真空导入工艺和手糊工艺的比较-1
新材料真空灌注工艺
❖ 5. 法兰边铺双面棉胶条，铺密封胶条
❖ 6. 铺袋膜，袋膜适度要有余量，不要留下太大的褶皱，但也要给铺 管道的区域留下空间，太松或太紧都会造成树脂淤积或异常灌注。
❖ 7.抽气管连接树脂收集器，再连接真空泵。
更大功率的泵将帮助灌注更快地进行。 收集器是一个密封容器，一端连接铺层，收集器的作用是防止树脂进入真 空泵，注：使用树脂回收罐之前，将一些脱模蜡涂在罐的内部，以保证固化的树 脂可以很容易地移除。
浸渍铺设好的纤维增强材料。当然还有一些导流介质来辅助树脂的流动。
2. 真空辅助工艺原理 (俗称湿法)
手糊产品后加真空辅助是抽走预浸纤维布的多余树脂（通俗叫法手糊） 铺层结束完，铺设辅助材料。第一步铺带脱模布和带孔薄膜，第二步铺吸 胶毡，第三步铺设真空袋，连接真空管。第四步开始抽真空。
图1
二 真空导入工艺的优势 和缺点
2.树脂的放热峰温度 ❖ 树脂的放热峰温度不应过高，生产厚壁制品时，放热峰温度过高容易产生爆聚。
同时反应放热峰温度又不能太低，放热峰温度过低容易导致凝胶时间过长，造成 流胶现象，固化不良，影响产品质量。
❖ 二增强材料
❖ 增强材料对树脂的浸润性好坏直接影响所生产产品性能的优劣。一般来说，对于 真空灌注成型工艺，连续毡优于短切毡，编织布好于方格布，连续毡和编织布更 有利于树脂在整个密闭体系中的流动；若生产碳纤维制品，选材时应考虑用与碳 纤维浸润性好的树脂。
❖ 一 真空导入原理，成型方法介绍 ❖ 二 真空导入优势和缺点 ❖ 三 真空导入主材，辅料介绍 ❖ 四 真空导入工艺---操作流程 ❖ 五 真空导入影响产品质量的因素 ❖ 六 操作注意事项
1、真空导入工艺原理 （俗称 干法）
碳纤维复合材料加工工艺介绍
碳纤维复合材料加工工艺一、手糊成型工艺：在模具表面上涂抹脱模剂、胶衣，将事先裁好的碳纤维预浸布铺设在模具工作面上，在工作面上刷涂或喷射树脂胶液，达到所需要的厚度之后，成型固化、脱模、后处理。
在成型技术高度发达的今天，手糊工艺仍然具有工艺简便、投资低廉、适用面广的特点，在石油化工、储存容器、贮槽、汽车壳体等诸多领域有广泛应用。
其缺点是质地疏松、精度不高、表面粗糙、密度低，制品强度不高，并且主要依赖人工，质量不稳定，生产效率很低，难以批量化和标准化。
喷射成型工艺属于手糊成型工艺中低压成型工艺的一类，一般利用短切纤维和树脂混合，在喷枪中利用压缩空气均匀喷洒在模具表面上，达到所需厚度后，再利用手工橡胶来回刷平，最后固化成型。
为改进手糊成型工艺而创造的一种半机械化成型工艺，在生产效率方面有一定的提高，多用来制造汽车车身、船身、浴缸、储罐的过渡层。
二、真空热压罐工艺：工艺过程是将单层预浸料按预设方向铺叠成的复合材料坯料放置在热压罐内，在一定预设温度和压力下完成固化的过程。
热压罐是一种能够承受和调整温度、压力范围的专用压力容器。
坯料铺设在涂抹脱模剂的模具表面，然后依次用脱模布、吸胶毡、透气毡完全覆盖，并密封在真空袋内，再放入热压罐内。
在放入热压罐加温固化之前需要抽真空，然后在放入热压罐高温、加压、固化成型固化规则的制定与执行是保证复合材料产品质量的关键。
此种成型工艺适多用于制造整流罩、飞机舱门、机载雷达罩，支架、机翼、尾翼等产品。
三、层压成型工艺：把一层层铺设的预浸料放置在上下平板模之间通过加压高温固化成型，这种工艺可以直接利用木胶合板的生产方法和设备，并根据树脂的流动性能，进而进行改进与完善。
此种成型工艺主要用来生产不同规格、不同用途的复合材料板材。
具有机械化和自动化程度高、产品质量稳定、利用批量化等特点，但是设备投资较大，成本较高。
四、缠绕成型：缠绕成型工艺的发展已经有半个世纪，随着缠绕技术的不断更新，缠绕工艺基本已经成型，并成为金属铝复合材料重要施工工艺之一。
手糊产品设计及真空导入成型工艺在汽车领域的应用研究
手糊产品设计及真空导入成型工艺在汽车领域的应用研究摘要：手糊玻璃钢制品是指以树脂和玻璃纤维为原料加工而成的成品，其具有防晒、质坚、耐酸耐碱、易于成型且加工简单等特点，且制成的产品外观鲜艳，色泽亮丽，不锈不烂，深受市场的认可，因此广泛应用于汽车、家居、工程机械、建筑、交通、电讯、航海航天航空等领域。
根据玻璃钢的材料特性，常用的主要制造工艺有缠绕成型，拉齐成型，模压成型，手糊成型。
本文主要探讨手糊玻璃钢产品的设计要点及相关成型工艺特点，旨在为手糊制品的在汽车领域上的应用打开思路。
关键词：手糊；玻璃钢；产品；工艺；真空导入；成型；1.引言玻璃钢产品的设计和制造有其特殊性，产品设计除要符合玻璃钢材料本身的特性之外，还要符合生产设施、整车工艺路线等多种汲涉生产制造方面的具体要求。
如何使产品能够在生产制造过程中“降低制造难度、提高生产效率、实现轻量化、改善生产环境实现节能减排” 是我们在产品设计工作中需要非常重视的工作思路。
2.手糊玻璃钢产品一般结构和工艺流程2.1手糊玻璃钢产品的层间结构手糊玻璃钢产品一般有四层结构构成，主要是胶衣层、表面毡层、腻子层和结构层，各层结构的主要作用和位置示意如下图一所示：（1）胶衣层：产品提供良好的表面质量及耐候性保护。
（2）表面毡（表面要求高的产品需要此层）：减少表面气泡，隔离布纹，平整表面。
由于此层的树脂含量高，所以可以作为产品的防腐层。
（3）腻子层：提高结构层玻璃纤维的贴合能力，减少产品表面下层气泡。
（4）结构层：由树脂和玻璃钢纤维复合固化，是产品的受力主体。
可以根据功能需要，结构成可以细分为防腐层、防老化层、强度层等功能层。
各功能层采用不同特性的玻璃纤维材料铺设。
（图一）2.2手糊玻璃钢产品的成型过程简图如下图二所示：（图二）2.3手糊玻璃钢产品常用的原材料手糊成型玻璃钢的主要原材料有：①玻璃纤维制品：主要有表面毡、短切毡、方格布，主要作用是平整表面（使布纹不能透过胶衣层）、减少气泡；②树脂；③固化剂、促进剂；④填料；⑤颜料糊；⑥其他添加剂，如稀释剂、光稳定剂、阻燃剂等。
玻璃钢制作工艺真空导入原理
真空导入工艺原理真空导入工艺的基本原理是指在固化后的胶衣层上铺放玻璃纤维、玻璃纤维织物、各种嵌件、脱模布、树脂渗透层、铺放树脂管路和覆盖尼龙(或橡胶、硅酮)挠性薄膜(即真空袋)，薄膜与型腔四周边缘密封严实。
型腔内抽真空，往型腔里注入树脂。
在真空状态下树脂沿树脂管路、纤维外表流动而浸渍纤维束，在室温或加热条件下制品固化的成型工艺。
1机械性能高与手糊构件相比，真空导入工艺成型的构件强度，刚度及其它的物理特性可提高1.5倍。
2重复性好构件有相对恒定的树脂比，孔隙率低≤1%，手糊≥5%.3质量轻纤维含量高达75-80%，无需额外的材料来连接芯材。
4环保真空导入工艺几乎是闭模成型过程，挥发性有机物和有毒空气污染物均被局限在真空袋中。
5成本低，效率高纤维含量高，树脂浪费率低于5%，比开模工艺可节约劳动力50%以上。
在芯材加入的前后，无需等待树脂的固化。
尤其在板中加筋时，材料和人工的节约相当可观。
真空导入工艺步骤1模具表面涂脱模剂（蜡）2铺放干织物和夹芯3铺放隔离层4铺放分散介质层5用真空袋密封6注入树脂同时抽真空7室温固化或放入烘箱真空导入材料的选择适应真空导入工艺的典型树脂包括低收缩聚酯树脂，乙烯基树脂，环氧树脂等。
树脂体系黏度一般0.15~0.8Pa.S。
使树脂仅在真空力作用下能够完全浸渍增强材料。
不同的工艺对凝胶时间有不同的要求，如有些工艺要求在35min内注射完,有些则需要4h完成，因此凝胶时间应可变易控,这是注射成功的关键之一。
在浸渍过程中粘度变化小，固化放热峰值应适中。
高放热峰会损坏模具甚至成型构件。
增强材料的选择手糊工艺常用的纤维增强材料在真空导入中均可使用，其它形式的纤维织物，从短切原丝到厚的针织毡也都可以使用。
新型的针织材料和平纹单向纤维是较理想的选择芯材的选择芯层材料一般为低密度泡沫和轻质木材，还可以是热塑性材料，混凝土材料，固化拉挤材料，金属嵌件等。
在具体使用中需考虑的因素有热膨胀系数差异，表面处理情况，与树脂的相溶性等。
玻璃钢制作工艺真空导入原理
真空导入工艺原理真空导入工艺的基本原理是指在固化后的胶衣层上铺放玻璃纤维、玻璃纤维织物、各种嵌件、脱模布、树脂渗透层、铺放树脂管路和覆盖尼龙(或橡胶、硅酮)挠性薄膜(即真空袋)，薄膜与型腔四周边缘密封严实。
型腔内抽真空，往型腔里注入树脂。
在真空状态下树脂沿树脂管路、纤维外表流动而浸渍纤维束，在室温或加热条件下制品固化的成型工艺。
1机械性能高与手糊构件相比，真空导入工艺成型的构件强度，刚度及其它的物理特性可提高1.5倍。
2重复性好构件有相对恒定的树脂比，孔隙率低≤1%，手糊≥5%.3质量轻纤维含量高达75-80%，无需额外的材料来连接芯材。
4环保真空导入工艺几乎是闭模成型过程，挥发性有机物和有毒空气污染物均被局限在真空袋中。
5成本低，效率高纤维含量高，树脂浪费率低于5%，比开模工艺可节约劳动力50%以上。
在芯材加入的前后，无需等待树脂的固化。
尤其在板中加筋时，材料和人工的节约相当可观。
真空导入工艺步骤1模具表面涂脱模剂（蜡）2铺放干织物和夹芯3铺放隔离层4铺放分散介质层5用真空袋密封6注入树脂同时抽真空7室温固化或放入烘箱真空导入材料的选择。
增强材料的选择手糊工艺常用的纤维增强材料在真空导入中均可使用，其它形式的纤维织物，从短切原丝到厚的针织毡也都可以使用。
新型的针织材料和平纹单向纤维是较理想的选择芯材的选择芯层材料一般为低密度泡沫和轻质木材，还可以是热塑性材料，混凝土材料，固化拉挤材料，金属嵌件等。
在具体使用中需考虑的因素有热膨胀系数差异，表面处理情况，与树脂的相溶性等。
固化体系的选择由于真空袋压树脂注入工艺一般采用的是已经加入促进剂的树脂，因此在使用之前只需加入引发剂即可。
常用的引发剂是过氧化甲乙酮。
引发剂的用量与所需的凝胶时间和充模时的温度有很大的关系，因为真空袋压树脂注入是闭模成型，因此湿度对引发剂的用量基本没有影响。
真空袋压树脂注入工艺所需材料真空袋膜导流网脱模布中空螺旋管树脂进料管抽气管真空袋密封胶吸胶毡定位喷胶1.真空袋膜聚丙烯膜是最常用的真空袋膜，可以在形状复杂的模具上拉伸，无折叠和褶皱，真空效率高。
真空导入时手糊层出现离模现象
真空导入时手糊层出现离模现象胶衣出现严重离模现象我们做产品的时候，按照工序来讲，都是先做胶衣层，然后做手糊层，在铺承重层。
最开始，我们的手糊层是用的短切毡，但是用短切毡有一个缺点就是做完产品后，气泡很多。
所以就考虑更改工艺，手糊层采用02#跟04#方格布。
这样做出来后，气泡是很少了，但是经常会出现胶衣出现离模的现象。
特别是在真空吸附时，胶衣层直接被吸起贴在了复合毡上面。
我把离模处的胶衣撕下来看了下，发现胶衣出现了起皱的现象。
由于是新产品换了一个品牌的胶衣，所以联系了供应商看看是不是胶衣本身的问题。
后来分析可能有以下几点原因：1、刷第一层胶衣跟第二层胶衣的时候，固化剂比例不一样，第二层的固化剂比例更多，导致第二层的收缩比第一层要厉害（但原来最开始那个品牌的胶衣也是这样做，没有出现这种问题）2、胶衣厚度不均匀导致胶衣起皱3、方格布的强度没有短切毡好，导致在真空吸附时胶衣层被吸起贴在承重层上。
（但是也不是每套产品都这样，有几套还是不会出现这个问题。
）4、还有同事认为是因为脱模蜡打太多，没有擦均匀，影响了胶衣的性能。
我分析可能有以下几种原因造成胶衣离模：1、做完表面层固化后撕脱模布时不注意就很容易造成表面层离模2、有气泡打磨时震动所致离模3、模具本身有漏气，气压造成离模4、环境温度太高，固化太快所致（使用了加热设备）个人认为，此种状况的发生，跟第一层和第二层的胶衣关系不大（如果按照操作规程走的话），跟是短切毡或是02/04布关系更没有。
1、胶衣质量问题（有的厂家的胶衣的确存在容易离模现象）。
2、胶衣层厚度过厚或过薄。
3、铺糊增强层时树脂固化速度过快。
4、第二次涂刷树脂时固化过快或者前期涂刷的厚度过薄时都很可能容易引起胶衣起皱（在第一层未固化情况下）。
1、脱模布是在抽完真空之后再撕的，而离模的现象在做手糊层的时候就已经发现了2、我们发现气泡的话都是用美工刀或者铲刀铲掉，不会用打磨机3、模具漏气，这个是有可能的。
GRP真空成型(真空导入)工艺与手糊(湿法)工艺结合新技术
TECHNOLOGY INNOVATION |後术创新摘要：在目前的材料中，复合材料（G R P)因其质轻高强度而被广泛应用，其材料的制造工艺得到不断提高和创新，由起初的手糊工艺发展到机械化的喷射、拉挤、模压等工艺，逐步发展成现在的真空成型（真空导入）工艺。
由于二者工艺所研究服务的方向不同，其使用产品范围也不尽相同。
因此，文章获取二者优势并进行有效结合，研究出一种适合主题包装产品的生产工艺，使其在原有手糊工艺的基础上提高产品质量、提高强度、降低成本，并可以广泛地推广利用。
关键词：G RP真空成型：手糊工艺：达西定律：树脂裯度G R P真空成型（真空导入）工艺与手糊（湿法）工艺结合新技术■文/陈恨龙1.真空成型（真空导入工艺）与手糊（湿法）工艺分析对比1.1真空成型（真空导入）工艺原理真空导入工艺，简称VIP,在模具上铺增强材料（玻璃 纤维、碳纤维、夹心材料等，有别于真空袋工艺），然后铺 真空袋，并抽出体系中的空气，在模具型腔中形成负压，利 用真空产生的负压把不饱和树脂通过预铺的管路压入纤维层 中，让树脂浸润增强材料最后充满整个模具，制品固化后，揭去真空袋材料，从模具上得到所需的制品。
VIP采用单面 模具（就像通常的手糊和喷射模具）建立一个闭合系统。
1.2真空成型（真空导入）理论基础—达西定律t=L2h/(2kDP)式中，t为导入时间，由4个参数来决定；L为注射长度：h为树脂黏度；D P为压力差；k为渗透率。
从式中可以看出，所用树脂的黏度越低，则所需导入时 间就越短，因此真空导入所用的树脂黏度一般不能太高。
这 样可以使树脂能够快速地充满整个模具。
L指树脂进料口与 出料口的之间的距离，距离长当然所需的时间也长。
D P指 体系内与体系外压力差，值越大，对树脂的驱动力也越大，树脂流速越快，当然所需导入时间也越短。
k为渗透性，指 玻纤、夹心材料等对树脂浸润好坏的参数。
k值大说明浸润好, 多向毡要比方格布、短切毡易被树脂浸润。
真空导入工艺的介绍
真空导入工艺的介绍在目前的材料中，复合材料因其质轻高强而被广泛应用。
针对复合材料的制造工艺也在不断的提高和创新。
由起初的手糊，发展到机械化的喷射，拉挤，模压等工艺，都现在兴起的真空导入工艺，与真空导入相关的工艺还有树脂传递模塑（RTM)，真空辅助RTM (VARTM)，真空袋压，SCRIMP,SRIM(Structural Reaction Molding),RTI(resin film infusion).但都有一些差别，很多文章中都介绍过，这里就不赘述了。
1.真空导入工艺（Vacuum infusion process,VIP)真空导入工艺（Vacuum infusion process)，简称VIP，在模具上铺“干”增强材料（玻璃纤维，碳纤维，夹心材料等，有别于真空袋工艺），然后铺真空袋，并抽出体系中的真空，在模具型腔中形成一个负压，利用真空产生的压力吧不饱和树脂通过预铺的管路压入纤维层中，让树脂浸润增强材料最后充满整个模具，制品固化后，揭去真空袋材料，从模具上得到所需的制品。
VIP采用单面模具（就象通常的手糊和喷射模具）建立一个闭合系统。
真空导入工艺公诸于世很久了，这个工艺在1950年出现了专利记录。
然而，直到近几年才得到了发展。
由于这种工艺是从国外引入，所以在命名上有多种称呼，真空导入，真空灌注，真空注射。
2．理论真空导入工艺能被广泛的应用，有其理论基础的，这就是达西定律（Darcy’s Law）t =ℓ 2h/(2 kDP )t 是导入时间，由四个参数来决定。
h-树脂粘度，从公式上可以看出所用树脂的粘度低，则所需导入时间就短，因此真空导入所用的树脂粘度一般不能太高。
这样可以使树脂能够快速的充满整个模具。
ℓ-注射长度，指的树脂进料口与到达出料口的之间的距离，距离长当然所需的时间亦长。
DP-压力差, 体系内与体系外压力差值越大，对树脂的驱动力也越大，树脂流速越快，当然所需导入时间也越短。
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真空导入工艺和手糊工艺的比较
手糊工艺(Handlay-up)是一种开模工艺，目前在玻璃纤维增强的聚酯复合材料中占65%。
它的优点是在模具的形状改变上有很大的自由度，模具价格低，适应性强、产品性能得到市场认可和投资少等。
所以特别适合于小公司，也适合于船舶及航空航天产业，这儿通常是一次性的大部件。
但该工艺也存在一系列问题，如可挥发有机物(VOC)排放超标、对操作人员的健康影响大、人员易流失、许用材料限制多、产品性能低，树脂浪费并且用量大等，尤其是产品质量不稳定，产品的玻纤和树脂比例、部件厚度、层材制造速率、层材的均匀性等都受操作人员的影响，要求操作人员有较好的技术、经验和素质。
手糊产品的树脂含量一般在50%-70％左右。
开模工艺的VOC排放超过500PPm，苯乙烯的挥发量高达使用量的35%-45%。
而各国规定都在50-100PPm。
目前国外大都改用环戊二烯(DCPD)或其它低苯乙烯释放树脂，但苯乙烯作为单体还没有好的替代品。
真空树脂导入工艺是近20年来发展的制造工艺，尤适合于大型产品的制造。
优点如下：
(1)产品性能优良，成品率高。
在同样原材料的情况下，与手糊构件相比，真空树脂导入工艺成型构件的强度、刚度及其它的物理特性可提高30%-50%以上（表1）。
工艺稳定后成品率可接近100%。
表1典型聚酯玻璃钢性能比较增强材料无捻粗纱布双抽向织物无捻粗纱布双抽向织物成型工艺手糊手糊真空树脂扩散真空树脂扩散玻纤含量45506065 拉伸强度（MPa）273.2389383.5480 拉伸模量（GPa）13.518.517.921.9 压缩强度（MPa）200.4247215.2258 压缩模量（GPa）13.421.315.623.6 弯曲强度（MPa）230.3321325.7385 弯曲模量（GPa）13.41716.118.5 层间剪切强度（MPa）2030.73537.8 纵横剪切强度（MPa）48.8852.17 纵横剪切模量（GPa）1.621.84
(2)产品质量稳定，重复性好。
产品质量受操作人员影响小，不论是同一构件还是各构件间都存在高度的一致性。
产品的纤维用量在注入树脂前已按规定的量放入模具中，构件有相对恒定的树脂比，一般在30%-45％，因此产品性能的均匀性和重复性比手糊工艺产品好得多，缺陷也少得多。
(3)抗疲劳性能提高，可减轻结构重量。
由于制品纤维含量高、孔隙率低、产品性能高，尤其是层间强度的提高，大大提高了产品的抗疲劳性能。
在强度或刚度要求相同的情况下，采用真空导入工艺制作的产品可减轻结构重量。
(4)环境友善。
真空树脂导入工艺是一种闭模工艺，挥发性有机物和有毒空气污染物均被局限于真空袋中。
仅在真空泵排气（可过滤）和打开树脂桶时有微量的挥发物。
VOC排放不超过5PPm的标准。
这也大大改善了操作人员的工作环境，稳定了劳动人员的队伍，也扩大了可用材料的范围。
(5)产品整体性好。
真空树脂导入工艺可同时成形加强筋、夹芯结构及其它嵌件，提高了产品的整体性，因此可制造风机机罩、船体和上层建筑等大型制品。
(6)减少原材料使用，减少用工。
在同样铺层时，树脂用量减少30%。
浪费少，树脂损耗率低于5％。
劳动生产率高，比手糊工艺可节约劳动力50%以上。
尤其在成型大型复杂几何形状的夹芯和加筋结构件时，材料和人工的节省更为可观。
如在航空工业的垂直舵制造中，使紧固件减少365个价格比传统方法减少75%，产品重量不变，性能更好。
(7)制品精度好。
真空树脂导入工艺产品的尺寸精度（厚度）优于手糊制品。
在同样的铺层下，一般真空树脂扩散技术产品的厚度为手糊制品的2/3。
产品厚度偏差约为士10%，而手糊工艺一般为士20%。
产品表面的平整度优于手糊产品。
真空树脂导入工艺的机罩产品内壁光滑，表面自然形成富树脂层，不需要另外加涂面漆(Topcoat)。
减少了打磨和涂漆工序的人工和材料。
当然目前真空树脂导入工艺也有一定的缺点：（1）准备工序时间较长而且较为复杂。
需要正确的铺层、铺设导流介质、导流管、有效的真空密封等。
因此对于小尺寸产品，其工艺时间反而超过手糊工艺。
（2）生产成本较高，并产生较多的废料。
如真空袋膜、导流介质、脱模布及导流管等辅助材料都是一次性使用，而且目前相当多的要依赖进口，故生产成本比手糊工艺高。
但产品越大，这个差别越小。
随着辅助材料的国产化，这一成本差别也越来越小。
当前研究可多次使用的辅助材料是本工艺的一个发展方向。
（3）工艺制造有一定的风险。
尤其是大型复杂结构产品，一旦在树脂灌注中失败，产品易报废。
因此要有较好的前期研究，严格的工艺控制和有效的补救措施，以保证工艺的成功。
2真空树脂导入工艺对原材料的要求作为以真空导入工艺生产的机舱罩中使用的树脂要求：（I）低粘度。
一般在100-400mPa.s左右。
最好不高于200mPa.s;(2)适当的放热峰温度，一般不高于80℃；(3)在使用温度达到60℃前，玻璃钢层材仍有合适的强度；(4)长期在潮湿环境下（相对湿度95%),仍与所选玻璃布有很好的结合强度：(5)可在常温下固化；
(6)有足够长的凝胶时间，保证工艺的完成，而且最后能完全固化；(7)耐气候性好；（8）耐油脂性好；(9)阻燃性好；（10）价格低；（11）固化收缩率低等。
对于树脂体系的各种组分，如树脂、固化剂、促进剂、阻聚剂、色浆和填料等都要开展相应的树脂流动性、粘度和固化反应动力学的研究，以保证工艺的可靠性(图3)。
其研究手段包括DSC、DTA、动态粘度计等。