一种树脂真空成型装置的制作方法

[0001]
本实用新型属于复合材料成型装置技术领域，具体涉及到一种树脂真空成型装置。


背景技术：

[0002]
液体成型被认为是一种可以有效降低高性能复合材料生产成本的先进技术之一，已经广泛应用于航空航天、船舶制造等领域，根据其成型原理可分为rtm(树脂传递模塑成型技术)、vartm(真空辅助树脂传递模塑成型技术)、vip(真空导入成型工艺)等。其中，真空辅助树脂传递模塑成型技术因其固化过程中多于烘箱内完成，其施加的压力多为一个真空负压，制品的孔隙率较大。而热压罐成型工艺作为当今高性能复合材料制备的主流技术，因其具有良好的温度均匀性与压力均匀性等特点被广泛的应用于各种航空航天、汽车等领域。但是其常用的原材料为各种各样的预浸料，预浸料中的树脂体积分数固定且树脂处于b阶段；且预浸料的成本过高，需低温冷藏；与此同时，液体成型工艺中由于树脂的大量流动会使得腻子胶条密封性变差，导致真空袋发生漏气的现象，气密性较差，所得构件性能较差，不能满足高性能构件的使用需要。


技术实现要素：

[0003]
针对上述不足，本实用新型提供一种树脂真空成型装置，在装置中设置两个真空袋以满足树脂的真空导入，保障真空体系的气密性，又可以在两个真空袋之间引入刚性支撑，有利于挥发份的排出，有效解决了现有技术中气密性差、易漏气、所得构件性能较差和孔隙率高等问题。
[0004]
为实现上述目的，本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种树脂真空成型装置，包括固化装置和模具，模具设置在固化装置内部，模具上从外到内依次设置有真空袋二、导气工装、和真空袋一，导气工装包括u形导气支架和真空罐，真空罐设置在导气支架上，真空罐一侧通过真空管一与真空袋一连接，真空罐另一侧和真空袋二上均设置有相匹配的一对真空嘴，真空嘴通过真空管二与真空系统连接，导气支架和真空罐外部设置有相匹配的单透膜一和透气毡，真空袋一设置在导气支架和模具形成的空腔内，真空袋一内从上到下依次设置有导流介质、有孔隔离膜和预成型体，真空袋一下方的模具上设置有注胶孔，注胶孔通过注胶管与树脂储存罐连接；
[0005]
真空罐包括罐体，罐体上设置有过滤池一和过滤池二，过滤池一通过真空管一与真空袋一连接，过滤池一和过滤池二之间设置有若干高低不同的连通孔，罐体上方从下到上依次设置有刚性滤网、单透膜二和与罐体相匹配的盖板。
[0006]
本实用新型的有益效果是：装置在使用时，首先依次完成装置的铺设，连接真空系统并检查气密性，然后向真空袋一中注胶，再在固化装置内完成固化，完成构件的制备。该装置在固化装置内设置真空袋一和真空袋二，并通过导气工装进行刚性支撑，两层真空袋是双保险，即使树脂从真空袋一中溢出，也不会进入真空系统中，保护真空系统不受损坏，
同时两层真空袋可以充分满足树脂的真空导入，保障真空体系的气密性，防止漏气，更好的完成构件制备。在真空袋一和真空袋二之间设置有导气支架和真空罐，可在真空袋一与真空袋二之间形成刚性支撑，有利于挥发份的排出，得到性能更好的构件。在过滤池一和过滤池二之间设置有若干高低不同的连通孔，可以通过二级过滤的高度差阻断树脂的回流，保护真空系统，同时获得品质更好的构件。真空罐上的刚性滤网能够保证气体通畅，并提供放置单透膜二的刚性支撑，二者共同作用能够防止多余的树脂进入真空系统中，造成真空系统的损坏。
[0007]
进一步，真空袋一底部通过密封槽与模具密封，真空袋二底部通过腻子胶条密封设置在模具上。
[0008]
采用上述进一步方案的有益效果是：密封槽和模具的配合，可以有效保证真空袋一的气密性；而通过腻子胶条可以有效的密封真空袋二，防止漏气，保证构件制备过程的有序进行。
[0009]
进一步，固化装置为热压罐或烘箱。
[0010]
采用上述进一步方案的有益效果是：将装置整体在热压罐和烘箱内固化成型，固化效果较好，能够得到品质较好的构件，同时满足生产需要。
[0011]
进一步，盖板和罐体通过螺栓连接，且盖板和罐体之间设置有密封条。
[0012]
采用上述进一步方案的有益效果是：通过螺栓和密封条完成盖板与罐体的连接密封，可以有效的保证真空罐的密封性，防止漏气，保证装置的正常使用。
[0013]
进一步，罐体材质为石膏、水泥、有机玻璃、钢、铝、钢合金或铝合金。
[0014]
采用上述进一步方案的有益效果是：罐体制备成本较低，进一步降低装置的制造成本，便于装置的推广使用。
[0015]
进一步，真空袋一材质为硅胶。
[0016]
采用上述进一步方案的有益效果是：硅胶材质的真空袋一能够多次重复使用，不需要采用腻子胶条进行密封。
[0017]
采用上述树脂真空成型装置进行构件制备的方法，依次包括以下步骤：
[0018]
(1)在模具上方施加脱模材料，随后铺放预成型体、有孔隔离膜和导流介质，根据构件设计铺设真空管一、真空管二和注胶管，通过密封槽密封真空袋一，注胶孔通过注胶管与树脂储存罐连接；
[0019]
(2)调整并定位导气支架和模具，将真空袋一通过真空管一与导气工装连接，然后在导气支架设置单透膜二、刚性滤网和密封条，并用螺栓密封，再铺设单透膜一和透气毡，设置真空袋二并腻子胶条密封，最后将真空袋一和真空袋二分别通过一对真空嘴和真空管二与真空系统连接；
[0020]
(3)检验装置气密性，合格后开启真空系统，向真空袋一中注入树脂储存罐中事先配好的胶液并充分浸渍，在固化装置中完成构件固化。
[0021]
上述构件制备方法的有益效果是：该方法操作简单，能够快速完成构件的制备，大大降低生产成本，同时能够在铺设搭建过程中保证装置的气密性，防止真空系统的损伤，保证构件制备的有序进行，实现构件的高效制备，提升构件的各项性能。将真空辅助树脂传递模塑成型技术和双真空袋成型技术相结合，在热压罐或烘箱内进行固化成型，可以有效避免液体成型过程中由于树脂的大量流动导致腻子胶条密封失效，使得真空袋发生漏气的现
象，可以显著提高真空袋气密性，满足生产需要。
附图说明
[0022]
图1为成型装置的示意图；
[0023]
图2为导气支架的示意图；
[0024]
图3为真空罐的示意图；
[0025]
图4为真空袋一的示意图；
[0026]
其中，1、固化装置；2、真空袋二；3、模具；4、单透膜一；5、真空罐；6、真空管一；7、真空嘴；8、真空管二；9、腻子胶条；10、树脂储存罐；11、注胶管；12、注胶孔；13、真空袋一；14、导气支架；15、过滤池二；16、过滤池一；17、连通孔；18、罐体；19、刚性滤网；20、单透膜二；21、盖板；22、导流介质；23、有孔隔离膜；24、预成型体。
具体实施方式
[0027]
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。
[0028]
本实用新型的一个实施例中，如图1～4所示，提供了一种树脂真空成型装置，包括固化装置1和模具3，模具3设置在固化装置1内部，模具3上从外到内依次设置有真空袋二2、导气工装、和真空袋一13，导气工装包括u形导气支架14和真空罐5，真空罐5设置在导气支架14上，真空罐5一侧通过真空管一6与真空袋一13连接，真空罐5另一侧和真空袋二2上均设置有相匹配的一对真空嘴7，真空嘴7通过真空管二8与真空系统连接，导气支架14和真空罐5外部设置有相匹配的单透膜一4和透气毡，真空袋一13设置在导气支架14和模具3形成的空腔内，真空袋一13内从上到下依次设置有导流介质22、有孔隔离膜23和预成型体24，真空袋一13下方的模具3上设置有注胶孔12，注胶孔12通过注胶管11与树脂储存罐10连接；真空罐5包括罐体18，罐体18上设置有过滤池一16和过滤池二15，过滤池一16通过真空管一6与真空袋一13连接，过滤池一16和过滤池二15之间设置有若干高低不同的连通孔17，罐体18上方从下到上依次设置有刚性滤网19、单透膜二20和与罐体18相匹配的盖板21。装置在使用时，首先依次完成装置的铺设，连接真空系统并检查气密性，然后向真空袋一13中注胶，再在固化装置1内完成固化，完成构件的制备。该装置在固化装置1内设置真空袋一13和真空袋二2，并通过导气工装进行刚性支撑，两层真空袋是双保险，即使树脂从真空袋一13中溢出，也不会进入真空系统中，保护真空系统不受损坏，同时两层真空袋可以充分满足树脂的真空导入，保障真空体系的气密性，防止漏气，更好的完成构件制备。在真空袋一13和真空袋二2之间设置有导气支架14和真空罐5，可以对真空袋一13和真空袋二2进行刚性支撑，有利于挥发份的排出，得到性能更好的构件。在过滤池一16和过滤池二15之间设置有若干高低不同的连通孔17，可以通过二级过滤的高度差阻断树脂的回流，保护真空系统，同时获得品质更好的构件。真空罐5上的刚性滤网19能够保证气体通畅，并提供放置单透膜二20的刚性支撑，二者共同作用能够防止多余的树脂进入真空系统中，造成真空系统的损坏。
[0029]
真空袋一13底部通过密封槽与模具3密封，真空袋二2底部通过腻子胶条9密封设置在模具3上；密封槽和模具3的配合，可以有效保证真空袋一13的气密性；而通过腻子胶条9可以有效的密封真空袋二2，防止漏气，保证构件制备过程的有序进行。固化装置1为热压罐或烘箱；将装置整体在热压罐和烘箱内固化成型，固化效果较好，能够得到品质较好的构
件，同时满足生产需要。盖板21和罐体18通过螺栓连接，且盖板21和罐体18之间设置有密封条；通过螺栓和密封条完成盖板21与罐体18的连接密封，可以有效的保证真空罐5的密封性，防止漏气，保证装置的正常使用。罐体18材质为石膏、水泥、有机玻璃、钢、铝、钢合金或铝合金；罐体18制备成本较低，进一步降低装置的制造成本，便于装置的推广使用。真空袋一13材质为硅胶；硅胶材质的真空袋一13能够多次重复使用，不需要采用腻子胶条9进行密封。
[0030]
采用上述树脂真空成型装置进行构件制备的方法，依次包括以下步骤：
[0031]
(1)在模具3上方施加脱模材料，随后铺放预成型体24、有孔隔离膜23和导流介质22，根据构件设计铺设真空管一6、真空管二8和注胶管11，通过密封槽密封真空袋一13，注胶孔12通过注胶管11与树脂储存罐10连接；
[0032]
(2)调整并定位导气支架14和模具3，将真空袋一13通过真空管一6与导气工装连接，然后在导气支架14设置单透膜二20、刚性滤网19和密封条，并用螺栓密封，再铺设单透膜一4和透气毡，设置真空袋二2并腻子胶条9密封，最后将真空袋一13和真空袋二2分别通过一对真空嘴7和真空管二8与真空系统连接；
[0033]
(3)检验装置气密性，合格后开启真空系统，向真空袋一13中注入树脂储存罐10中事先配好的胶液并充分浸渍，在固化装置1中完成构件固化。本实用新型在装置中设置两个真空袋以满足树脂的真空导入，保障真空体系的气密性，又可以在两个真空袋之间引入刚性支撑，有利于挥发份的排出，有效解决了现有技术中气密性差、易漏气、所得构件性能较差和构件孔隙率高等问题。
[0034]
虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了详细地描述，但不应理解为对本专利的保护范围的限定。在权利要求书所描述的范围内，本领域技术人员不经创造性劳动即可作出的各种修改和变形仍属本专利的保护范围。

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