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8、预浸料（高压釜）成型

（1）概要

预先在加热、加压或使用溶剂的条件下，将织物和（或）纤维预先用预催化树脂预浸渍。固化剂大多能在环境温度下，让预浸材料贮存几周或几个月，仍能保质使用。当要延长保持期，材料须在冷冻条件下贮存。树脂通常在环境温度下呈临界固态。故触摸预浸材料时有轻微的黏附感，象胶带似的。制作单向预浸渍材料的纤维直接由纱架下来，与树脂结合。预浸渍材料用手或机械铺于模具表面，通过真空袋抽真空，并通常加热到120-180ºC。使树脂重新流动，并最终固化。盛开附加压力通常藉助高压釜（实际上是一座压力加热罐）提供，它能对铺层施加达5个大气压的压力。

（2）原材料   

树脂：通常用环氧树脂，不饱和聚酯树脂、酚醛树脂及高温树脂，如聚酰亚胺、氰酸酯、双马来酰亚胺树脂等；

纤维：任意。虽然由于在工艺过程中，高温分对芯材有些影响，需要采用某些专门的泡沫芯材。

（3）优点   

1）预浸材料制造人员可精确地调整树脂/固化剂水平和树脂在纤维中的含量；可以可靠地得到高纤维含量。

2）材料于操作人员十分安全，无碍健康，操作清洁；

3）单向带纤维成本最低，因为毋须将纤维预先转为织物的二次加工过程；   

4）由于制造过程采用可渗透的高粘度树脂，树脂化学性能力学和热性能可以是最适宜的；   

5）材料有效时间长（室温下可保质数月），这意味着可优化结构、复合材料易铺层；   

6）可能实现自动化和节省劳动力。

（4）缺点

1）对于预浸织物，材料成本高；

2）通常要对高压釜固化复合材料制品，耗费大、作业慢、制品尺寸受限制；

3）模具需能承受作业温度；

4）芯材需要承受作业温度和压力。

（5）典型产品

飞机结构复合材料（如机翼和尾翼）、卫星与运载火 箭结构件（太阳能电池基板、夹层结构板、卫星接口支架、火 箭整流罩等）、赛车、运动器材（如网球拍、滑雪板等）。

9、低温 固化预浸料成型   

（1）概要

低温固化预浸料完全按通常的预浸料方法制备，但树脂的化学性质使其得以在60-100ºC温度下固化。在60ºC时，材料可操作保持期可小到限于1个星期，但亦可延长到几个月。树脂系统的流动截面适于采用真空袋压力，避免采用高压釜。

（2）材料 |

树脂：一般仅采用环氧树脂；

纤维：任意，同通常的预浸料；

芯材：任意，虽然一般 的PVC泡沫需要特别注意。

（3）优点

1）具有传统预浸料法所具备的（1）-（6）条优点；

2）模具材料较便宜，如木材亦可用，因其固化温度较低故；

3）可容易地制造大型结构。因为仅需真空袋压力；固化温度低，可采用简单的热空气循环加热室（经常就地建造大于制品的加热室 ）

4）可采用普通的PVC泡沫芯材，略作处理即可；

5）能耗低。

（4）缺点

1）材料成本仍高于预浸织物；

2）需加热室和真空袋系统，以固化制品；

3）模具需能经受高于环境温度的温度（常用60-100ºC）；

4）仍有能耗，因需高于环境温度固化。

（5）典型产品  

高性能风力发电机叶片、赛艇、救生艇、火车用零部件。

10、SCRIMP,RIFT,VARTM

图11   SCRIMP,RIFT,VARTM示意图

（1）概要

SCRIMP（Seeman Composite Infusion Molding Process—西曼复合材料公司树脂渗透成型法）,RIFT（Resin Infusion umder Flexibe Tooling—柔性模具树脂渗透法） ,VARTM（Vscuum Assisted Transfer Molding—真空辅助树脂传递成型）这三种工艺原理相似。

将织物作为干铺层材料入模内，如同RTM。然后覆以剥离保护层和缝编非结构织物。整个铺层用真空袋覆罩好。袋无渗漏后，让树脂流到积层。树脂很容易流经非结构织物而在整个铺层分布。SCRIMP法在真空袋与铺层之间可置加压模块，利于提高制作表观与结构密实度。

（2）材料

树脂：常和环氧树脂、不饱和聚酯和乙烯基酯树脂；

纤维：任意种类普通织物。这些工艺方法缝编材料很好用，因其间隙使得树脂快速流动；

芯材：除蜂窝外，各种芯材均可用。

（3）优点

1）同RTM，但制品仅一面光，不似RTM两面光；

2）由于模具一半是真空袋，主模具仅需较低强度，故模具成本甚低；

3）可制造大尺寸产品；

4）通常的湿法铺层工具可改进以用于这些成型法；

5）一次作业即可生产芯材结构。

（4）缺点

1）要完成好相对复杂的操作过程；

2）树脂粘度必须非常低，限制了制品的力学性能；

3）铺层未浸到树脂而造成的废品浪费甚大；