大尺寸复合材料结构的真空辅助树脂传递模塑自动加工工艺

    
       真空辅助树脂传递模塑工艺（VARTM）通常用于制造大尺寸复合材料零件。在本研究中，开发了被称为按顺序多浇口自动化树脂传递模塑( SMART-Moling)的先进VARTM系统，旨在使浸渍工艺完全自动化。在树脂注入和在线控制期阃，该系统引入了按顺序注入VARTM工艺、控制流动的操作机构、探测流动特性的传感元件，使操作机构的开、关得到优化。在实验室规模工艺试验期阃，成功地论证了该工艺。

       VARTM技术是显著降低大尺寸复合材料结构制造成本潜力的液体模塑工艺。在浸渍期间，树脂流优先渗透表面，并同时沿渗透预形件厚度方向流动，使制造大型零件成为可能。使用诸如乙烯基酯、酚醛、环氧等各种树脂，在室温真空压力下，室温可以迅速浸渍大零件，因此模具成本和主要设备投资较低。

       在很大的复合材料结构中，要求多个注入浇口来保证在树脂凝结之前完全浸透零件。分布介质、预形件和浇口及排气孔位置的选择通常以与过去相同应用的试验为基础，因此，对基于模拟试验的最近分析和有限元分析( FEA)进行了研制以计算作为树脂、预形件及分布介质性能函数的参数。树脂的渗入过程需要进行工程监督，以在正确的时间间隔，打开注入浇口。通常工程人员的反馈仅仅是以目视表面浸润测量为基础。一般来说，在分布介质表面注入期间，由于整个厚度的浸渍，模具表面流前沿落后于观察到的表面流前沿。对于厚截面复合材料零件，非浸润区尺寸可与按顺序注入浇口之间的典型距离相同。注入浇口过早打开，在注入导管下面将导致大的干斑点扩展。零件厚度树脂性能或预形件特性变化等新的应用，可能需要费用大的试验和误差处理研究，以优化按顺序打开浇口。

       SMART-模塑法首次使该工艺完全自动化，当模具安装的流体传感元件在个别浇口探测表面流前沿时，按顺序注入时间打开注入浇口。该过程完全是自动的，并不取决于树脂渗透性变化、预形件特性变化或其它变化因素。此外，SMART-模塑系统不需要花大费用对常规按顺序注入流程进行试验和误差研究，因此不需要树脂浸渍期间通常要求的技术，但必须规定注入浇口数量和传感元件位置。

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