如圖以手糊,真空袋和真空導入為例。在力學性能上真空導入占有明顯的優勢。
由此可以看出真空導入的優勢
a更高質量制品:在真空環境下樹脂浸潤玻纖,與傳統制造工藝相比,制品中的氣泡極少。體系中不留有多余的樹脂,玻纖含量很高,可達到時70%,甚至更低。所得制品重量更輕,強度更高。批與批之間也非常穩定。
b更少樹脂損耗:用VIP工藝,樹脂的用量可以精確預算,對于手糊或噴射工藝來說,會因操作人員的多變性而難于控制。VIP可以使得樹脂的損耗達到最少,更重要的是,這樣可以節約成本。
c樹脂分布均勻:對于一個制品來說,不同部分的真空產生的壓力是一致的,因此樹脂對玻纖的浸潤速度和含量趨于一致。這個對于重量要求穩定的FRP制件來是很關鍵的。
d過程揮發更少:生產過程中沒有刷子或輥子之類,不會造成樹脂的潑灑或滴落現象發現,更不會有大量的氣味出現。所以它能提供一個干凈、安全和友好的工作環境, 保護操作者的身心健康。
e使用單面模具:僅用一面模具就可以得到兩面光滑平整的制品,可以較好的控制產品的厚度。節約模具制造成本和時間。
正因為用VIP工藝所做產品有如些的優點,最早應用于航天航空等特種領域,后來慢慢應用于高要求的民用產品。
VIP工藝的應用領域
1)船艇工業--船體,甲板,方向舵,雷達屏蔽罩
2)風電能源--葉片,機倉罩
3)體育休閑--頭盔,帆板
4)汽車工業--各類車頂,擋風板,車廂
5)建筑領域--建筑物頂部件,建筑模板
6)農業和園藝 --糧倉圓蓋,農機保護蓋
4.1.1樹脂
當準備開始真空導入的試驗時,首先要選用合適的樹脂,是環氧樹脂還是不飽和聚酯樹脂。真空導入工藝的樹脂,不能用普通的樹脂來代替,它對粘度,凝膠時間,放熱峰,浸潤性等有特殊的要求,具體可咨詢樹脂供應商。
4.1.2 固化體系
如果是環氧樹脂,要使用其相對應的專用固化劑;不飽和樹脂常用的固化劑是過氧化甲乙酮。不同的廠家其質量是不一樣的,選用時對其評價,不能因為用量少的材料而影響到整個制品的質量。
4.1.3 增強材料
增強材料一般常用的是玻璃纖維和碳纖維。比如連續氈,復合縫邊氈,單布等,具體要根據力學設計。選用時最好做一下實驗,滲透性如何,因為纖維在制造過程中選用的浸潤劑,粘接劑的不同對樹脂的浸潤會不一樣,導致最終制品的力學性能會有很大的差異。
4.1.4 夾心材料
一般常用的是木板,Balsa木,PVC泡沫,PUR 泡沫,強蕊氈等。依據制品的需要選用合適的夾心材料。
4.1.5 設備、輔材
真空泵,接口,壓力表,導流管,脫模布,導流布,真空袋等等。
真空導入工藝用所的材料不是隨隨便便拿來就能用,每種材料都要經過實驗加以確認,以此判斷是不是適用。這里就不詳細闡述,作為專題在以后的文章中討論。