真空辅助树脂灌注成型注入线分段流动前沿控制研究

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真空辅助树脂灌注成型(VARI)工艺是在RTM工艺基础上发展而来的一种新型的复合材料大型制件的成型工艺。相对于RTM、RFI等成型工艺,具有制件性能高、成本低、非热压罐等特点。虽然VARI工艺有诸多优点,但传统的VARI工艺无法控制充模过程中的流动前沿,这样在充模过程中可能出现白斑、干点等情况,为了进一步提高制件质量,需要对VARI工艺过程中流动前沿的控制进行深入研究。   通过改变传统注入线构造,并在其上增加刚性模具,将注入线分割为多个独立可控制的分段注入线,设计制作出注入线分段控制装置。通过RTM-Worx有限元模拟软件,对含有高渗透率区域的制件进行充模模拟,并通过注入线控制系统进行模拟控制,表明注入线分段控制系统可以控制流动前沿形状。在模拟分析的基础上,进行了试验验证,在对含有高渗透率区域制件的充模过程中,使用了注入线分段控制装置,流动前沿得到有效控制,流动呈线性,充模过程未出现树脂包围现象,克服了传统充模会出现白斑的缺点。并通过引入流动控制参数,分析对比注入线分段控制和传统工艺的不同,说明了注入线分段控制系统对流动前沿控制的效果。   通过有限元模拟研究,研究了制件中高渗透率区域位置、宽度对注入线分段方式的影响,得出了高渗透区域对应单独注入线,低渗透区域对应注入线最少要分为两段;高渗区长度增加注入段关闭时间提前,高渗区长度减小注入段关闭时间推迟。不同高渗区位置不同过渡分段数量不同的结论。  
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