本發(fā)明涉及液體成型，具體涉及一種通用壓力可調(diào)纖維復(fù)合材料液體成型方法。
背景技術(shù)：
1、在纖維復(fù)合材料的液體成型領(lǐng)域中，目前主要存在兩大模具形式及其相應(yīng)工藝。其中，全閉合模具采用陰陽模對合方式，在閉合模腔中借助一定壓力，促使液態(tài)樹脂在壓力梯度下滲透和浸潤干纖維，然后經(jīng)特定溫度與壓力作用固化成型，像樹脂轉(zhuǎn)移模塑成型(rtm)及其派生方法如高壓樹脂轉(zhuǎn)移模塑成型(hprtm)、高壓-壓縮樹脂轉(zhuǎn)移模塑成型(hp-crtm)、熱膨脹軟膜輔助樹脂轉(zhuǎn)移模塑成型(tertm)等都屬于此類。
2、單面模具工藝則是在單面模上用柔性真空袋膜包覆、密封纖維增強(qiáng)預(yù)制體，利用真空負(fù)壓排出模腔氣體并驅(qū)動(dòng)樹脂流動(dòng)來浸潤預(yù)制體。這種單面模工藝成本相對較低，但產(chǎn)品質(zhì)量和勻一性卻難以保證。例如，現(xiàn)有技術(shù)中，如授權(quán)公告號(hào)為cn100548644c的中國授權(quán)發(fā)明專利公開了受控的大氣壓樹脂浸漬法，其通過在注膠時(shí)通過降低樹脂進(jìn)料罐壓力至低于大氣壓來控制樹脂浸漬壓差，經(jīng)反復(fù)壓實(shí)后再控制壓力注膠，使預(yù)制體在樹脂浸潤過程中凈壓實(shí)力約為0.5atm，但該方法受限于大氣環(huán)境注膠，預(yù)制體極限凈壓實(shí)力不超1atm，且因樹脂浸潤與壓力梯度相關(guān)，實(shí)際凈壓實(shí)力極限遠(yuǎn)小于1atm，導(dǎo)致最終制件的纖維體積分?jǐn)?shù)存在上限，無法滿足一些對材料性能要求較高的應(yīng)用場景。隨著各行業(yè)對纖維復(fù)合材料性能需求的不斷提升，現(xiàn)有的單面模樹脂灌注工藝的需求越來越大，然而現(xiàn)有的單面模樹脂灌注工藝制備的效率以及質(zhì)量卻難以保證。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明提供一種通用壓力可調(diào)纖維復(fù)合材料液體成型方法，以解決現(xiàn)有的單面模樹脂灌注工藝制備的效率以及質(zhì)量難以保證的問題。
2、本發(fā)明的一種通用壓力可調(diào)纖維復(fù)合材料液體成型方法采用如下技術(shù)方案：
3、一種通用壓力可調(diào)纖維復(fù)合材料液體成型方法，包括以下步驟：
4、s1，制備纖維預(yù)制體；所述纖維預(yù)制體包括多層纖維板、模具、脫模層和密封層；多層所述纖維板放置在所述模具上，所述脫模層放置在多層所述纖維板上方，所述密封層設(shè)置在所述脫模層外側(cè)，所述密封層用于阻礙多層所述纖維板接觸外部環(huán)境；
5、s2，將所述纖維預(yù)制體所處環(huán)境的壓力調(diào)整至預(yù)設(shè)值；
6、s3，向所述密封層內(nèi)部輸送樹脂膠；
7、s4，在預(yù)設(shè)溫度和預(yù)設(shè)壓力條件下進(jìn)行固化。
8、進(jìn)一步地，所述纖維預(yù)制體還包括隔離層和導(dǎo)流層，所述隔離層設(shè)置于所述密封層內(nèi)部，所述隔離層用于防止所述樹脂膠直接接觸所述密封層；所述導(dǎo)流層設(shè)置在所述隔離層與所述脫模層之間，所述樹脂膠均能夠穿過所述導(dǎo)流層和所述脫模層，所述導(dǎo)流層用于引導(dǎo)所述樹脂膠浸潤所述多層纖維板。
9、進(jìn)一步地，將所述纖維預(yù)制體所處環(huán)境的壓力調(diào)整至預(yù)設(shè)值時(shí)包括熱壓罐；所述熱壓罐內(nèi)部具有第一容納腔，所述纖維預(yù)制體能夠放置在所述第一容納腔內(nèi)，所述第一容納腔內(nèi)的壓力可調(diào)節(jié)設(shè)置。
10、進(jìn)一步地，將所述纖維預(yù)制體所處環(huán)境的壓力調(diào)整至預(yù)設(shè)值時(shí)包括壓力罩和第一泵體；所述壓力罩包括底板和扣合罩，所述底板和所述扣合罩能夠圍成相對密閉的第二容納腔，所述第一泵體用于調(diào)整所述第二容納腔內(nèi)的氣壓，所述纖維預(yù)制體能夠放置在所述第二容納腔內(nèi)。
11、進(jìn)一步地，向所述密封層內(nèi)部輸送樹脂膠時(shí)包括注膠機(jī)和抽氣機(jī)；所述注膠機(jī)具有出膠管，所述出膠管貫穿所述熱壓罐或所述底板；所述出膠管的一端設(shè)置在所述隔離層和所述導(dǎo)流層之間；所述抽氣機(jī)具有抽氣管，所述抽氣管貫穿所述熱壓罐或所述底板；所述抽氣管的一端設(shè)置在所述隔離層和所述導(dǎo)流層之間，其中，所述抽氣管和所述出膠管設(shè)置在所述纖維板的兩側(cè)。
12、進(jìn)一步地，所述抽氣管上設(shè)置有緩沖箱，所述緩沖箱用于防止所述樹脂膠通過所述抽氣管進(jìn)入所述抽氣機(jī)內(nèi)部。
13、進(jìn)一步地，所述注膠機(jī)包括儲(chǔ)膠箱、供壓泵和攪拌件，所述儲(chǔ)膠箱內(nèi)部中空，所述儲(chǔ)膠箱內(nèi)部存儲(chǔ)有樹脂膠；所述供壓泵用于向所述儲(chǔ)膠箱內(nèi)部供給壓力，出膠管的一端延伸至所述儲(chǔ)膠箱內(nèi)部；所述攪拌件用于對所述儲(chǔ)膠箱內(nèi)部的樹脂膠進(jìn)行攪拌。
14、進(jìn)一步地，所述注膠機(jī)還包括負(fù)壓機(jī)，所述負(fù)壓機(jī)用于抽取所述儲(chǔ)膠箱內(nèi)部的壓力，所述負(fù)壓機(jī)與所述供壓泵交替啟動(dòng)。
15、進(jìn)一步地，所述儲(chǔ)膠箱上設(shè)置有加熱絲，所述加熱絲用于對所述儲(chǔ)膠箱內(nèi)部存儲(chǔ)的樹脂膠加熱。
16、進(jìn)一步地，所述出膠管上設(shè)置有加熱套。
17、本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的一種通用壓力可調(diào)纖維復(fù)合材料液體成型方法，在纖維復(fù)合材料制備時(shí)，首先制備纖維預(yù)制體，然后將制備完成的纖維預(yù)制體所處環(huán)境的壓力調(diào)整至預(yù)設(shè)值，隨后向纖維預(yù)制體內(nèi)部輸送樹脂膠；由于纖維預(yù)制體所處環(huán)境的壓力處于預(yù)設(shè)值的狀態(tài)，則纖維預(yù)制體內(nèi)部的多層纖維板處于被擠壓的狀態(tài)，纖維預(yù)制體所處環(huán)境的壓力最高可超過10個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的壓力，并且成型過程中，更高的凈壓實(shí)力可以保證樹脂膠在浸潤多層纖維板時(shí)，被浸潤的纖維板并不會(huì)有較大的膨脹，因此該方法可以保證制件成型質(zhì)量的同時(shí)，得到更高纖維體積含量的復(fù)合材料制件。
1.一種通用壓力可調(diào)纖維復(fù)合材料液體成型方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通用壓力可調(diào)纖維復(fù)合材料液體成型方法，其特征在于：所述纖維預(yù)制體還包括隔離層和導(dǎo)流層，所述隔離層設(shè)置于所述密封層內(nèi)部，所述隔離層用于防止所述樹脂膠直接接觸所述密封層；所述導(dǎo)流層設(shè)置在所述隔離層與所述脫模層之間，所述樹脂膠均能夠穿過所述導(dǎo)流層和所述脫模層，所述導(dǎo)流層用于引導(dǎo)所述樹脂膠浸潤所述多層纖維板。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種通用壓力可調(diào)纖維復(fù)合材料液體成型方法，其特征在于，將所述纖維預(yù)制體所處環(huán)境的壓力調(diào)整至預(yù)設(shè)值時(shí)包括熱壓罐；所述熱壓罐內(nèi)部具有第一容納腔，所述纖維預(yù)制體能夠放置在所述第一容納腔內(nèi)，所述第一容納腔內(nèi)的壓力可調(diào)節(jié)設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種通用壓力可調(diào)纖維復(fù)合材料液體成型方法，其特征在于，將所述纖維預(yù)制體所處環(huán)境的壓力調(diào)整至預(yù)設(shè)值時(shí)包括壓力罩和第一泵體；所述壓力罩包括底板和扣合罩，所述底板和所述扣合罩能夠圍成相對密閉的第二容納腔，所述第一泵體用于調(diào)整所述第二容納腔內(nèi)的氣壓，所述纖維預(yù)制體能夠放置在所述第二容納腔內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4任意一項(xiàng)所述的一種通用壓力可調(diào)纖維復(fù)合材料液體成型方法，其特征在于，向所述密封層內(nèi)部輸送樹脂膠時(shí)包括注膠機(jī)和抽氣機(jī)；所述注膠機(jī)具有出膠管，所述出膠管貫穿所述熱壓罐或所述底板；所述出膠管的一端設(shè)置在所述隔離層和所述導(dǎo)流層之間；所述抽氣機(jī)具有抽氣管，所述抽氣管貫穿所述熱壓罐或所述底板；所述抽氣管的一端設(shè)置在所述隔離層和所述導(dǎo)流層之間，其中，所述抽氣管和所述出膠管設(shè)置在所述纖維板的兩側(cè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種通用壓力可調(diào)纖維復(fù)合材料液體成型方法，其特征在于：所述抽氣管上設(shè)置有緩沖箱，所述緩沖箱用于防止所述樹脂膠通過所述抽氣管進(jìn)入所述抽氣機(jī)內(nèi)部。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種通用壓力可調(diào)纖維復(fù)合材料液體成型方法，其特征在于：所述注膠機(jī)包括儲(chǔ)膠箱、供壓泵和攪拌件，所述儲(chǔ)膠箱內(nèi)部中空，所述儲(chǔ)膠箱內(nèi)部存儲(chǔ)有樹脂膠；所述供壓泵用于向所述儲(chǔ)膠箱內(nèi)部供給壓力，出膠管的一端延伸至所述儲(chǔ)膠箱內(nèi)部；所述攪拌件用于對所述儲(chǔ)膠箱內(nèi)部的樹脂膠進(jìn)行攪拌。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種通用壓力可調(diào)纖維復(fù)合材料液體成型方法，其特征在于：所述注膠機(jī)還包括負(fù)壓機(jī)，所述負(fù)壓機(jī)用于抽取所述儲(chǔ)膠箱內(nèi)部的壓力，所述負(fù)壓機(jī)與所述供壓泵交替啟動(dòng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種通用壓力可調(diào)纖維復(fù)合材料液體成型方法，其特征在于：所述儲(chǔ)膠箱上設(shè)置有加熱絲，所述加熱絲用于對所述儲(chǔ)膠箱內(nèi)部存儲(chǔ)的樹脂膠加熱。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種通用壓力可調(diào)纖維復(fù)合材料液體成型方法，其特征在于：所述出膠管上設(shè)置有加熱套。