本發(fā)明屬于樹脂基復(fù)合材料液體成型技術(shù)，涉及一種RFI成型樹脂膜封裝和氣路設(shè)置方法。

背景技術(shù)：

復(fù)合材料的樹脂膜滲透(Resin Film Infusion，簡稱RFI)成型技術(shù)是是采用干態(tài)纖維制備纖維預(yù)成形體，在模具組裝過程中將樹脂膜和干態(tài)纖維預(yù)成型體封裝在一起，升溫過程中樹脂熔融，在真空、壓力作用下，樹脂流動完成對預(yù)成型體纖維的浸潤，升溫固化得到復(fù)合材料制件。樹脂膜的封裝和氣路設(shè)置是RFI工藝過程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

傳統(tǒng)的復(fù)合材料的樹脂膜滲透成型方法是將所需樹脂制備成樹脂膜置于預(yù)成型體與模具之間的模腔底層，用密封條、膠帶將樹脂膜與預(yù)成型體周邊密封，避免周邊漏膠。而氣路則設(shè)置在預(yù)成型體上方，通過預(yù)成型體上方設(shè)置的氣路牽引樹脂在溫度、真空和壓力作用下由下至上滲透到預(yù)成型體內(nèi)的纖維中去。此種滲透方法，由于樹脂膜是放在底層的模具與預(yù)成型體之間，影響壁板的外表面質(zhì)量。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是，提供一種改進(jìn)的樹脂膜滲透成型的樹脂膜封裝和氣路設(shè)置方法，實現(xiàn)樹脂對預(yù)成型體的完全浸潤，避免樹脂堆積，滿足高質(zhì)量復(fù)合材料構(gòu)件內(nèi)外型面較高的表面質(zhì)量和精度要求。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案：預(yù)成型體為加筋壁板類，模具包括內(nèi)側(cè)模具、外形模具，工藝步驟為：

(a)樹脂膜鋪放區(qū)域按預(yù)成型體的干纖維區(qū)域的輪廓選取，樹脂膜鋪放區(qū)域邊緣距離干纖維區(qū)域的輪廓邊緣線向內(nèi)偏移不超過5mm，向外偏移不超過30mm；

(b)在內(nèi)側(cè)模具對應(yīng)樹脂膜鋪放區(qū)域打通孔，打孔區(qū)邊緣距離樹脂膜鋪放區(qū)邊緣向內(nèi)偏移5mm～10mm，孔徑不超過φ2mm，孔間距5mm～25mm；

(c)在外形模具上鋪放透氣材料作為氣路，氣路鋪放方式為在預(yù)成型體和外形模具接觸區(qū)全面積鋪放透氣材料或在預(yù)成型體和外形模具接觸區(qū)周邊鋪放透氣材料，透氣材料的周邊尺寸比預(yù)成型體單邊增加60mm以上，當(dāng)采用局部鋪放的方式時，透氣材料鋪放在預(yù)成型體理論邊緣線外并與預(yù)成型體搭接5mm以上；

(d)將預(yù)成型體在外形模具上定位并組裝內(nèi)側(cè)模具；

(e)在內(nèi)側(cè)模具對應(yīng)樹脂膜鋪放區(qū)域周邊粘貼密封條；

(f)在密封條形成的型腔內(nèi)鋪放導(dǎo)膠材料，導(dǎo)膠材料外廓尺寸小于等于型腔尺寸，但要覆蓋打孔區(qū)域；

(g)在型腔中鋪放樹脂膜，樹脂膜外廓尺寸小于等于型腔尺寸但要覆蓋打孔區(qū)域；

(h)用真空薄膜或其他不透氣的隔離材料密封樹脂膜鋪放區(qū)域；

(i)采用無孔隔離膜覆蓋零件周邊；

(j)鋪放輔助材料與預(yù)成型體周邊的透氣材料搭接形成氣路，封裝。

所述的在壁板與模具間全面積鋪放透氣材料作為氣路，適用于平面或透氣材料可展開不出現(xiàn)皺褶的小曲度型面的壁板，透氣材料選擇厚度小于0.5mm并不影響型面平整度的材料。

所述的在壁板與模具間周邊局部鋪放透氣材料作為氣路，適用于平面壁板、透氣材料可展開并且不出現(xiàn)皺褶的小曲度壁板、透氣材料不可展開或出現(xiàn)皺褶的大曲度壁板及型面帶下陷區(qū)的壁板，透氣材料選擇可以是聚四氟乙烯布、EW100或EW200玻璃布，也可以是透氣氈。

所述的在壁板內(nèi)側(cè)模具對應(yīng)樹脂膜鋪放區(qū)域周邊粘貼密封條，密封條內(nèi)邊緣按樹脂膜鋪放區(qū)邊緣向外偏移0mm～5mm。

所述的在密封條形成的型腔內(nèi)鋪放導(dǎo)膠材料，導(dǎo)膠材料為聚四氟乙烯布、EW100、EW200玻璃布、吸膠氈或?qū)Я骶W(wǎng)，當(dāng)采用聚四氟乙烯布時，為1-3層，當(dāng)用玻璃布、吸膠氈或?qū)Я骶W(wǎng)是，為1層。

所述的采用無孔隔離膜覆蓋零件周邊，無孔隔離膜與零件搭接寬度20mm以上，比零件邊緣單邊寬50mm以上，透氣材料邊緣露出10mm以上。

本發(fā)明的優(yōu)點

(1)樹脂膜封裝于壁板預(yù)成型體內(nèi)側(cè)模具外表面，不僅保證壁板外表面質(zhì)量，同時保證壁板內(nèi)表面質(zhì)量。

(2)在樹脂膜鋪放區(qū)域密封條形成的型腔內(nèi)鋪放導(dǎo)膠材料，使樹脂能夠均勻流動，避免樹脂殘留堆積,并且使鋪放的樹脂量以及零件的樹脂量可控。

(3)通過在預(yù)成型體下部設(shè)置氣路引導(dǎo)樹脂由上向下滲透，在保證零件外表面質(zhì)量的同時可以實現(xiàn)樹脂對預(yù)成型體的浸潤，避免干斑產(chǎn)生。

(4)通過全面積或周邊局部采用透氣材料作為氣路的方式，可以滿足平面、曲度壁板、帶下陷壁板結(jié)構(gòu)的RFI成型樹脂流動要求，同時可以保證壁板外型面的平整度。

附圖說明

圖1帽型加筋壁板典型結(jié)構(gòu)

圖2帽型加筋樹脂膜封裝及氣路設(shè)置示意圖

圖3“T”型加筋壁板典型結(jié)構(gòu)

圖4“T”型加筋樹脂膜封裝及氣路設(shè)置示意圖

圖5帶下陷壁板示意圖

圖6帶下陷壁板樹脂膜封裝及氣路設(shè)置示意圖。

具體實施方式

下面對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。

樹脂膜封裝在壁板內(nèi)側(cè)模具的外表面，在預(yù)成型體下部周邊設(shè)置氣路引導(dǎo)樹脂由上向下滲透實現(xiàn)樹脂對預(yù)成型體的完全浸潤，壁板預(yù)成型體和模具組裝及在樹脂轉(zhuǎn)移過程中壁板外型面可以緊貼外形模具型面，從而保證壁板外型面質(zhì)量。具體方法如下：

(a)樹脂膜鋪放區(qū)域按預(yù)成型體需進(jìn)行樹脂滲透的干纖維區(qū)域的輪廓邊緣線選取，距離輪廓邊緣線向內(nèi)偏移允許不超過5mm，向外偏移允許不超過30mm。

(b)在內(nèi)側(cè)模具對應(yīng)樹脂膜鋪放區(qū)域打通孔，打孔區(qū)邊緣距離樹脂膜鋪放區(qū)邊緣向內(nèi)偏移5mm～10mm，孔徑不超過φ2mm，孔間距5mm～25mm。模具準(zhǔn)備完成后和預(yù)成型體組裝。

(c)在預(yù)成型體外型面和外形模具間設(shè)計氣路，有兩種方式：

全面積鋪放透氣材料作為氣路，即在壁板與外形模具間全面積鋪放透氣材料，適用于平面或小曲度(透氣材料可展開不出現(xiàn)皺褶)型面的壁板，透氣材料選擇較薄的不影響型面平整度的材料，如聚四氟乙烯布、EW100或EW200玻璃布。

周邊局部鋪放透氣材料作為氣路，即在壁板與外形模具間周邊局部鋪放透氣材料，適用于平面、小曲度、大曲度及型面帶下陷區(qū)的多種壁板，透氣材料選擇可以是較薄的材料，也可以較厚的材料，如聚四氟乙烯布、EW100或EW200玻璃布，也可以是透氣氈等。

(d)在外形模具上按所設(shè)計的氣路方式鋪放透氣材料，不管是全面積鋪放還是周邊局部鋪放的方式，透氣材料的周邊尺寸均要比預(yù)成型體單邊增加60mm以上，對于局部鋪放的方式透氣材料要鋪放在預(yù)成型體理論邊緣線外并與預(yù)成型體搭接5mm以上。

(e)壁板預(yù)成型體在外形模具上定位并組裝內(nèi)側(cè)模具。

(f)在內(nèi)側(cè)模具對應(yīng)樹脂膜鋪放區(qū)域周邊粘貼密封條，密封條內(nèi)邊緣按樹脂膜鋪放區(qū)邊緣向外偏移0mm～5mm。對于加筋凸緣區(qū)，要求密封條粘貼在凸緣與腹板形成的拐角區(qū)域，避免封裝后在R角出現(xiàn)架橋。

(g)在密封條形成的型腔內(nèi)鋪放導(dǎo)膠材料，導(dǎo)膠材料外廓尺寸小于等于型腔尺寸但要覆蓋打孔區(qū)域。導(dǎo)膠材料優(yōu)選聚四氟乙烯布，也可以采用EW100、EW200玻璃布、吸膠氈或?qū)Я骶W(wǎng)等，聚四氟乙烯布可采用1-3層，玻璃布、吸膠氈或?qū)Я骶W(wǎng)可采用1層。

(h)在型腔中鋪放樹脂膜，樹脂膜外廓尺寸小于等于型腔尺寸但要覆蓋打孔區(qū)域。

(i)用真空薄膜或其他不透氣的隔離材料密封樹脂膜鋪放區(qū)域。

(j)采用無孔隔離膜如A4000、真空薄膜覆蓋零件周邊，無孔隔離膜與零件搭接寬度20mm以上，比預(yù)成型體單邊寬50mm以上，透氣材料邊緣露出10mm以上。

(k)鋪放輔助材料與預(yù)成型體周邊的透氣材料搭接形成氣路，封裝。

實施例1：圖1所示帶有帽型加筋的壁板結(jié)構(gòu)，帽型筋和蒙皮通過RFI工藝進(jìn)行整體成型。對于該結(jié)構(gòu)的成型在帽型筋凸緣區(qū)域需要進(jìn)行樹脂滲透,為實現(xiàn)樹脂滲透并保證壁板的外型面質(zhì)量，采用了本方案提出的樹脂膜封裝方法和氣路設(shè)置方法，具體如下：

(a)預(yù)成型體1需進(jìn)行樹脂滲透的干纖維區(qū)域為帽型筋凸緣區(qū)及根部R角區(qū)域，樹脂膜鋪放區(qū)域按帽型筋凸緣區(qū)的輪廓邊緣線選取，距離輪廓邊緣線向外偏移0～30mm，內(nèi)側(cè)R角區(qū)按R角上切線向外偏移0～5mm。

(b)在壁板內(nèi)側(cè)模具3-2對應(yīng)樹脂膜鋪放區(qū)域的帽型筋模具上打通孔，打孔區(qū)邊緣距離樹脂膜鋪放區(qū)邊緣向內(nèi)偏移5mm～10mm，孔徑不超過φ2mm，孔間距10mm。模具準(zhǔn)備完成后和預(yù)成型體組裝。

(c)在預(yù)成型體外型面和外形模具2間設(shè)計氣路，因零件外型面較平，且沒有下陷區(qū)，采用在壁板與模具間全面積鋪放透氣材料作為氣路的方式，透氣材料8選擇聚四氟乙烯布+EW100玻璃布。

(d)在外形模上鋪放EW100玻璃布和聚四氟乙烯布，EW100玻璃布或聚四氟乙烯布的周邊尺寸比預(yù)成型體單邊增加60mm以上。

(e)壁板預(yù)成型體1在外形模具2上定位并組裝壁板內(nèi)側(cè)模具3-1。

(f)在壁板內(nèi)側(cè)模具對應(yīng)樹脂膜鋪放區(qū)域周邊粘貼密封條4，密封條內(nèi)邊緣按樹脂膜鋪放區(qū)邊緣向外偏移0mm～5mm。

(g)在密封條形成的型腔內(nèi)鋪放導(dǎo)膠材料5，導(dǎo)膠材料外廓尺寸小于等于型腔尺寸但覆蓋打孔區(qū)域。導(dǎo)膠材料選用2層聚四氟乙烯布。

(h)在型腔中鋪放樹脂膜6，樹脂膜外廓尺寸小于等于型腔尺寸但要覆蓋打孔區(qū)域。

(i)用真空薄膜7密封樹脂膜鋪放區(qū)域。

(j)采用A4000作為無孔隔離膜9覆蓋零件周邊，無孔隔離膜與零件搭接寬度20mm以上，比預(yù)成型體單邊寬50mm以上，透氣材料邊緣露出10mm以上。

(k)鋪放輔助材料10與預(yù)成型體周邊的透氣材料8搭接形成氣路，封裝。

實施例2：圖3所示加筋壁板結(jié)構(gòu)，加筋和蒙皮通過RFI工藝進(jìn)行整體成型。對于該結(jié)構(gòu)的成型在蒙皮區(qū)域需要進(jìn)行樹脂滲透,為保證壁板的外型面質(zhì)量，采用了本方案的樹脂膜封裝方法和氣路設(shè)置方式，具體如下：

(a)預(yù)成型體1樹脂膜鋪放區(qū)域為蒙皮區(qū),為避免封裝架橋,R角區(qū)域封裝邊緣選在R角上切線向內(nèi)偏移0～5mm。

(b)在壁板內(nèi)側(cè)模具3-1和3-2的蒙皮區(qū)域打通孔，打孔區(qū)邊緣距離樹脂膜鋪放區(qū)邊緣向內(nèi)偏移5mm～10mm，孔徑不超過φ2mm，孔間距15mm。模具準(zhǔn)備完成后和預(yù)成型體組裝。

(c)在預(yù)成型體外型面和外形模具2間設(shè)計氣路，因零件外型面較平，且沒有下陷區(qū)，采用在壁板與模具間全面積鋪放透氣材料作為氣路的方式，透氣材料8選擇鋪放1層聚四氟乙烯布。

(d)在外形模具2上鋪放聚四氟乙烯布，聚四氟乙烯布的周邊尺寸比預(yù)成型體單邊增加60mm以上。

(e)壁板預(yù)成型體1在外形模具2上定位并組裝壁板內(nèi)側(cè)模。

(f)在壁板內(nèi)側(cè)模具對應(yīng)樹脂膜鋪放區(qū)域周邊粘貼密封條4，密封條內(nèi)邊緣按樹脂膜鋪放區(qū)邊緣向外偏移0mm～5mm。

(g)在密封條形成的型腔內(nèi)鋪放導(dǎo)膠材料5，導(dǎo)膠材料外廓尺寸小于等于型腔尺寸但覆蓋打孔區(qū)域。導(dǎo)膠材料選用2層聚四氟乙烯布。

(h)在型腔中鋪放樹脂膜6，樹脂膜外廓尺寸小于等于型腔尺寸但要覆蓋打孔區(qū)域。

(i)用真空薄膜7密封樹脂膜鋪放區(qū)域。

(j)采用A4000作為無孔隔離膜9覆蓋零件周邊，無孔隔離膜與零件搭接寬度20mm以上，比預(yù)成型體單邊寬50mm以上，透氣材料邊緣露出10mm以上。

(k)鋪放輔助材料10與預(yù)成型體周邊露出的透氣材料8搭接形成氣路，封裝。

實施例3：外型面帶有下陷區(qū)的壁板蒙皮，通過RFI工藝進(jìn)行成型。蒙皮區(qū)域需要進(jìn)行樹脂滲透,為保證壁板的外型面質(zhì)量，樹脂膜鋪放于壁板內(nèi)側(cè)，采用了本方案的樹脂膜封裝方法和氣路設(shè)置方式，具體如下：

(a)預(yù)成型體需進(jìn)行樹脂滲透的干纖維區(qū)域為壁板蒙皮區(qū)域，樹脂膜鋪放區(qū)域按蒙皮輪廓邊緣線。

(b)在壁板內(nèi)側(cè)模具3上打通孔，打孔區(qū)邊緣距離樹脂膜鋪放區(qū)邊緣向內(nèi)偏移5mm～10mm，孔徑不超過φ2mm，孔間距15mm。模具準(zhǔn)備完成后和預(yù)成型體組裝。

(c)在預(yù)成型體外型面和外形模具2間設(shè)計氣路，因零件外型面有下陷區(qū)，采用在壁板與模具間周邊局部鋪放透氣材料作為氣路的方式，透氣材料8選擇聚四氟乙烯布。

(d)在外形模具2上預(yù)成型體周邊余量線外的位置鋪放聚四氟乙烯布，聚四氟乙烯布與預(yù)成型體周邊搭接寬度20mm以上，周邊露出部分比預(yù)成型體單邊寬60mm以上。

(e)壁板預(yù)成型體在外形模具2上定位并組裝壁板內(nèi)側(cè)模具3。

(f)沿壁板預(yù)成型體輪廓邊緣粘貼密封條4。

(g)在密封條形成的型腔內(nèi)鋪放導(dǎo)膠材料5，導(dǎo)膠材料外廓尺寸小于等于型腔尺寸但覆蓋打孔區(qū)域。導(dǎo)膠材料選用1層EW200玻璃布。

(h)在型腔中鋪放樹脂膜6，樹脂膜外廓尺寸小于等于型腔尺寸但要覆蓋打孔區(qū)域。

(i)用真空薄膜7密封樹脂膜鋪放區(qū)域。

(j)采用A4000作為無孔隔離膜9覆蓋零件周邊，無孔隔離膜與零件搭接寬度20mm以上，比預(yù)成型體單邊寬50mm以上，透氣材料邊緣露出10mm以上。

(k)鋪放輔助材料10與預(yù)成型體周邊的透氣材料8搭接形成氣路，封裝。