贫胶预浸料-RTM成型工艺及其复合材料力学性能研究
2014-03-13李伟东包建文胡晓兰益小苏
航空材料学报 2014年3期
李伟东, 刘 刚, 包建文, 胡晓兰, 益小苏
(1.先进复合材料重点实验室,北京航空材料研究院,中航工业复合材料技术中心,北京100095;2.厦门大学材料学院,福建厦门361005)
液态成型技术尤其是树脂传递模塑(Resin Transfer Molding,RTM)技术作为一种新型的复合材料成型技术,是近年来航空复合材料低成本制造技术发展的主流[1~8]。RTM工艺是一种闭模成型工艺,其工艺原理是在密闭的模腔内,通过压力驱动树脂流动并完成对干态纤维预成型体的浸润[9]。与传统的预浸料-热压罐成型工艺相比,RTM工艺具有更高的制造精度,包括制件的外形尺寸、表面光洁度等,并且其结构设计效率较高,尤其适用于复杂构型复合材料制件的整体化制造,同时大大降低了复合材料制件的制造工艺成本和后续的装配成本[10~15]。
对于RTM成型工艺而言,定型预制技术是其首要的关键技术,制备具有良好的结构自支撑能力的近净尺寸纤维预成型体,将直接影响到后续RTM成型工艺中树脂对预成型体的浸润效果,进而影响复合材料的内部质量及结构性能[16~18]。传统的预浸料具有良好的表面黏性以及较高的纤维准直度,如果能将预浸料的这两个优势应用到RTM工艺中,将有可能有效地解决RTM工艺中近净尺寸预成型体的定型、预制等技术难题,同时可以有效地避免织物在预成型铺覆过程可能导致的纤维屈曲变形。
鉴于此,本工作中提出了一种贫胶预浸料与RTM成型工艺结合的、新型的工艺技术,其技术出发点为,在保持预浸料高纤维准直度及良好表面黏性前提下,适当降低预浸料中的树脂含量,在预制装模后,利用RTM工艺过程中树脂的流动填充贫胶预浸料的空隙,进而完成对预成型体的浸润。……
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