真空导入真空袋

随着社会的发展，各种碳纤维的产品也因其强度高，质轻，性能好应运而生，而真空导入复合材料加工方法的原理与其他工艺在力学性能上做了对比后其优势显著，接下来对真空导入工艺生产过程作简要的介绍。

针对玻璃钢真空导入工艺复合材料的制造工艺在不断的提高和创新。初起手糊发展到机械化喷射，拉挤，模压等再到目前的真空导入工艺，与真空导入相关的工艺还有树脂传递模塑（RTM)，真空辅助RTM(VARTM)，真空袋压，SCRIMP,SRIM(Structural Reaction Molding),RTI(resin filminfusion)。每种工艺都有其特别之处，今天这里仅介绍真空导入：

1. 真空导入工艺（Vacuum infusion process,VIP)

真空导入工艺，简称VIP，在模具上铺增强材料（玻璃纤维，碳纤维，夹心材料等，区别于真空袋工艺），而后铺真空袋，并用真空抽出体系中的空气，在模具型腔中形成一个负压，利用真空产生的压力把不饱和树脂通过预铺的管路压入纤维层中（也就是前面铺设的增强材料层），让树脂浸润增强材料慢慢充盈整个模具，制品固化后，揭去真空袋材料，从模具上得到所需的制品。VIP采用单面模具（就象通常的手糊和喷射模具）建立一个闭合系统。

真空导入工艺这个工艺在1950 年就有专利记录（根据网络上相关书籍的记载），并没有很火的应用，近几年才得到了发展。这一工艺是从国外引入，其命名上有多种称呼：真空导入，真空灌注，真空注射等。

2．真空导入理论

真空导入工艺能被广泛的应用，其理论基础----达西定律：

Darcy’s Law）t =ℓ2h/(2 kDP )，t 是导入时间，由四个参数来决定；h-树脂粘度。

公式上可以看出所用树脂的粘度越低，所需导入时间就越短，因此真空导入所用的树脂粘度一般不能太高。才能够使树脂快速的充满整个模具。ℓ-注射长度，指的树脂进料口与到达出料口的之间的距离，距离长当然所需的时间亦长。DP-压力差, 体系内与体系外压力差值越大，对树脂的驱动力也越大，树脂流速越快，当然所需导入时间也越短。k= 渗透性，指玻纤，夹心材料等对树脂浸润好坏的参数。k 值大说明浸润好，象多向毡要比方格布，短切毡易被树脂浸润。因此为了使得树脂在增强材料被压实的情况下能方便的充满体系，一般会人为设置一些导流槽，比如在夹心泡沫上下打孔等。

3．真空导入优势

在通常的手糊工艺(hand lay-up)中,增强材料铺于模具中, 采用刷子，辊子或其它方式手工浸润增强材料。在这过程中改进的方法是使用真空袋吸出手糊时积层中多余的树脂。这样提高的玻纤含量，得到更高强度和更轻的产品。VIP 相对于传统的工艺具有很多优势，如图以手糊，真空袋和真空导入为例。在力学性能上真空导入占有明显的优势。

由此可以看出真空导入的优势：

a 更高质量制品：在真空环境下树脂浸润玻纤，与传统制造工艺相比，制品中的气泡极少。体系中不留有多余的树脂，玻纤含量很高，可达到70%，甚至更高。所得制品重量更轻，强度更高。批与批之间也非常稳定。

b 更少树脂损耗：用VIP 工艺，树脂的用量可以精确预算，对于手糊或喷射工艺来说，会因操作人员的多变性而难于控制。VIP 可以使得树脂的损耗达到最少，更重要的是，这样可以节约成本。

c 树脂分布均匀：对于一个制品来说，不同部分的真空产生的压力是一致的，因此树脂对玻纤的浸润速度和含量趋于一致。这个对于重量要求稳定的FRP 制件来是很关键的。

d 过程挥发更少：生产过程中没有刷子或辊子之类，不会造成树脂的泼洒或滴落现象发现，更不会有大量的气味出现。所以它能提供一个干净、安全和友好的工作环境, 保护操作者的身心健康。

e 使用单面模具：仅用一面模具就可以得到两面光滑平整的制品，可以较好的控制产品的厚度。节约模具制造成本和时间。

正因为用VIP 工艺所做产品有如此的优点，最早应用于航天航空等特种领域，后来慢慢应用于高要求的民用产品。

VIP 工艺的应用领域

1）船艇工业–船体，甲板，方向舵，雷达屏蔽罩

2）风电能源–叶片，机仓罩

3）体育休闲–头盔，帆板

4）汽车工业–各类车顶，挡风板，车厢

5）建筑领域–建筑物顶部件，建筑模板

6）农业和园艺–粮仓圆盖，农机保护盖

4．1 VIP 所用材料

4．1．1 树脂

当准备开始真空导入的试验时，首先要选用合适的树脂，是环氧树脂还是不饱和聚酯树脂。真空导入工艺的树脂，不能用普通的树脂来代替，它对粘度，凝胶时间，放热峰，浸润性等有特殊的要求，具体可咨询树脂供应商。

4．1．2 固化体系

如果是环氧树脂，要使用其相对应的专用固化剂；不饱和树脂常用的固化剂是过氧化甲乙酮。不同的厂家其质量是不一样的，选用时对其评价，不能因为用量少的材料而影响到整个制品的质量。

4．1．3 增强材料

增强材料一般常用的是玻璃纤维和碳纤维。比如复合缝边毡，单布等，具体要根据力学设计。选用时最好做一下实验，渗透性如何，因为纤维在制造过程中选用的浸润剂，粘接剂的不同对树脂的浸润会不一样，导致最终制品的力学性能会有很大的差异。

4．1．4 夹心材料

一般常用的是碳纤维、玻璃纤维、Balsa木，PVC 泡沫，PUR/PIR 泡沫，强心毡等。依据制品的需要选用合适的夹心材料。

4．1．5 设备、辅材

真空泵，接口，压力表，导流管，脱模布，导流布，真空袋等等。真空导入工艺用所的材料不是随随便便拿来就能用，每种材料都要经过实验加以确认，以此判断是不是适用。

综上所述，真空导入很关键的一个步骤便是需要真空袋这一个辅助的配件，那么真空导入的真空袋是如何做成的？

以往的过程有用薄膜作为真空袋的操作，到目前的发展，更多的是选择运用液体硅胶作为真空导入中真空袋的生产，深圳市红叶杰科技有限公司的耐高温液体硅胶复合这一要求，详细的操作敬请咨询！