[发明专利]一种大厚度碳纤维U型梁VARI成型工艺

说明书

本发明提供了一种大厚度碳纤维U型梁VARI成型工艺，通过改变VARI注胶管路设计，将注胶管路布置在其中一侧的缘条边缘，抽气管路布置在另外一侧的缘条上，使树脂从一侧的缘条经过腹板达到另外一侧缘条，保证树脂在浸润大厚度碳纤维U型梁过程中，树脂沿着一个方向平行地往前推进，避免树脂在大厚度碳纤维U型梁形成快速通道，形成包路，造成大厚度碳纤维U型梁腹板区域产生干纱，针孔等缺陷，解决大厚度碳纤维U型梁VARI工艺成型难的问题，提高产品质量。

技术领域

本发明涉及一种碳纤维成型工艺，尤其涉及一种碳纤维VARI成型工艺。

背景技术

复合材料在航空，航天，轨道交通等各个领域应用越来越广泛，随着应用需求日益攀升，对复合材料成本的诉求也越来越高，采用低成本的VARI等液体成型工艺在某些特殊的结构形式中逐渐取代热压罐工艺，成为主流工艺。大厚度的碳纤维U型梁作为典型的复合材料结构件，用途广泛，常常用作主承力件，大厚度碳纤维U型梁常规采用热压罐成型，大厚度碳纤维U型梁采用VARI成型碳纤维VARI工艺作为一种新兴的、低成本的复合材料成型工艺，在应用过程中有许多的问题需要解决。

采用VARI成型工艺碳纤维U型梁常规是在U型梁的腹板和缘条区域布置导流介质，导流介质分别距离腹板边缘和缘条边缘5cm，将注胶管路布置在U型梁腹板的中间位置，抽气管路布置在两侧缘条，即从“中间注胶，两侧抽气”的方式完成VARI注胶过程。

上述VARI成型导流管路和抽气方式成型大厚度碳纤维U型梁，树脂沿着导流介质的“X”方向浸润腹板最上面的碳纤维；同时，树脂也沿着“Z”方向向厚度方向浸润碳纤维，但树脂沿“X”方向的流动速度远大于沿“Z”方向的流动速度，当树脂沿“X”方向快速流动到碳纤维U型梁两侧的“R”处时，由于R角处的碳纤维密实度较腹板和缘条处的碳纤维差，树脂到达“R”角处，会形成快速通道，树脂在“R”角处的“Z”方向速度远大于树脂在腹板区域的“Z”方向速度，因此当树脂浸润“R”角处底面的碳纤维之后，树脂将沿着腹板最底面碳纤维往回浸润，从而在腹板区域底面形成树脂包围区域，最终造成碳纤维U型梁底面干纱，针孔等严重缺陷产生。

上述存在的问题在VARI成型大厚度碳纤维U型梁过程中应当予以考虑，并需要解决的实际问题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足之处，提供一种大厚度碳纤维U型梁VARI成型工艺。

一种大厚度碳纤维U型梁VARI成型工艺，包括U型梁模具，在U型梁模具四周贴密封胶条；在U型梁模具内表面铺贴大厚度碳纤维U型梁的预制体织物，铺覆完毕，依次铺覆脱模布，导流介质，布置注胶管路和抽气管路，然后将真空袋膜粘贴到密封胶条上，抽取真空，检测真空度，待真空度达到980mbar以上，注入树脂，加热固化，即得大厚度碳纤维U型梁制品，其中，导流介质在大厚度碳纤维U型梁两侧的“R”角处断开，形成三部分，分别为左导流介质、下导流介质和右导流介质，左导流介质和右导流介质分别布置在左右两侧的缘条上，下导流介质布置在底部的腹板上，左导流介质与下导流介质之间断开距离为1cm~3cm，下导流介质与右导流介质之间断开距离为1cm~3cm。

注胶管路布置在大厚度碳纤维U型梁的一侧缘条上，注胶管路与左导流介质直接相连，抽气管路布置在碳纤维U型梁的另一侧的缘条上。

注胶管路由左导流介质与缠绕管组成，左导流介质将缠绕管包裹，通过缝纫的方式将缠绕管固定在左导流介质内。

左导流介质由两层导流网组成。

脱模布由左脱模布，下脱模布和右脱模布组成，左脱模布和下脱模布以及下脱模布和右脱模布之间采用搭接的形式。

左导流介质、下导流介质、右导流介质距离碳纤维U型梁的边缘距离L1为5~10cm。