真空树脂导入工艺在风电机罩制造中的应用

        
    织物在浸润过程中的压缩行为描述：当树脂未到达前，织物处在干态下，织物内的支撑力等于大气压，P_f-P_atm,此时织物达到最大的压缩变形。在树脂到达后，开始浸润，这有两个过程，首先是树脂对纤维的润滑作用，引起纤维的重排，使织物进一步压缩，我们称为“浸润压缩效应”(wetting compaction),这时在外力作用下，由于纤维重排引起压缩量的增加。当树脂压力继续升高时，由于外力是不变的，从公式(2)知，纤维承受的压力相应减少，从而发生回弹效应(spring-back)。织物的压缩量减少，预制件厚度的变化取决于这两个效应的
综合作用。试验结果也表明，织物的干态和湿态压缩行为有很大的区别，在最大真空压缩下，干态和湿态压缩量分别为53％和58％。试样厚度和树脂粘度都会影响浸渍（充模）时间。当预制件织物厚度增加四倍，浸渍时间从134秒增加到239秒。当树脂粘度从0.27 PaS增加到0.60 PaS时，浸渍时间从239秒增加到510秒，增加了113％。在树脂浸渍过程中，树脂的压力会迅速升高，使试样厚度增加，并导致材料纤维体积含量减少，其范围在45.5％至49.7％。
    但要指出的是理论上，影响预制件织物渗透率的因素只和组成织物的纤维材料类型和比例、纤维体积含量、预制件的结构（织物的尺寸和堆积方式）以及空隙率等有关，而和树脂的化学特性无关。但在实际测试中纤维毛细管压力、流动速度、注入压力、不同试验流体等都对渗透率有不同程度的影响。此外如上所述，预制件的渗透率和孔隙率在真空导入工艺中是发生变化的。纤维排列越有序，织物的松驰行为减轻，毡和粗纱布的松驰行为最明显，单向纱的松驰行为就不太明显，在树脂注入前对预制件反复施加压缩一松驰周期，可减少产品中的富树脂区。
3.3 真空导入工艺控制研究
    预制件中树脂流动检测装置，包括硬件（数据采集系统）和软件（控制和数据分析系统）（图5）。通过此检测平台，可以获得在注塑过程中，树脂所达到的预制件的位置。整个注塑过程中，树脂达到铺层表面和铺层厚度各个方向所需的时间。图6中不同的颜色表示树脂达到增强材料的不同位置的时间。从图中很容易看出SCRIMP工艺的特点，即树脂由于高渗透介质的作用，快速沿增强体的表面扩张，然后再沿着增强体的厚度方向渗透。