隨著環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，復(fù)合材料行業(yè)的有關(guān)揮發(fā)物的法規(guī)也越來越嚴(yán)格，在這種情況下，傳統(tǒng)的開模工藝必將遭到淘汰。
其中比較典型的有“SCRIMP”(Seeman復(fù)合材料樹脂浸漬技術(shù)）、RIF1（柔性膜樹脂浸漬技術(shù)）、VARI（真空輔助RTM）以及SPRINT(SP樹脂浸漬技術(shù)）。這些成型工藝大體都是在真空狀態(tài)下排除纖維增強(qiáng)體中的氣體，利用樹脂的流動(dòng)、滲透，實(shí)現(xiàn)對(duì)織物的浸漬，并在室溫下固化，形成一定樹脂/纖維比例的工藝方法。
這些工藝大都僅僅需要一個(gè)單面的剛性模具，用來鋪放纖維增強(qiáng)體；模具只為保證結(jié)構(gòu)型面滿足要求，簡化了模具制造工序，節(jié)省了費(fèi)用，有的上模為柔性真空袋膜；整個(gè)工藝操作過程在室溫下進(jìn)行，無需加熱；也只需一個(gè)真空壓力，無需額外的壓力。
采用這種工藝，可以有效的降低樹脂含量，提高纖維含量，從而提高玻璃鋼的強(qiáng)度，減輕葉片重量。并大大降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率。當(dāng)然工藝的發(fā)展始終離不開原材料的配套和發(fā)展，上述的真空成型工藝絕大部分除技術(shù)要求外，最主要的還是對(duì)增強(qiáng)材料的要求，增強(qiáng)材料要求除能滿足要求的強(qiáng)度外，同時(shí)要能在樹脂流動(dòng)過程中充當(dāng)流道的作用。傳統(tǒng)的氈、布等玻璃纖維制品已不能滿足這種要求，只有復(fù)合編織物和縫合織物才能有這樣的效果。
真空灌注成型工藝（濕法）操作步驟：
1、模具準(zhǔn)備，涂脫模劑
2、產(chǎn)品積層（手糊、噴射、預(yù)浸料）
3、鋪脫模布
4、鋪隔離膜或帶孔隔離膜（可以不鋪）
5、鋪透氣氈
6、粘貼密封膠條（可以提前）
7、鋪真空袋膜
8、安裝真空閥、快速接頭和真空管
9、接氣源，檢驗(yàn)真空度
10、抽真空，產(chǎn)品固化
11、產(chǎn)品脫模
操作圖解：
1.涂脫模劑
2.產(chǎn)品鋪層
3.鋪脫模布
4.鋪帶孔隔離膜
5.鋪透氣氈
6.粘貼密封膠條
7.鋪真空袋膜
8.真空袋膜的密封
9.安裝真空閥、快速接頭和真空管
10.檢漏儀檢漏
11.產(chǎn)品固化
12.真空袋脫模
13.產(chǎn)品脫模
真空樹脂導(dǎo)入法的操作步驟
1、模具準(zhǔn)備，涂脫模劑
2、膠衣、產(chǎn)品積層（不含樹脂的增強(qiáng)材料）
3、鋪脫模布
4、鋪導(dǎo)流布、導(dǎo)流管
5、粘貼密封膠條（可以提前）
6、鋪真空袋膜
7、安裝真空閥、快速接頭和真空管
8、接氣源，檢驗(yàn)真空度
9、抽真空，導(dǎo)入樹脂
10、產(chǎn)品固化
11、產(chǎn)品脫模
操作圖解：
1.模具準(zhǔn)備-膠衣噴涂
2.鋪增強(qiáng)材料（用噴膠固定）
3.鋪脫模布
4.粘貼密封膠條
5.布導(dǎo)氣管
6.鋪導(dǎo)流布
7.安裝導(dǎo)流管與樹脂管
8.密封真空袋膜
9.檢驗(yàn)真空度
10.抽真空加壓
11.導(dǎo)入樹脂
12.樹脂收集器防止樹脂進(jìn)入真空泵
13.產(chǎn)品脫模
碳纖維預(yù)浸料后成型工藝及產(chǎn)品
預(yù)浸料是指將樹脂在未固化之前預(yù)先和纖維結(jié)合在一起，并保持一定的儲(chǔ)存期，在儲(chǔ)存期內(nèi)可以隨時(shí)進(jìn)行鋪層設(shè)計(jì)、成型，是制作復(fù)合材料的中間材料。碳纖維預(yù)浸料是碳纖維絲束經(jīng)過展紗（或碳纖維編織布），在壓力和溫度的作用下，和預(yù)先涂敷在離型紙上的樹脂，進(jìn)行結(jié)合，然后冷卻、覆膜、卷取等工藝加工而成的中間品復(fù)合材料，又叫做碳纖維預(yù)浸布。
預(yù)浸料的常見組成部分為：底部是一層離型紙（白色），中間為成品預(yù)浸料（黑色），表面再覆蓋一層聚乙烯薄膜（藍(lán)色），其中中間的成品預(yù)浸料又由樹脂和纖維組成，具體見下圖。
預(yù)浸料的意思是預(yù)先用樹脂浸潤好纖維，在后面工藝中鋪疊、成型，加熱固化。所以預(yù)浸料的樹脂是未經(jīng)固化的樹脂，多以熱固性樹脂為主。熱固性樹脂有很多種，常用的有酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、雙馬樹脂、乙烯基樹脂、氰酸樹脂等。碳纖維預(yù)浸料中以環(huán)氧樹脂最多、應(yīng)用最廣泛，在一些耐高溫的場(chǎng)合會(huì)用到雙馬、氰酸樹脂。
預(yù)浸料具有以下特點(diǎn)：1、克重、樹脂含量可以精確控制，2、可設(shè)計(jì)性強(qiáng)，可以根據(jù)產(chǎn)品使用特點(diǎn)，其強(qiáng)度、剛度要求，進(jìn)行疊層設(shè)計(jì)，3、直接使用，免配膠、刷膠，勞動(dòng)強(qiáng)度小，更環(huán)保。
預(yù)浸料使用廣泛，起初用于熱壓罐工藝，后來可用于模壓、真空帶壓等非熱壓罐工藝，適用的工藝較多。
1、熱壓罐工藝
熱壓罐工藝是纖維復(fù)合材料應(yīng)用較多、最為常見的一種成型方式，特別在航空航天領(lǐng)域的比重更是高達(dá)80%以上。成型的構(gòu)件多應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域等主承力和次承力結(jié)構(gòu)，以及國防、軌道交通、電子通訊、汽車制造、體育運(yùn)動(dòng)器材等諸多領(lǐng)域。
熱壓罐工藝如下
將碳纖維預(yù)浸料按鋪層要求鋪放于模具上，將毛坯密封在真空袋后放置于碳纖維熱壓罐中。在真空狀態(tài)下，經(jīng)過熱壓罐設(shè)備升溫、加壓、保溫、降溫和卸壓等程序，利用熱壓罐內(nèi)同時(shí)提供的均勻溫度和均布?jí)毫?shí)現(xiàn)固化，從而可以形成表面與內(nèi)部質(zhì)量高、形狀復(fù)雜的碳纖維復(fù)合材料制件。用熱壓罐的一個(gè)重要原因是向預(yù)浸料提供足夠的壓力，以此抑制孔隙的生成，所以做出來的產(chǎn)品性能好，能夠作為結(jié)構(gòu)件使用。因此熱壓罐工藝在航空航天上應(yīng)用較多，但是熱壓罐工藝也存在成本高、效率低的缺點(diǎn)。
二、真空袋壓工藝
針對(duì)熱壓罐成本高的缺點(diǎn)，發(fā)展了真空袋壓工藝，真空袋壓工藝前序工藝和熱壓罐類似，后期固化不使用熱壓罐，而是使用固化爐。
固化爐價(jià)格便宜，但沒有壓力，在抽真空情況下，壓差只有一個(gè)大氣壓。因此要得到類似的孔隙率，對(duì)樹脂和預(yù)浸料要求較高。有研究表明，半浸潤的預(yù)浸料能夠有效低提高氣體滲透性，OoA預(yù)浸料采用樹脂半浸潤，將干纖維作為排出氣體的通道，在零件固化時(shí)卷入的氣體和揮發(fā)份都可以通過通道排出。
三、預(yù)浸料模壓工藝
將一定量預(yù)浸料加入金屬對(duì)模內(nèi)，經(jīng)加熱、加壓固化成型的方法。
預(yù)浸料模壓相對(duì)生產(chǎn)效率高，便于實(shí)現(xiàn)專業(yè)化和自動(dòng)化生產(chǎn)，特別是使用快速固化預(yù)浸料，時(shí)間可以縮短到10分鐘以內(nèi)一模；產(chǎn)品尺寸精度高，重復(fù)性好；表面光潔；能一次成型結(jié)構(gòu)復(fù)雜的制品；適合批量生產(chǎn)。不足之處在于模具制造復(fù)雜，投資較大，加上受壓機(jī)限制，最適合于批量生產(chǎn)中小型復(fù)合材料制品，不易生產(chǎn)大尺寸產(chǎn)品。而且預(yù)浸料本身有一定加工成本。
預(yù)浸料模壓應(yīng)用的領(lǐng)域較多，航空航天、汽車、電子、醫(yī)療器械、體育器械等。
四、預(yù)浸料吹氣模壓
該工藝是在預(yù)浸料模壓的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，主要用于生產(chǎn)中空的碳纖維制品。該工藝從中國臺(tái)灣開始發(fā)展起來的。最初球拍用預(yù)先填充的發(fā)泡劑，放入模具中，加壓，在加熱后發(fā)泡，產(chǎn)生一定壓力，將預(yù)浸料撐開，定型。但這樣做出來球拍會(huì)有吱吱的聲響、重量無法適當(dāng)控制。后來他們創(chuàng)造性開發(fā)了“吹氣模壓”的方法。據(jù)說最早吹氣模壓內(nèi)部吹氣的氣袋，是通過食品公司的人，要來了熱狗腸衣，當(dāng)作吹氣的管子，然后開發(fā)出了產(chǎn)品。（所以說創(chuàng)新并不總是多么高大上，而是實(shí)用，中國人在這方面會(huì)有很多土方法，如果能夠有更好的提升就好了）據(jù)說這種材料還用了不少年呢，后來發(fā)明了尼龍氣袋，才不用。
該工藝目前是體育用品的主流工藝，包括碳纖維羽毛球拍、高爾夫球桿、棒球拍、自行車等產(chǎn)品，都是該工藝生產(chǎn)出來的。
五、卷管工藝
碳纖維卷管成型工藝是用碳纖維預(yù)浸料在卷管機(jī)上熱卷成型的一種復(fù)合材料制品成型方法。該工藝是目前碳纖維釣魚竿的最主要生產(chǎn)工藝。卷管工藝又名搓管工藝，筆者真的看過最土的碳纖維釣魚竿廠，真的就是老太太用預(yù)浸料在管子上搓出來的。
卷管工藝，具體的說，采用卷管機(jī)上的熱輥，使預(yù)浸料軟化，熔化預(yù)浸料上面的樹脂膠粘劑。在一定張力下，在輥的旋轉(zhuǎn)操作過程中，利用輥和心軸之間的摩擦，將預(yù)浸料連續(xù)卷到管芯上，直至所要求的厚度，然后通過冷輥冷卻定型，從卷繞機(jī)取出，然后纏上熱收縮膜，在烤箱中固化。管材固化后，去除熱收縮膜和內(nèi)芯模具，即可以得到復(fù)合材料卷管管材。
該工藝除了生產(chǎn)釣魚竿那樣的圓管，還可以生產(chǎn)方管、三角形及其他異形管，用于不同的領(lǐng)域。
六、纏繞工藝
廣義上來說前面的卷管工藝也可以說纏繞工藝，但該工藝并不使用連續(xù)的預(yù)浸料，而是有一定的疊層設(shè)計(jì)。我們?nèi)粘＠p繞工藝，可以使用連續(xù)的預(yù)浸料，通過一定的角度設(shè)計(jì)，生產(chǎn)管材、氣瓶等。因此這里的預(yù)浸料和傳統(tǒng)的預(yù)浸料有所差異，多使用預(yù)浸窄帶。
碳纖維預(yù)浸料優(yōu)點(diǎn)明顯，廣泛應(yīng)用于釣具、運(yùn)動(dòng)器材、體育用品、航空航天等領(lǐng)域， 軍事上用于制造火箭、導(dǎo)彈、衛(wèi)星、雷達(dá)、防彈車、防彈衣等重要軍工產(chǎn)品。（來源：復(fù)材應(yīng)用技術(shù)）
---------------
相關(guān)文章推薦：
復(fù)材人應(yīng)該知道，助力火神山的“整體衛(wèi)浴”是什么神器？
新冠肺炎疫情對(duì)材料產(chǎn)業(yè)帶來怎樣的影響和啟示？
玻璃纖維是雷達(dá)天線罩行業(yè)應(yīng)用最廣泛的增強(qiáng)材料
復(fù)材應(yīng)用案例｜史上最大潮汐輪機(jī)建造復(fù)合材料葉片
復(fù)材應(yīng)用案例｜復(fù)合材料甲板減少內(nèi)河船吃水量 減重45%
復(fù)材應(yīng)用案例｜玻璃鋼復(fù)合材料助力新加坡5G智慧城市發(fā)展
復(fù)材應(yīng)用案例｜玻璃纖維型材助力宇通電動(dòng)巴士減重降耗 提高效率
復(fù)材應(yīng)用案例｜福特全順采用玻璃纖維復(fù)合材料縱向板簧比常規(guī)鋼制彈簧減重50％
玻璃鋼真的沒有未來了嗎？？——記錄一位普通玻璃鋼工人師傅的心路歷程
14米長復(fù)合材料旋翼研制成功 國產(chǎn)重型直升機(jī)裝上中國翅膀
新趨勢(shì)！碳纖維復(fù)合材料在快遞無人機(jī)領(lǐng)域應(yīng)用發(fā)展?jié)摿薮?/a>
阻燃復(fù)合材料科普丨有了TA，巴黎圣母院也許就不會(huì)被燒毀了！
紀(jì)實(shí)|累并快樂著，小眾實(shí)干派！這里有一群為復(fù)合材料奮斗終生的人！
劍在手，問天下誰是英雄！--FRP漁船制造 真空樹脂導(dǎo)入成型 手糊成型工藝PK?
幾度風(fēng)雨幾度春秋，風(fēng)霜雪雨搏激流——中國漁船玻璃鋼化是必然發(fā)展趨勢(shì)！
南部地區(qū)不飽和樹脂生產(chǎn)企業(yè)座談會(huì)在廣東博皓圓滿舉行
打印
