦拭,有利于密封胶条的黏结;然后铺脱模布、导流网、加导流管,在导流网上铺设注胶口和真空管路;最后铺放真空袋,真空袋的大小要比织物大,密封时要从一端开始密封,以免出现漏气。
3.6.3.3 抽真空、检查气密性(www.daowen.com)
打开真空泵,抽真空至最大值,然后关闭真空泵,过10min后检查是否维持在原来的气压(确保真空度下降小于0.03MPa)。如果抽真空过程中出现松弛,要尽快找出漏气的地方,黏结好后再次进行保压,直到没有漏气现象发生。
3.6.3.4 树脂准备、注胶
取出恒温箱中的环氧树脂及固化剂,将固化剂沿着玻璃棒缓慢倒入盛有环氧树脂的容器中,缓慢搅拌,避免气泡的产生。搅拌均匀后静置10min,等待树脂中的气泡消失,开始注射。注射时注射管不能离开树脂表面,注胶大约需要30min,期间树脂能完全浸透纤维布。继续开启真空泵0.5h后,关闭真空泵,随时观察板材表面的变化,直至手触压无凹陷产生。抽真空时间不宜过长,否则会影响复合材料中的纤维体积含量,降低树脂胶液与多轴向布的复合效果。
3.6.3.5 后固化
注胶后的板材放置到干燥箱中,设定树脂后固化温度为80℃,固化时间为24h,记录后固化开始时间。达到规定时间,关闭干燥箱,自然冷却至室温,取出板材。
3.6.3.6 开模、制作试样
打开真空膜,取出复合材料,检查浸润性、气泡性,去除边界(>2cm),并按照规定沿复合板材的经向、纬向、斜向进行切割试样,用于测试复合材料的力学性能。
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