[发明专利]一种复合材料成型用柔性抽气套件及其抽气方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种复合材料成型制作过程中使用的抽气套件，尤其是指一种能够实现外形不规则或者具有曲面的复合材料在成型制作过程中对任意位置进行抽气的柔性抽气套件及其抽气方法，为复合材料成型技术领域，主要用于外形不规则或者具有曲面的复合材料真空灌注成型工艺。

背景技术

在制作大型复合材料构件时（如风电叶片、游艇等的制作），通常采用真空灌注工艺（简称VIP，Vacuum Infusion Process）。即体系在一定的负压的条件下，树脂由外界注入到增强材料中，然后固化成型。体系的负压是通过调压泵连接外置抽气管将密封体系中的空气抽走形成的。VIP 工艺主要原理为首先在模腔中铺放好按性能和结构要求设计好的增强材料预成型体，通过真空辅助将专用低粘度注射树脂体系注入闭合模腔，模具具有周边密封和紧固以及注射及排气系统，以保证树脂流动顺畅并排出模腔中的全部气体和彻底浸润纤维，并且模具有加热系统可进行加热固化或利用树脂自身固化放热而固化成型复合材料构件。

但在这种外置抽气管对体系进行抽气的树脂注入过程中，一方面由于真空灌注过程中局部流动的不均匀性，当复合材料制品局部已经浸润时，其余部位还没有完全浸润，在已浸润部分造成局部富树脂，而未浸润部分树脂不足，为保证复合材料制品质量势必增加树脂用量，并用调压泵一直对体系进行抽气，形成负压来排除腔体内的气体，防止气泡留在制品中，导致制品表面发白，或造成树脂包流，导致树脂不能完全浸润纤维布。另一方面，当树脂到达外置抽气口时，如果继续抽气多余的树脂会堵塞抽气管路。为了防止树脂进入管路造成管路堵塞，需要停止对该抽气口的抽气，可这样体系中的气泡就会残留下来，在复合材料制品内部出现局部富集，无法排除。这些都会影响复合材料制品质量。

经过检索我们发现，申请号为“201010293530.1”，名称为“一种用于大型复合材料构件制作抽真空方法及复合抽气层”的发明专利，该专利记载了“在真空灌注工艺所使用的模具抽气口处，通过一种具有复合抽气层的抽气系统，在真空灌注过程中对模具型腔体系始终进行不间断连续抽气，保证树脂能够完全浸润玻璃纤维布，避免了局部区域出现纤维干丝现象，有效地保证了制品的表观质量；所述抽气系统至少包括调压泵、抽气管道、抽气口、复合抽气层；调压泵中真空抽气装置通过软管与调压装置连接，调压装置通过主抽气管道经过抽气口与模具型腔连接；抽真空时，接通真空抽气装置的电源，通过控制压力调节阀，以及读取压力显示仪表上的压力来调节模具型腔内的压力；从开始对模具型腔抽气，直到制品固化结束，真空抽气装置要一直处于工作状态。”这种抽气方式的抽气管路全部位于复合材料制品四周的模具上，虽可在模具抽气口放置VAP膜复合抽气层持续抽气，解决部分复合材料制品气泡富集问题。但是由于抽气位置固定，无法对复合材料制品特殊铺层、拐角等位置进行持续抽气，容易导致复合材料制品的这些区域出现浸润不良或气泡富集，严重影响复合材料制品质量。同时，申请号为“201210054977.2”，名称为“一种厚尺寸碳纤维制件真空灌注成型方法”的发明专利记载了一种抽气套件，由于抽气装置下方设置有一块刚性多孔板，只能实现对平板或者尺寸变化不大的部位实现抽气，对于曲面部位或者尺寸变化较大等复杂型面部位无法实现抽气，同样容易导致复合材料制品的这些区域出现浸润不良或气泡富集，严重影响复合材料制品质量。

发明内容

本发明的目的在于针对现有抽气套件的抽气位置固定，无法解决特殊位置气泡富集等问题提出一种大小、抽气位置及数量均可根据实际情况进行调整，能够解决复合材料制品特殊位置出现浸润不良或气泡富集等问题的复合材料成型用柔性抽气套件，保证了复合材料制品质量，且抽气管路可重复利用，降低了生产成本。