用于纤维增强复合材料的真空室输液
Benjamin Grisin1, Stefan Carosella1, Peter Middendorf1
1Institute of Aircraft Design (IFB), University of Stuttgart, Pfaffenwaldring 31, 70569 Stuttgart, Germany.
Polymers
|October 16, 2024
概括
一种新的真空室输液 (VCI) 工艺,从食品包装中改造出来,为制造纤维增强复合材料提供了一种可自动化的方法. 与传统的真空辅助工艺 (VAP) 相比,这种VCI方法显著减少了耗材,设置复杂性和制造时间.
科学领域:
- 材料科学与工程 材料科学与工程
- 制造过程 制造过程 制造过程
- 复合材料 复合材料 复合材料
背景情况:
- 自动化纤维浸和巩固对于高效的复合材料零件制造至关重要.
- 像真空辅助工艺 (VAP) 这样的传统方法在复杂性和耗材方面存在局限性.
- 开发新的,简化和可自动化的工艺对于推进复合材料制造至关重要.
研究的目的:
- 引入和评估一种新的真空室输液 (VCI) 工艺,用于制造纤维增强复合材料零件.
- 在材料特性,自动化和效率方面,将VCI工艺与已建立的真空辅助工艺 (VAP) 进行比较.
- 评估在树脂注入工艺中降低复杂性,增加自动化和最小化耗材的潜力.
主要方法:
- 用于树脂输注 (VCI) 的真空室密封机的修改.
- 使用碳纤维带与VCI和VAP注入干纤维放置 (DFP) 预成型.
- 对两种工艺的机械性能,空隙含量和纤维体积分数 (FVF) 的分析.
主要成果:
- VCI实现了与VAP相比较的材料特性.
- VCI证明了耗材,设置复杂性和制造时间的四倍减少.
- 无论是VCI还是VAP都导致空白含量低于2%;VCI达到39%的FVF,而VAP达到45%的FVF.
结论:
- 真空室输液 (VCI) 为复合材料制造提供了一个可行的,可自动化的替代方案.
- 与VAP相比,VCI工艺在效率和资源减少方面提供了显著的优势.
- 进一步开发VCI可能会导致更简单,更具成本效益的复合材料生产.
