2-热压罐成型和VARI成型工艺

潘 利 剑航 空 复 合 材 料 结 构 制 造 基 本 原 理第 二 课热 压 罐 成 型 和 VARI成 型 工 艺 航 空 复 合 材 料 结 构 制 造 基 本 原 理航 空 复 合 材 料 结 构 制 造 基 本 原 理 热 压 罐 成 型真 空 辅 助 成 型内 容 提 要 航 空 复 合 材 料 结 构 制 造 基 本 原 理航 空 复 合 材 料 结 构 制 造 基 本 原 理 热 压 罐 成 型 航 空 复 合 材 料 结 构 制 造 基 本 原 理航 空 复 合 材 料 结 构 制 造 基 本 原 理 热 压 罐 成 型 工 艺 过 程热 压 罐 成 型 工 艺 航 空 复 合 材 料 结 构 制 造 基 本 原 理航 空 复 合 材 料 结 构 制 造 基 本 原 理 热 压 罐 成 型 工 艺第 一 步 ： 预 浸 料 制 备 （ 纤 维 浸 润 树 脂 ） 航 空 复 合 材 料 结 构 制 造 基 本 原 理航 空 复 合 材 料 结 构 制 造 基 本 原 理 n手 工 下 料n自 动 下 料 ： 拖 刀 、 高 频 振 荡 刀 、 超 声 刀第 二 步 ： 预 浸 料 裁 剪 （ 根 据 结 构 几 何 尺 寸 ）热 压 罐 成 型 工 艺 航 空 复 合 材 料 结 构 制 造 基 本 原 理航 空 复 合 材 料 结 构 制 造 基 本 原 理 第 三 步 ： 预 浸 料 铺 放v手 工 铺 放 ： 适 合 小 型 复 杂 结 构 ， 工 程 中 需激 光 投 影 定 位 ， 过 程 中 需 要 预 压 实v自 动 铺 放 ： 自 动 铺 带 、 自 动 铺 丝 适 合 大 型相 对 简 单 结 构热 压 罐 成 型 工 艺 航 空 复 合 材 料 结 构 制 造 基 本 原 理航 空 复 合 材 料 结 构 制 造 基 本 原 理 第 三 步 ： 预 浸 料 铺 放 热 压 罐 成 型 工 艺 航 空 复 合 材 料 结 构 制 造 基 本 原 理航 空 复 合 材 料 结 构 制 造 基 本 原 理 自 动 铺 带 技 术 ATLv 优 点 适 合 大 型 结 构 件 铺 层 大 幅 度 节 省 时 间 、 劳 力 ， 速 度 较 手 工 提 高 10倍 节 省 原 材 料 ， 废 品 率 仅 3-5%(手 工 25-30%) 纤 维 铺 贴 角 度 更 准 ， 重 复 性 好v 应 用 实 例A380中 央 翼 盒 、 尾 翼 、 襟 翼 ， B787机 翼 蒙 皮ATL: Automated Tape Laying第 三 步 ： 预 浸 料 铺 放 热 压 罐 成 型 工 艺 航 空 复 合 材 料 结 构 制 造 基 本 原 理航 空 复 合 材 料 结 构 制 造 基 本 原 理 自 动 铺 丝 技 术 AFPv 优 点 (与 ATL相 比 ）适 合 于 大 曲 面 的 制 件v 应 用 实 例B787机 身 ， A380后 机 身 非 承 压 部 分AFP: Automated Fiber Placement自 动 铺 丝 视 频第 三 步 ： 预 浸 料 铺 放 热 压 罐 成 型 工 艺 航 空 复 合 材 料 结 构 制 造 基 本 原 理航 空 复 合 材 料 结 构 制 造 基 本 原 理 真 空 袋透 气 毡有 孔 隔 离 膜 1吸 胶 毡有 孔 隔 离 膜 2脱 模 布预 浸 料脱 模 布脱 模 剂模 具抽 真 空密 封 胶 带第 四 步 ： 封 装 热 压 罐 成 型 工 艺 航 空 复 合 材 料 结 构 制 造 基 本 原 理航 空 复 合 材 料 结 构 制 造 基 本 原 理 真 空 袋 ： 提 供 真 空 环 境透 气 毡 ： 保 持 真 空 袋 内 均 一 的 真 空 压 力 （ 分 压 ）有 孔 隔 离 膜 1： 防 止 树 脂 流 动 至 透 气 毡 ， 但 是 需 要 小 分 子 气 体 能 够 通 过 至透 气 毡吸 胶 毡 ： 吸 收 被 挤 出 而 过 剩 的 树 脂有 孔 隔 离 膜 2： 让 树 脂 和 小 分 子 气 体 能 够 通 过脱 模 布 ： 让 复 合 材 料 制 品 表 面 具 有 布 纹 便 于 后 续 粘 接 或 喷 漆 工 序 ， 同 时脱 模 布 应 能 够 从 制 件 表 面 剥 离脱 模 剂 ： 防 止 树 脂 粘 住 模 具 表 面热 压 罐 成 型 工 艺 航 空 复 合 材 料 结 构 制 造 基 本 原 理航 空 复 合 材 料 结 构 制 造 基 本 原 理 放 辅 料 、 打 真 空 袋 热 压 罐 成 型 工 艺 航 空 复 合 材 料 结 构 制 造 基 本 原 理航 空 复 合 材 料 结 构 制 造 基 本 原 理热 压 罐 固 化 工 艺 的 设 定 ， 主 要 包 括 温 度 ， 压 力 ， 时 间 ， 真 空 度 ， 升 温 速率 等 参 数 设 定 ， 不 同 树 脂 体 系 ， 固 化 工 艺 不 同真 空 压 力外 加 压 力 温 度时 间第 五 步 ： 热 压 罐 内 固 化 成 型 树 脂 粘 度 变 化热 压 罐 成 型 工 艺 航 空 复 合 材 料 结 构 制 造 基 本 原 理航 空 复 合 材 料 结 构 制 造 基 本 原 理 用 于 制 造 B787机 身 筒 体 的 热 压 罐(23.2 9.1米 ) 热 压 罐 成 型 工 艺 航 空 复 合 材 料 结 构 制 造 基 本 原 理航 空 复 合 材 料 结 构 制 造 基 本 原 理 热 压 罐 固 化 用 成 型 模 具v 选 材 原 则 足 够 的 刚 度 、 强 度 以 保 证 不 变 形 良 好 的 热 传 导 性 和 热 稳 定 性 与 构 件 相 匹 配 的 热 膨 胀 系 数 易 于 成 型 和 加 工 ， 低 成 本材 料 特 点铝 导 热 性 和 加 工 工 艺 性 好 ， 但 热 膨 胀 系 数 大 ， 并 且 硬 度 低 ， 易 受 损 伤钢 刚 性 大 ， 使 用 温 度 高 ， 但 升 温 速 率 慢 。 高 温 成 型 大 型 制 件 时 需 考 虑 热 膨 胀碳 纤 维复 合 材 料 热 膨 胀 系 数 与 所 成 型 的 复 合 材 料 构 件 一 致 ， 刚 度 大 ， 但 材 料 成 本 高 ， 耐 温 低 ，有 吸 湿 问 题Invar钢 热 膨 胀 系 数 低 ， 使 用 温 度 高 ， 但 价 格 昂 贵 ， 升 温 速 率 低 航 空 复 合 材 料 结 构 制 造 基 本 原 理航 空 复 合 材 料 结 构 制 造 基 本 原 理 热 压 罐 固 化 典 型 缺 陷v 分 层由 于 层 间 应 力 或 制 造 缺 陷 引 起 的 层 与 层 之 间 的 分 离 ， 即 层 间 的脱 胶 或 开 裂 。v 控 制 方 式 设 计 和 工 艺 上 减 小 残 余 应 力 提 高 树 脂 韧 性 分 层 的 显 微 照 片 航 空 复 合 材 料 结 构 制 造 基 本 原 理航 空 复 合 材 料 结 构 制 造 基 本 原 理 热 压 罐 固 化 典 型 缺 陷v 变 形复 合 材 料 制 品 与 设 计 标 准 不 符 ， 外 形 曲 率 等 参 量 发 生 变 化 的 一 种 缺 陷形 式 v 控 制 方 式 铺 层 设 计 (角 度 、 比 例 、 顺 序 ) 工 艺 优 化 (固 化 温 度 、 降 温 速 度 ) 模 具 种 类 (材 料 类 型 、 结 构 形 式 ) 强 迫 矫 正 (加 强 筋 、 施 加 应 力 ) 航 空 复 合 材 料 结 构 制 造 基 本 原 理航 空 复 合 材 料 结 构 制 造 基 本 原 理 热 压 罐 固 化 典 型 缺 陷v 孔 隙复 合 材 料 成 型 过 程 中 形 成 的 微 观 小 孔v 气 孔孔 隙 长 大 到 一 定 程 度 ， 成 宏 观 状 态 出 现 的 一 种 缺 陷 形 式 孔 隙 气 孔 航 空 复 合 材 料 结 构 制 造 基 本 原 理航 空 复 合 材 料 结 构 制 造 基 本 原 理 热 压 罐 固 化 典 型 缺 陷v 脱 粘两 层 复 合 材 料 胶 接 界 面 之 间 发 生 大 面 积 的 脱 开 现 象v 富 脂 与 贫 胶复 合 材 料 制 件 中 部 分 区 域 树 脂 含 量 过 高 ， 称 为 富 脂 ； 部 分 区 域 树 脂 含量 过 低 ， 称 为 贫 胶 。v 夹 杂制 造 过 程 中 无 意 间 带 进 制 件 中 的 杂 质 ， 如 颗 粒 、 碎 片 、 膜 片 等 航 空 复 合 材 料 结 构 制 造 基 本 原 理航 空 复 合 材 料 结 构 制 造 基 本 原 理 整 体 化 成 型 技 术v 共 固 化 (Co-curing)两 个 或 两 个 以 上 的 零 件 经 一 次 固 化 成 型 而 制 成 一 个 整 体 制 件 的 工 艺方 法v 二 次 胶 接 (Secondary Bonding)两 个 或 多 个 预 固 化 的 复 合 材 料 零 件 通 过 胶 接 而 连 在 一 起 ， 其 间 仅 有的 化 学 或 热 的 反 应 是 胶 膜 的 固 化 （ Boeing定 义 )v 共 胶 接 (Co-bonding) 把 一 个 或 多 个 已 经 固 化 成 型 而 另 一 个 或 多 个 尚 未 固 化 的 零 件 通 过 胶 粘 剂 (一 般 为 胶 膜 ） 在 一 次 固 化 中 固 化 并 胶 接 成 一 个 整 体 制 件 的 工 艺 方 法 ， 是 共 固 化 与 二 次 胶 接 的 组 合 。 航 空 复 合 材 料 结 构 制 造 基 本 原 理航 空 复 合 材 料 结 构 制 造 基 本 原 理 整 体 化 成 型 技 术 优 点v 减 少 零 件 数 目 和 连 接 件 数 目v 易 于 实 现 翼 身 融 合 体 布 局v 增 加 机 体 表 面 光 滑 完 整 程 度v 避 免 钻 孔 ， 减 少 构 件 加 工 损 伤 A340垂 直 安 定 面 ：零 件 数 2000件 100件A310、 A330垂 直 安 定 面 ： 零 件 数 2000件 20件 航 空 复 合 材 料 结 构 制 造 基 本 原 理航 空 复 合 材 料 结 构 制 造 基 本 原 理 平 尾 工 艺 方 案 -整 体 共 固 化整 体 化 成 型 实 例 航 空 复 合 材 料 结 构 制 造 基 本 原 理航 空 复 合 材 料 结 构 制 造 基 本 原 理 平 尾 外 伸 盒 端 工 艺 方 案整 体 化 成 型 实 例 航 空 复 合 材 料 结 构 制 造 基 本 原 理航 空 复 合 材 料 结 构 制 造 基 本 原 理 整 体 化 成 型 技 术 风 险v 成 型 ： 大 件 报 废 ， 风 险 增 大v 模 具 ： 大 而 复 杂 ， 工 装 成 本 上 升v 检 测 ： 大 型 件 的 无 损 检 测v 材 料 ： 胶 粘 剂 ， 特 殊 材 料 需 要 在 成 型 与 装 配 成 本 之 间 进 行 平 衡 航 空 复 合 材 料 结 构 制 造 基 本 原 理航 空 复 合 材 料 结 构 制 造 基 本 原 理 真 空 树 脂 注 入 成 型 特 点 ：衍 生 自 RTM工 艺基 本 特 点 与 RTM相 同树 脂 流 动 由 真 空 压 力 驱 动 (与 RTM不 同 )仅 需 半 面 模 具 ， 另 一 面 为 真 空 袋制 品 一 面 光 滑低 成 本 工 装 设 备模 具 通 常 需 要 加 热 以 固 化 树 脂 生 产 周 期 较 长 机 械 化 ， 自 动 化 程 度 低制 品 力 学 性 能 较 高 ， 缺 陷 少适 合 制 造 大 型 ， 超 大 型 部 件真 空 辅 助 工 艺 液 体 成 型 工 艺 航 空 复 合 材 料 结 构 制 造 基 本 原 理航 空 复 合 材 料 结 构 制 造 基 本 原 理大型，超大型壳类部件 液 体 成 型 工 艺真 空 辅 助 工 艺 航 空 复 合 材 料 结 构 制 造 基 本 原 理航 空 复 合 材 料 结 构 制 造 基 本 原 理 脱 模 修 整封 装材 料 铺 放导 入 树 脂喷 涂 胶 衣配 树 脂模 具 清 理 ，脱 模 剂 的 涂 抹 纤 维 织 物 ， 脱 模 布 ，导 流 网 ， 导 流 管 和 真 空 管 密 封 胶 带 ， 真 空 袋连 接 树 脂 收 集 器和 真 空 泵保 压 ， 检 查 气 密 性 脱 泡 按 固 化 工 艺 固 化 1.2 VARI成 型 工 艺 流 程准 备 模 具抽 真 空 航 空 复 合 材 料 结 构 制 造 基 本 原 理航 空 复 合 材 料 结 构 制 造 基 本 原 理 2.1 VARI工 艺 对 树 脂 要 求n 1 黏 度 低 ， 粘 度 范 围 ： 0.1-0.3Pa.s; n 2 足 够 长 时 间 内 黏 度 不 变 ， 有 利 于 浸 透 、 排 气 ; n 3 可 在 较 低 温 度 下 完 全 固 化 ; n 4 固 化 时 无 需 额 外 压 力 ， 只 需 真 空 压 力 ; n 5 具 有 良 好 的 力 学 性 能 ， 满 足 结 构 使 用 要 求 ; n 6 具 有 较 高 的 玻 璃 化 转 变 温 度 ， 满 足 耐 热 要 求 。 航 空 复 合 材 料 结 构 制 造 基 本 原 理航 空 复 合 材 料 结 构 制 造 基 本 原 理 2.2 VARI工 艺 树 脂 种 类聚 酯 树 脂 、 乙 烯 基 树 脂 、 环 氧 树 脂 、 双 马 树 脂 、 氰 酸 酯 树 脂 等 。成 本 较 低 ， 强 度 和 耐 热 性 较 差 ， 主 要应 用 于 船 舶 领 域 。 性 能 相 对 较 高 ， 主 要应 用 于 航 空 航 天 领 域 ，风 机 叶 片 也 大 多 采 用环 氧 树 脂 。 航 空 复 合 材 料 结 构 制 造 基 本 原 理航 空 复 合 材 料 结 构 制 造 基 本 原 理 2.3 VARI树 脂 低 粘 度 平 台 （ 工 艺 窗 口 ） 预 报树 脂 粘 度 -温 度 曲 线 树 脂 粘 度 -时 间 曲 线 对 同 一 种 树 脂 ， 通 常 二 者不 可 兼 得 VARI树 脂 两 个 重 要 工 艺 参 数 ： 注 胶 温 度 ， 操 作 时 间 根 据 具 体 结 构 ， 选 择 合 适的 注 胶 温 度 ， 同 时 满 足 粘度 和 工 艺 操 作 时 间 要 求VARI树 脂 要 求 ： 粘 度低 ， 操 作 时 间 长 航 空 复 合 材 料 结 构 制 造 基 本 原 理航 空 复 合 材 料 结 构 制 造 基 本 原 理最 佳 交 联 固 化 温 度 范 围 起 始 固 化 温 度峰 值 温 度升 温 速 率 0 /min起 始 固 化 温 度（ 凝 胶 温 度 ） 升 温 速 率 0 /min峰 值 温 度（ 固 化 温 度 ）2.4 树 脂 固 化 特 性 不 同 升 温 速 率 下 树脂 体 系 的 DSC分 析外 推 法 求 升 温 速 率 为 0 /min固 化 起 始 温 度 和 峰 值 温 度 树 脂 固 化 温 度 航 空 复 合 材 料 结 构 制 造 基 本 原 理航 空 复 合 材 料 结 构 制 造 基 本 原 理 2.4 树 脂 固 化 特 性 -50 0 50 100 150 200 250 300 350 400 H t/min等 温 DSC扫 描固 化 时 间 航 空 复 合 材 料 结 构 制 造 基 本 原 理航 空 复 合 材 料 结 构 制 造 基 本 原 理 2.5 NCF织 物NCF（ non-crimp fabrics） 织 物 是 利 用 先 进 的 经 编 技 术 将 连 续 的 长 纤 维 经 多 层 平 直 铺 放 并 进行 Z向 缝 合 而 形 成 的 无 卷 曲 的 定 向 结 构 织 物 。 NCF织 物 普 通 机 织 物 航 空 复 合 材 料 结 构 制 造 基 本 原 理航 空 复 合 材 料 结 构 制 造 基 本 原 理 2.5 NCF织 物n（ 1） 更 好 的 拉 伸 性 能 ； n（ 3） 更 高 的 损 伤 容 限 ；与 普 通 织 物 结 构 上 的 差 别 ：nNCF织 物 的 纱 线 是 伸 直 而 相 互 平 行 的 ， 而 普 通 织 物 的 线 是 卷 曲 的 。nNCF织 物 为 多 层 结 构 ， 目 前 最 多 可 达 八 层 ， 而 普 通 织 物 一 般 只 有 两 层 。nNCF织 物 各 层 之 间 用 缝 线 线 缝 合 ， 纱 线 不 容 易 移 动 ， 而 普 通 织 物 的 纱 线 容 易 滑 动 。与 普 通 织 物 性 能 上 的 差 别n（ 2） 更 高 的 抗 疲 劳 性 能 ；n（ 4） 更 好 的 浸 润 性 ， 更 高 的 工 作 效 率 。 航 空 复 合 材 料 结 构 制 造 基 本 原 理航 空 复 合 材 料 结 构 制 造 基 本 原 理 3.1 VARI成 型 的 主 要 问 题出 现 干 斑 、 干 区 ； （ 局 部 渗 透 率 变 化 、 流 道 效 应 等 ）夹 杂 气 泡 ； （ 漏 气 、 树 脂 脱 泡 不 干 净 ， 小 分 子 挥 发 等 ）厚 度 或 纤 维 体 积 含 量 不 均 匀 ； （ 压 力 梯 度 等 ）1432 纤 维 体 积 含 量 低 。 （ 固 化 压 力 低 ， 不 超 过 一 个 大 气 压 力 等 ） 航 空 复 合 材 料 结 构 制 造 基 本 原 理航 空 复 合 材 料 结 构 制 造 基 本 原 理 1 采 用 粘 度 低 、 力 学 性 能 好 的 树 脂 ;2 树 脂 粘 度 应 在 0. 10. 3Pas范 围 内 ， 便 于 流 动 和 渗 透 ;3足 够 长 时 间 内 树 脂 粘 度 不 超 出 0. 3Pas;4 树 脂 对 纤 维 浸 润 角 小 于 8 ;5 足 够 的 真 空 度 ， 真 空 度 不 低 于 -97KPa;6 选 择 合 适 的 导 流 介 质 ， 利 于 树 脂 流 动 和 渗 透 ;7 保 证 良 好 的 密 封 ， 防 止 空 气 进 入 体 系 而 产 生 气 泡 ;8 合 理 的 流 道 设 计 ， 避 免 缺 陷 的 产 生 。3.2 VARI成 型 的 技 术 要 求 航 空 复 合 材 料 结 构 制 造 基 本 原 理航 空 复 合 材 料 结 构 制 造 基 本 原 理 4.1 VARI成 型 厚 度 影 响 因 素 织 物 所 受的 净 压 力织 物 的 压缩 特 性 织 物 与 树脂 的 相 互作 用VARI成 型厚 度 航 空 复 合 材 料 结 构 制 造 基 本 原 理航 空 复 合 材 料 结 构 制 造 基 本 原 理 c r nP P P 4.2 VARI成 型 压 力 分 析为 总 压 力（ 大 气 压 力 ， 且 保 持 不 变 ） 树 脂 压 力预 成 型 体 所 受 的 净 压 力 航 空 复 合 材 料 结 构 制 造 基 本 原 理航 空 复 合 材 料 结 构 制 造 基 本 原 理树 脂 吸 注 前 树 脂 吸 注 过 程 中 树 脂 吸 注 完 4.2 VARI成 型 压 力 分 析 航 空 复 合 材 料 结 构 制 造 基 本 原 理航 空 复 合 材 料 结 构 制 造 基 本 原 理 4.3 VARI成 型 厚 度 监 测 VARI成 型 厚 度 监 测 装 置 涡 流 传 感 器控 制 与 数 据 采集 系 统 航 空 复 合 材 料 结 构 制 造 基 本 原 理航 空 复 合 材 料 结 构 制 造 基 本 原 理 厚 度 监 测 结 果第 一 阶 段 ：树 脂 吸 注 ， 织 物 厚 度 迅 速 增 大 第 二 阶 段持 续 注 胶 ，厚 度 基 本不 变 化 第 三 阶 段 ：注 胶 结 束 ， 关 闭 树 脂 管 ，厚 度 迅 速 减 小 4.3 VARI成 型 厚 度 监 测 航 空 复 合 材 料 结 构 制 造 基 本 原 理航 空 复 合 材 料 结 构 制 造 基 本 原 理 流 道 设 计 最 VARI工 艺 的 主 要 部 分 之 一 ， 包 括 树 脂 流 道 和 真 空 管 路 设 计 。合 理 的 流 道 设 计 避 免 树 脂 发 生 干 涉 以 及 制 件 干 斑 的 形 成缩 短 树 脂 渗 透 时 间5.1 VARI成 型 的 流 道 设 计 航 空 复 合 材 料 结 构 制 造 基 本 原 理航 空 复 合 材 料 结 构 制 造 基 本 原 理干斑（树 脂 浸 渍 不 充 分 的 区 域）干 区 （ 树 脂 完 全 未 浸 渍 的 区 域 ） 流 道 设 计 不 合 理 ， 容 易 形 成 干 班 和 干 区 等 严 重 缺 陷 ！5.1 VARI成 型 的 流 道 设 计 航 空 复 合 材 料 结 构 制 造 基 本 原 理航 空 复 合 材 料 结 构 制 造 基 本 原 理 为 保 持 树 脂 凝 胶 前 模 腔 内 的 持 续真 空 度 ， 需 要 连 续 不 断 抽 真 空 排出 模 腔 内 的 气 体 ， 由 于 树 脂 粘 度相 对 较 低 ， 如 果 真 空 通 道 设 置 不合 理 ， 抽 气 的 同 时 容 易 将 大 量 的树 脂 ， 从 而 导 致 制 品 大 面 缺 胶 。过 抽 真 空 通 道 设 置 不 合 理 ， 容 易 导 致 过 抽 ！5.1 VARI成 型 的 流 道 设 计 航 空 复 合 材 料 结 构 制 造 基 本 原 理航 空 复 合 材 料 结 构 制 造 基 本 原 理 5.2 VARI成 型 树 脂 流 道 设 计 方 式高 渗 透 介 质 型 沟 槽 型在 模 具 表 面 上 加 工 导 流 槽 ;将 高 渗 透 介 质 （ 导 流 网 ） 铺放 在 增 强 体 表 面 ， 树 脂 从 增强 体 表 面 向 内 部 渗 透 。 在 泡 沫 芯 材 上 开 孔 或 制 槽来 作 为 树 脂 流 动 的 通 道 ; 横 向 与 纵 向 的 混 合 流 动 ，形 成 抛 物 线 状 树 脂 流 动 前 锋 两 种 形 式 混 合在 模 具 上 加 工 一 个 或 几 个 主要 的 沟 槽 作 为 进 胶 的 通 道 ，用 导 流 介 质 将 树 脂 快 速 分 散 。 开 孔 开 槽 夹 芯 材 料 中 树 脂 流 动 5 VARI成 型 的 流 道 设 计 与 模 拟 航 空 复 合 材 料 结 构 制 造 基 本 原 理航 空 复 合 材 料 结 构 制 造 基 本 原 理 5.3 VARI成 型 树 脂 流 道 设 计 原 则1尽 可 能 缩 短 树 脂 流 动距 离 ， 缩 短 树 脂 流 动时 间 ， 且 各 流 道 之 间 树 脂 流 动 距 离 尽 量 保持 一 致 ； 2保 证 树 脂 流 动 在 树 脂的 工 艺 操 作 时 间 内 完成 。 3流 道 之 间 不 能 发 生 干涉 。 但 对 于 复 杂 结 构 ，如 没 有 更 为 合 适 的 流道 设 计 方 法 ， 可 以 在干 涉 区 域 增 加 快 速 通道 ， 保 证 在 干 涉 区 域的 树 脂 通 畅 。 航 空 复 合 材 料 结 构 制 造 基 本 原 理航 空 复 合 材 料 结 构 制 造 基 本 原 理 由 于 在 实 际 构 件 的 流 道 设 计 过 程 中 ， 往 往 需 要 采 用 多 种 树 脂 流 道 组合 ， 只 靠 工 艺 实 验 很 难 准 确 掌 握 树 脂 在 预 成 型 体 中 的 流 动 状 态 ， 而 且还 需 要 消 耗 大 量 的 人 力 和 原 材 料 。 所 以 ， 通 常 采 用 数 值 模 拟 软 件 模 拟 树 脂 流 动 行 为 ， 并 对 VARI工 艺 流道 进 行 设 计 。 5.4 VARI成 型 树 脂 流 动 模 拟 航 空 复 合 材 料 结 构 制 造 基 本 原 理航 空 复 合 材 料 结 构 制 造 基 本 原 理 PAM-RTM是 针 对 RTM、VARI 等 液 体 成 型工 艺 开 发 的 专 业 三维 过 程 模 拟 软 件 能 够 方 便 地 模 拟 出树 脂 在 预 成 型 体 内的 流 动 状 态 、 压 力分 布 及 充 模 时 间 等 可 以 节 约 大 量的 人 力 和 物 力为 VARI工 艺 的 流 道设 计 、 工 艺 中 瑕 疵点 的 排 除 起 着 重 要作 用5.4 VARI成 型 树 脂 流 动 模 拟 航 空 复 合 材 料 结 构 制 造 基 本 原 理航 空 复 合 材 料 结 构 制 造 基 本 原 理上 端 面 下 端 面 肋 方 案 进 胶 出 胶 模 拟 时 间 /s 1 12条 肋 ， 下 端 面 上 端 面 19800 2 下 端 面 12条 肋 ， 上 端 面 68400 3 12条 肋 ， 下 端 面 各 肋 中 间 11条 通 道 ， 上 端 面 19500 方 案 1 方 案 3加 筋 壁 板 构 件方 案 1： 渗 透 速 度 最 快 ， 通 道 干 涉 。方 案 2： 没 有 干 涉 ， 速 度 过 慢 。方 案 3 ： 没 有 干 涉 ， 速 度 较 快 。 5.4 VARI成 型 树 脂 流 动 模 拟 航 空 复 合 材 料 结 构 制 造 基 本 原 理航 空 复 合 材 料 结 构 制 造 基 本 原 理 复 合 材 料 VARI成 型 技 术 已 成 为 十 分 具 有 活 力 的 复 合 材 料 低 成 本 技 术 ， 但 我 国 对 这 项技 术 的 研 究 起 步 较 晚 ， 技 术 不 是 很 成 熟 ， 以 下 几 个 方 面 有 待 于 我 们 进 一 步 研 究 ：l 1 低 粘 度 、 高 性 能 、 工 艺 时 间 期 长 的 VARI树 脂 基 体 的 开 发 ；l 2 VARI工 艺 过 程 影 响 参 数 的 系 统 化 研 究 ；l 3 制 品 缺 陷 形 成 机 理 和 影 响 因 素 的 研 究 ；l 4 数 值 模 拟 的 细 观 化 和 精 确 化 研 究 ；l 5 模 拟 和 实 践 操 作 相 结 合 ， 提 高 VARI工 艺 的 技 术 水 平 。