泡沫芯结构VARI 工艺树脂渗透行为研究
2021-11-13李祎燊王宇宁郭俊刚李玉军蔡冠雄
锻压装备与制造技术 2021年5期
李祎燊,闫 超,王宇宁,郭俊刚,李玉军,蔡冠雄
(1.中航飞机股份有限公司,陕西 西安 710089;2.西北工业大学 机电学院,陕西 西安 710072)
1 绪言
相较于传统结构材料,先进复合材料具有比强度高、比模量大、可设计性强、耐腐蚀以及便于整体成型等一系列优点,是轻质高效结构设计最理想的材料[1]。近年来,随着先进复合材料制造技术的发展,复合材料的应用也越来越多,尤其在民机领域,例如波音和空客研发的最新机型B787 与A350,其复合材料的结构重量已经超过50%[2,3]。复合材料泡沫夹芯结构由于其轻质高强的特点,已被广泛应用于各飞机型号研制中,其结构也逐步向着超厚尺寸、变曲率方向发展。相较于热压罐工艺,液体成型工艺为低压成型,能有效避免泡沫芯收缩、压塌等现象,可保证织物与泡沫芯有效粘接,避免空隙等无损问题,整个工艺具有较明显的成本优势和质量优势[4]。
VARI 工艺(真空辅助成型技术,VARI-Vacuum Assisted Resin Infusion)是在RTM工艺上发展而来,是一种新的低成本复合材料成型技术。VARI 工艺采用单面模具,用真空袋密封纤维增强材料,利用真空排除纤维增强材料中的空气,通过树脂的流动、渗透,实现树脂对纤维增强材料的浸渍,并利用烘箱等非热压罐固化设备进行固化[5-6]。相较于RTM工艺,VARI 工艺为低压成型,可有效避免压力不足或压力过大造成的空隙超标,泡沫芯损伤等缺陷,同时因固化压力小,产品最终变形量也相对较小,对于保证零件成型精度极为有利,目前已逐步应用于各类复合材料泡沫夹芯壁板的生产。……
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