一种用于高温VARI液体成型复合材料零件的导流方法
文献发布时间：2024-04-18 20:01:30
技术领域
本发明涉及到航空复合材料加工技术领域，尤其涉及一种用于高温VARI液体成型复合材料零件的导流方法。
背景技术
VARI是指真空辅助胶液渗透技术，VARI作为一种高性能、低成本的非热压罐复合材料成型技术近年来受到高度关注，VARI成型广泛应用于≤120℃的中低温复合材料零件的成型，但随着近年来VARI技术应用于高性能的飞行器中，因此VARI成型技术也应用在高温180℃复合材料零件的成型中，VARI成型复合材料零件时通常在成型零件的表面铺放一层导流网提高胶液的流动性和空气的排出。但在高温VARI成型复合材料零件中，由于中低温VARI成型时的塑料导流网在高温下会熔融在零件表面，影响表面质量，因此只能使用耐高温的金属导流网，但金属导流网边缘和断开处容易扎破真空袋，导致注胶无法进行，同时金属导流网的网格较塑料导流网大，而高温下胶液容易固化，需要在短时间内完成注胶，金属导流网也不利于导流注胶，影响注胶，导致零件还未完全注满胶，胶液已经固化无法注胶。
公开号为CN111941882A，公开日为2020年11月17日的中国专利文献公开了一种VARTM工艺成型用装置进行构件制备的方法，其特征在于，依次包括以下步骤：
(1)将脱模材料和腻子胶条铺设在模具上，腻子胶条分内圈和外圈两个，两者间隔3-4cm，内外圈腻子胶条之间铺设有一层玻纤布，然后从下到上依次放置预制件、有孔隔离膜和导流网，再在预制件两端铺设导流管，并将其通过注胶管与注胶罐连接；
(2)将单向透气布与腻子胶条粘接形成半透袋，并铺上透气毡，然后放置真空嘴及其垫层，再铺设真空袋，并将真空嘴通过真空管与热压罐的真空系统连接；
(3)检查装置气密性和真空度，合格后开启注胶管进行注胶，注胶完成后封闭注胶管，开启热压罐完成固化。
该专利文献公开的VARTM工艺成型用装置进行构件制备的方法，在L型筋条上采用适宜中低温的导气袋来防止胶液快速流动，能够解决L型筋条因导流过快出现的筋条贫胶问题。但是，在高温VARI成型中，不能确保高温VARI注胶过程中胶液的流动性，影响产品质量。
发明内容
本发明为了克服上述现有技术的缺陷，提供一种用于高温VARI液体成型复合材料零件的导流方法，本发明能够确保高温VARI注胶过程中胶液的流动性，使胶液能均匀的流到零件表面并完全浸润零件，保障产品质量。
本发明通过下述技术方案实现：
一种用于高温VARI液体成型复合材料零件的导流方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、在复合材料零件表面铺放一层可剥层；
S2、在复合材料零件表面的可剥层上铺放一层金属导流网；
S3、在金属导流网上铺放一层塑料导流网；
S4、将复合材料零件放置在零件成型工装上，在复合材料零件一端的腻子条上粘贴进胶管，在复合材料零件另一端的腻子条上粘贴出胶管；
S5、用真空袋和腻子条封装复合材料零件；
S6、封住进胶口，将出胶口连接外界真空源，抽真空；
S7、将封装真空后的复合材料零件置于烘箱中，将烘箱升温到注胶温度，同时加热胶液到注胶温度；
S8、注胶前，用保温材料包裹进胶管；
S9、先将真空降至-0.05Mpa，再将进胶管接到胶液槽中，开始注胶。
所述S3中，所述塑料导流网的边缘覆盖并超出金属导流网的边缘。
所述S3中，所述塑料导流网比金属导流网大5mm-10mm。
所述S4中，在粘贴进胶管和出胶管前，先在零件成型工装上打一圈腻子条。
所述S4中，进胶管的进胶口和出胶管的出胶口都搭接在塑料导流网上，并超出塑料导流网到达金属导流网的边缘。
所述S6中，抽真空的过程中整理真空袋，真空达到-0.09Mpa以上，关闭真空5分钟。
所述S6中，抽真空的过程中真空下降不超过0.005Mpa。
所述S8中，保温材料为透气毡。
本发明的有益效果主要表现在以下方面：
1、本发明，S1、在复合材料零件表面铺放一层可剥层；S2、在复合材料零件表面的可剥层上铺放一层金属导流网；S3、在金属导流网上铺放一层塑料导流网；S4、将复合材料零件放置在零件成型工装上，在复合材料零件一端的腻子条上粘贴进胶管，在复合材料零件另一端的腻子条上粘贴出胶管；S5、用真空袋和腻子条封装复合材料零件；S6、封住进胶口，将出胶口连接外界真空源，抽真空；S7、将封装真空后的复合材料零件置于烘箱中，将烘箱升温到注胶温度，同时加热胶液到注胶温度；S8、注胶前，用保温材料包裹进胶管；S9、先将真空降至-0.05Mpa，再将进胶管接到胶液槽中，开始注胶。采用金属导流网和塑料导流网形成的双导流网排布形式，并在注胶过程中对进胶管进行保温，较现有技术而言，能够确保高温VARI注胶过程中胶液的流动性，使胶液能均匀的流到零件表面并完全浸润零件，保障产品质量。
2、本发明，通过在高温VARI注胶时金属导流网和塑料导流网的同时使用，防止了塑料导流网熔融在复合材料零件表面，也避免了金属导流网扎破真空袋，同时提高了导流效率，确保了高温注胶胶液在活性期内完成注胶，避免了因导流速度慢，胶液不能完全浸润复合材料零件的情况发生。
3、本发明，注胶前，用保温材料包裹进胶管，能够避免胶液在传输过程中温度降低，粘度增加，流动速度变慢，从而保障注胶质量。
4、本发明，对复合材料零件进行真空封装，整个操作过程相当简便，极大的提高了导流效率。
附图说明
下面将结合说明书附图和具体实施方式对本发明作进一步的具体说明：
图1为本发明的导流示意图；
图中标记：1、复合材料零件，2、可剥层，3、金属导流网，4、塑料导流网，5、腻子条，6、进胶口，7、出胶口，8、真空袋，9、保温材料，10、零件成型工装，11、进胶管。
具体实施方式
实施例1
参见图1，一种用于高温VARI液体成型复合材料零件1的导流方法，包括以下步骤：
S1、在复合材料零件1表面铺放一层可剥层2；
S2、在复合材料零件1表面的可剥层2上铺放一层金属导流网3；
S3、在金属导流网3上铺放一层塑料导流网4；
S4、将复合材料零件1放置在零件成型工装10上，在复合材料零件1一端的腻子条5上粘贴进胶管11，在复合材料零件1另一端的腻子条5上粘贴出胶管；
S5、用真空袋8和腻子条5封装复合材料零件1；
S6、封住进胶口6，将出胶口7连接外界真空源，抽真空；
S7、将封装真空后的复合材料零件1置于烘箱中，将烘箱升温到注胶温度，同时加热胶液到注胶温度；
S8、注胶前，用保温材料9包裹进胶管11；
S9、先将真空降至-0.05Mpa，再将进胶管11接到胶液槽中，开始注胶。
本实施例为最基本的实施方式，采用金属导流网3和塑料导流网4形成的双导流网排布形式，并在注胶过程中对进胶管11进行保温，较现有技术而言，能够确保高温VARI注胶过程中胶液的流动性，使胶液能均匀的流到零件表面并完全浸润零件，保障产品质量。
实施例2
参见图1，一种用于高温VARI液体成型复合材料零件1的导流方法，包括以下步骤：
S1、在复合材料零件1表面铺放一层可剥层2；
S2、在复合材料零件1表面的可剥层2上铺放一层金属导流网3；
S3、在金属导流网3上铺放一层塑料导流网4；
S4、将复合材料零件1放置在零件成型工装10上，在复合材料零件1一端的腻子条5上粘贴进胶管11，在复合材料零件1另一端的腻子条5上粘贴出胶管；
S5、用真空袋8和腻子条5封装复合材料零件1；
S6、封住进胶口6，将出胶口7连接外界真空源，抽真空；
S7、将封装真空后的复合材料零件1置于烘箱中，将烘箱升温到注胶温度，同时加热胶液到注胶温度；
S8、注胶前，用保温材料9包裹进胶管11；
S9、先将真空降至-0.05Mpa，再将进胶管11接到胶液槽中，开始注胶。
优选的，所述S3中，所述塑料导流网4的边缘覆盖并超出金属导流网3的边缘。
所述S3中，所述塑料导流网4比金属导流网3大5mm。
本实施例为一较佳实施方式，通过在高温VARI注胶时金属导流网3和塑料导流网4的同时使用，防止了塑料导流网4熔融在复合材料零件1表面，也避免了金属导流网3扎破真空袋8，同时提高了导流效率，确保了高温注胶胶液在活性期内完成注胶，避免了因导流速度慢，胶液不能完全浸润复合材料零件1的情况发生。
实施例3
参见图1，一种用于高温VARI液体成型复合材料零件1的导流方法，包括以下步骤：
S1、在复合材料零件1表面铺放一层可剥层2；
S2、在复合材料零件1表面的可剥层2上铺放一层金属导流网3；
S3、在金属导流网3上铺放一层塑料导流网4；
S4、将复合材料零件1放置在零件成型工装10上，在复合材料零件1一端的腻子条5上粘贴进胶管11，在复合材料零件1另一端的腻子条5上粘贴出胶管；
S5、用真空袋8和腻子条5封装复合材料零件1；
S6、封住进胶口6，将出胶口7连接外界真空源，抽真空；
S7、将封装真空后的复合材料零件1置于烘箱中，将烘箱升温到注胶温度，同时加热胶液到注胶温度；
S8、注胶前，用保温材料9包裹进胶管11；
S9、先将真空降至-0.05Mpa，再将进胶管11接到胶液槽中，开始注胶。
所述S3中，所述塑料导流网4的边缘覆盖并超出金属导流网3的边缘。
所述S3中，所述塑料导流网4比金属导流网3大8mm。
进一步优选的，所述S4中，在粘贴进胶管11和出胶管前，先在零件成型工装10上打一圈腻子条5。
所述S4中，进胶管11的进胶口6和出胶管的出胶口7都搭接在塑料导流网4上，并超出塑料导流网4到达金属导流网3的边缘。
本实施例为又一较佳实施方式，注胶前，用保温材料9包裹进胶管11，能够避免胶液在传输过程中温度降低，粘度增加，流动速度变慢，从而保障注胶质量。
实施例4
参见图1，一种用于高温VARI液体成型复合材料零件1的导流方法，包括以下步骤：
S1、在复合材料零件1表面铺放一层可剥层2；
S2、在复合材料零件1表面的可剥层2上铺放一层金属导流网3；
S3、在金属导流网3上铺放一层塑料导流网4；
S4、将复合材料零件1放置在零件成型工装10上，在复合材料零件1一端的腻子条5上粘贴进胶管11，在复合材料零件1另一端的腻子条5上粘贴出胶管；
S5、用真空袋8和腻子条5封装复合材料零件1；
S6、封住进胶口6，将出胶口7连接外界真空源，抽真空；
S7、将封装真空后的复合材料零件1置于烘箱中，将烘箱升温到注胶温度，同时加热胶液到注胶温度；
S8、注胶前，用保温材料9包裹进胶管11；
S9、先将真空降至-0.05Mpa，再将进胶管11接到胶液槽中，开始注胶。
所述S3中，所述塑料导流网4的边缘覆盖并超出金属导流网3的边缘。
所述S3中，所述塑料导流网4比金属导流网3大10mm。
所述S4中，在粘贴进胶管11和出胶管前，先在零件成型工装10上打一圈腻子条5。
所述S4中，进胶管11的进胶口6和出胶管的出胶口7都搭接在塑料导流网4上，并超出塑料导流网4到达金属导流网3的边缘。
所述S6中，抽真空的过程中整理真空袋8，真空达到-0.09Mpa，关闭真空5分钟。
所述S6中，抽真空的过程中真空下降0.001Mpa。
实施例5
参见图1，一种用于高温VARI液体成型复合材料零件1的导流方法，包括以下步骤：
S1、在复合材料零件1表面铺放一层可剥层2；
S2、在复合材料零件1表面的可剥层2上铺放一层金属导流网3；
S3、在金属导流网3上铺放一层塑料导流网4；
S4、将复合材料零件1放置在零件成型工装10上，在复合材料零件1一端的腻子条5上粘贴进胶管11，在复合材料零件1另一端的腻子条5上粘贴出胶管；
S5、用真空袋8和腻子条5封装复合材料零件1；
S6、封住进胶口6，将出胶口7连接外界真空源，抽真空；
S7、将封装真空后的复合材料零件1置于烘箱中，将烘箱升温到注胶温度，同时加热胶液到注胶温度；
S8、注胶前，用保温材料9包裹进胶管11；
S9、先将真空降至-0.05Mpa，再将进胶管11接到胶液槽中，开始注胶。
所述S3中，所述塑料导流网4的边缘覆盖并超出金属导流网3的边缘。
所述S3中，所述塑料导流网4比金属导流网3大10mm。
所述S4中，在粘贴进胶管11和出胶管前，先在零件成型工装10上打一圈腻子条5。
所述S4中，进胶管11的进胶口6和出胶管的出胶口7都搭接在塑料导流网4上，并超出塑料导流网4到达金属导流网3的边缘。
所述S6中，抽真空的过程中整理真空袋8，真空达到-0.05Mpa，关闭真空5分钟。
所述S6中，抽真空的过程中真空下降0.005Mpa。
更进一步优选的，所述S8中，保温材料9为透气毡。
本实施例为最佳实施方式，对复合材料零件1进行真空封装，整个操作过程相当简便，极大的提高了导流效率。
本发明的原理如下：
高温VARI与中低温VARI的区别：中低温VARI在常温下注胶，高温VARI在60℃-80℃注胶，高温VARI注胶时间比中低温VARI注胶时间短，因为胶液在高温下活性期短，高温VARI零件固化温度高，为180℃，中低温VARI固化温度为120℃。
在高温VARI工艺中，通过采用金属导流网3和塑料导流网4形成的双导流网排布形式，并在注胶过程中对进胶管11进行保温，就能够确保高温VARI注胶过程中胶液的流动性，使胶液能均匀的流到零件表面并完全浸润零件，保障产品质量。