真空導入工藝的應用介紹
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真空導入工藝的應用介紹
- 摘要：真空導入是最近興起的復合材料加工方法，本文介紹了真空導入工藝的原理，并與其他工藝在力學性能上做了對比，闡述由真空導入工藝所制作的產(chǎn)品的優(yōu)勢，同時對生產(chǎn)工藝過程作了扼要的介紹。
- 真空導入樹脂玻璃鋼玻璃纖維
- 在目前的材料中，復合材料因其質(zhì)輕高強而被廣泛應用。針對復合材料的制造工藝也在不斷的提高和創(chuàng)新。由起初的手糊，發(fā)展到機械化的噴射，拉擠，模壓等工藝，到現(xiàn)在興起的真空導入工藝，與真空導入相關(guān)的工藝還有樹脂傳遞模塑（RTM)，真空輔助RTM(VARTM)，真空袋壓， SCRIMP,SRIM(Structural Reaction Molding),RTI(resin filminfusion)。但都有一些差別，很多文章中都介紹過，這里就不贅述了。
- 真空導入工藝（Vacuum infusion process,VIP)
- 真空導入工藝，簡稱VIP，在模具上鋪增強材料（玻璃纖維，碳纖維，夾心材料等，有別于真空袋工藝），然后鋪真空袋，并抽出體系中的空氣，在模具型腔中形成一個負壓，利用真空產(chǎn)生的壓力把不飽和樹脂通過預鋪的管路壓入纖維層中，讓樹脂浸潤增強材料最后充滿整個模具，制品固化后，揭去真空袋材料，從模具上得到所需的制品。VIP采用單面模具（就象通常的手糊和噴射模具）建立一個閉合系統(tǒng)。
- 真空導入工藝公諸于世很久了，這個工藝在1950 年出現(xiàn)了專利記錄。然而，直到近幾年才得到了發(fā)展。由于這種工藝是從國外引入，所以在命名上有多種稱呼，真空導入，真空灌注，真空注射等。
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1.2真空導入工藝(VIP)的應用領域
1）船艇工業(yè)--船體，甲板，方向舵，雷達屏蔽罩
2）風電能源--葉片，機倉罩
3）體育休閑--頭盔，帆板
4）汽車工業(yè)--各類車頂，擋風板，車廂
5）建筑領域--建筑物頂部件，建筑模板
6）農(nóng)業(yè)和園藝--糧倉圓蓋，農(nóng)機保護蓋
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1.3VIP 工藝流程
為了要了解材料如何使用和如何安排。為了解說方便，我們以如所例示意圖為例子。
第一步：準備模具
和其它積層工藝一樣， 對VIP 來說高質(zhì)量的模具也是必須的。表面要有較高的硬度和較高的光澤，并且模具邊緣至少保留15 厘米，便于密封條和管路的鋪設。對模具進行清理干凈，然后打脫模蠟或抹脫模水。
第二步： 施工膠衣面可以根據(jù)制品的要求，可以用產(chǎn)品膠衣和打磨膠衣，選用類型有鄰苯，間苯和乙烯基。用手刷和噴射的方法施工膠衣。
第三步：增強材料鋪設
選用增強材料-玻璃纖維，碳纖維，夾心材料…這要依據(jù)制品強度要求來定。選擇增強材料對積層工藝來說是很重要的一步，但對于VIP 要多考慮幾點。雖然所有織物都可以用，但不同的材料和織法會影響樹脂流速。
第四步：真空袋材料鋪設
先鋪上脫模布，接著是導流布，最后是真空袋。在合上真空袋之前，要仔細考慮樹脂和抽真空管路的走向，否則有的地方樹脂會無法浸潤到。鋪設時要非常小心，以免一些尖銳物刺破真空袋。
第五步：抽真空
鋪完這些材料后，夾緊各進樹脂管，對整個體系抽真空，盡量把體系中空氣抽空，并檢查氣密性，這一步很關(guān)鍵，如有漏點存在，當樹脂導入時，空氣會進體入體系，氣泡會在漏點向其它地方滲入，甚至于有可能整個制品報廢。
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- 本控制系統(tǒng)用于二臺萊寶真空泵的程序控制，電氣控制系統(tǒng)具有以下特點：
- 系統(tǒng)可選擇手動和自動兩種控制方式；
- 電機采用直接啟動，帶熱保護；
- 系統(tǒng)為一主一輔，主泵運行中出現(xiàn)故障則自動切換備用泵運行；
- 控制面板上帶有啟動、停止旋鈕，自動/手動切換旋鈕，運行指示燈，故障指示燈，報警指示燈，電源指示燈，報警復位按鈕；
- 手動控制方式：通過啟動停止按鈕開啟停止任一臺真空泵,同時不受真空度高低影響；
- 自動控制方式：
- A、根據(jù)車間用氣量自動開啟或關(guān)閉泵，以及調(diào)整泵的運行臺數(shù)，使系統(tǒng)輸出流量緊貼車間設備的需求流量。
- B、二臺泵由PLC程序控制輪流切換作為一主泵一輔泵；
- C、系統(tǒng)控制在自動狀態(tài)下運行時，當其中一臺真空泵因故障停止工作時，該真空泵故障指示燈即亮，同時輔助真空泵立刻啟動代替工作。的若系統(tǒng)真空度持續(xù)30秒低于設定最低壓力值時，系統(tǒng)報警器立刻報警。
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第六步：配樹脂
抽真空達到一定要求后，準備樹脂。按凝膠時間配入相應的固化劑，切記不能忘加固化劑，否則很難彌補。不過一般真空導入樹脂含有固化指 示劑，可以從顏色上來判斷是否加了固化劑。
第七步：導入樹脂
把進樹脂管路插入配好的樹脂桶中，根據(jù)進料順序依次打開夾子，注意樹脂的量，必要時及時補充。
第八步：脫模
樹脂凝膠固化到一定程度后，揭去真空袋材料。從模具上取出制品并進行后處理。
