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),然后铺放真空袋,并抽出体系中的空气,在模具型腔中形成一个负压,利用真空生产的压力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(就像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、真空注射等。
示意图:
优势
在通常的手糊工艺(hand lay-up)中, 增强材料铺于模具中, 采用刷子,辊子或其它方式手工浸润增强材料。另外一种改进的方法是使用真空袋吸出手糊时积层中多余的树脂。这样提高的玻纤含量,得到更高强度和更轻的产品。VIP 相对于传统的工艺具有很多优势,如图以手糊,真空袋和真空导入为例。在力学性能上真空导入占有明显的优势。
由此可以看出真空导入的优势:
1、更高质量制品:在真空环境下树脂浸润玻纤,与传统制造工艺相比,制品中的气泡极少。体系中不留有多余的树脂,玻纤含量很高,可达到时70%,甚至更高。所得制品重量更轻,强度更高。批与批之间也非常稳定。
2、更少树脂损耗:用VIP 工艺,树脂的用量可以精确预算,对于手糊或喷射工艺来说,会因操作人员的多变性而难于控制。VIP 可以使得树脂的损耗达到最少,更重要的是,这样可以节约成本。
3、树脂分布均匀:对于一个制品来说,不同部分的真空产生的压力是一致的,因此树脂对玻纤的浸润速度和含量趋于一致。这个对于重量要求稳定的FRP 制件来是很关键的。
4、过程挥发更少:生产过程中没有刷子或辊子之类,不会造成树脂的泼洒或滴落现象发现,减少90%以上的苯乙烯挥发量,更不会有大量的气味出现。所以它能提供一个干净、安全和友好的工作环境, 保护操作者的身心健康。
5、使用单面模具:仅用一面模具就可以得到两面光滑平整的制品,可以较好的控制产品的厚度。节约模具制造成本和时间。
正因为用VIP 工艺所做产品有如此的优点,最早应用于航天航空等特种领域,后来慢慢应用于高要求的民用产品。
VIP 工艺的应用领域
1)船艇工业--船体,甲板,方向舵,雷达屏蔽罩
2)风电能源--叶片,机仓罩
3)体育休闲--头盔,帆板
4)汽车工业--各类车顶,挡风板,车厢
5)建筑领域--建筑物顶部件,建筑模板
6)农业和园艺--粮仓圆盖,农机保护盖
叶片模具、制品: