真空辅助树脂注射成型vari研究进展
⑴ 什么叫真空成型
楼主的问题“真空成型”，可能是指塑料制品的“吸塑”工艺。
在“真空成型”的塑内料模具上，容开有许多小孔，接上减压的真空泵，造成模具表面的负压，这样在成形的时候，塑料能够紧密的贴在模具上成形。这样的产品如冰箱内胆，门扇的压花贴膜等。
“真空成型”的设备，也能用于热压成形等加工方式。
⑵ vari工艺和vartm工艺有什么区别
真空辅助树脂传递模塑(Vacuum Assisted ResinTransfer Molding，VARTM):传统RTM加上真空；
真空辅助树脂灌注成型技术(Vacuum Assisted ResinInfusion，VARI)：采用了柔性真空袋结专构，只有一面是属模具。
⑶ 想了解玻璃纤维的制作工艺和制作流程，越详细越好，多谢
纤维增强环氧树脂复合材料成型工艺
一、前言
相比传统材料，复合材料具有一系列不可替代的特性，自二次大占以来发展很快。尽管产量小（据法国Vetrotex公司统计，2003年全球复合材料达700万吨），但复合材料的水平已是衡量一个国家或地区科技、经济水平的标志之一。美、日、西欧水平较高。北美、欧洲的产量分别占全球产量的33%与32%，以中国（含台湾省）、日本为主的亚洲占30%。中国大陆2003年玻班纤维增强塑料（玻璃纤维与树脂复合的复合材料、俗称“玻璃钢”）逾90万吨，已居世界第二位（美国2003年为169万吨，日本不足70万吨）。
复合材料主要由增强材料与基体材料两大部分组成：
增强材料：在复合材料中不构成连续相赋于复合材料的主要力学性能，如玻璃钢中的玻璃纤维，CFRP（碳纤维增强塑料）中的碳纤维素就是增强材料。
基体：构成复合材料连续相的单一材料如玻璃钢（GRP）中的树脂（本文谈到的环氧树脂）就是基体。 y
按基体材料不同，复合材料可分为三大类：
树脂复合材料
金属基复合材料
无机非金属基复合材料，如陶瓷基复合材料。
本文讨论环氧树脂基复合材料。
1、为什么采用环氧树脂做基体？
固化收缩率代低，仅1%-3%，而不饱和聚酯树脂却高达7%-8%；
粘结力强；
有B阶段，有利于生产工艺；
可低压固化，挥发份甚低；
固化后力学性能、耐化学性佳，电绝缘性能良好。
值得指出的是环氧树脂耐有机溶剂、耐碱性能较常用的酚醛与不饱和聚酯权势脂为佳，然耐酸性差；固化后一般较脆，韧性较差。
2、环氧玻璃钢性能（按ASTM）
以FW（纤维缠绕）法制造的玻纤增强环氧树脂的产品为例，将其与钢比较。
表1 GF/EPR与钢的性能比较
玻璃含量 GF/EPR（玻纤含量80wt%) AISI1008 冷轧钢
相对密度 2.08 7.86 V
拉伸强度 551.6Mpa 331.0MPa
拉伸模量 27.58GPa 206.7GPa
伸长率 1.6% 37.0%
弯曲强度 689.5MPa
弯曲模量 34.48GPa
压缩强度 310.3MPa 331.0MPa
悬臂冲击强度 2385J/m
燃烧性（UL-94） V-O
比热容 535J/kg•k 233J/kg•k
膨胀系数 4.0×10-6k-1 6.7×10-6k-1
热变形温度 204ºC(1.82MPa)
热导率 1.85W/m•k 33.7W/m•k
介电强度 11.8×106V/m
吸水率 0.5%(24h)
表2 几种常用材料与复合材料的比强度和比模量
材料名称 密度g/cm3 拉伸强度×104MPa 弹性模量×106MPa 比强度×106cm 比模量×109cm
钢 7.8 10.10 20.59 0.13 0.27
铝 2.8 4.61 7.35 0.17 0.26
钛 4.5 9.41 11.18 0.21 0.25
玻璃钢 2.0 10.40 3.92 0.53 0.21
碳纤维/环氧树脂 1.45 14.71 13.73
碳纤维/环氧树脂 1.6 1049 23.54
芳纶纤维/环氧树脂 1.4 13.73 7.85
硼纤维/环氧树脂 2.1 13.53 20.59
硼纤维/铝 2.65 9.81 19.61 0.75 c2
二、纤维增强环氧树脂复合材料成型工艺简介
1、手糊成型 （hand lay up)
（1）概要 依次在模具表面上施加
脱模剂
胶衣
一层粘度为0.3-0.4PaS的中等活性液体热固性树脂（须待胶衣凝结后）
一层纤维增强材料（玻纤、芳纶、碳纤维......），纤维增强材料有表面毡、无捻粗纱布（方格布）等几种。以手持辊子或刷子使树脂浸渍纤维增强材料，并驱除气泡，压实基层。铺层操作反复多次，直到达到制品的设计厚度。
树脂因聚合反应，常温固化。可加热加速固化。
（2）原材料 F gb NG ^
树脂 不饱和聚酯树脂、已烯基酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂等。
纤维 玻纤、碳纤、芳纶等。虽然厚的芳纶织物难于手工将树脂浸透，亦可用。
芯材 任意。
（3）优点
1）适合少量生产；
2）可室温成型，设备投资少，模具折旧费低；
3）可制造大型制品和型状复杂产品；
4）树脂和增强材料可自由组合，易进行材料设计；
5）可采用加强筋局部增强，可嵌入金属件；
6）可用胶衣层获得具有自由色彩和光泽的表面（如开模成型则一面不平滑）；
7）玻纤含量较喷射成型高。
无捻粗纱布 50%左右
织物 35%-45%
短切原丝毡 30%-40%
（4）缺点
1）属于劳动密集型生产，产品质量由工人训练程度决定； ;
2）玻纤含量不可能太高；树脂需要粘度较低才易手工操作，溶剂/苯乙烯量高，力学与热性能受限制；
3）手糊用树脂分子量低；通常可能较分子量高的树脂有害于人的健康和安全。
（5）典型产品
舰艇、风力发电机叶片、游乐设备、冷却塔壳体、建筑模型。
2、树脂传递成型（RTM）
（1）概要
RTM是一种闭模低压成型的方法。
将纤维增强材料置于上下模之间；合模并将模具夹紧；在压力下注射树脂；树脂固化后打开模具，取下产品。
树脂胶凝过程开始前，必须让树脂充满模腔，压力促使树脂快速传递到模个内，浸渍纤维材料。
RTM是一低压系统，树脂注射压力范围0.4-0.5MPa,当制造高纤维含量（体积比超过50%）的制品，如航空航天用零部件时，压力甚至达0.7MPa。
纤维增强材料有时可预先在一个模具内预成型大致形状（带粘结剂），再在第二个模具内注射成型。 为了提高树脂浸透纤维能力，可选择真空辅助注射（VARI-vacuum saaistedrsin injection)。
注意树脂一经将纤维材料浸透，树脂注口要封闭，以便树脂固化。注射与固化可在室温或加热条件下进行。模具可以复合材料与钢材料 制作。若采用加热工艺。宜用钢模。
（2）原材料
树脂：一般多用环氧、不饱和聚酯、乙烯基脂及酚醛；当加温时，高温树脂台双马列来酰亚胺树脂亦可用。
法国 Vetrotex公司开发了热塑性树脂RTM。
纤维：任意。常用玻纤连续毡、缝编材料（其纤维间的缝隙得于树脂传递）、无捻粗纱布；玻纤与热塑性塑料的复合纱及其织物与片材（法国Vetrotex商品名TWINTEX）。
芯材：不用蜂窝，因蜂窝空格全被树脂填满，压力会导致其破坏。可用耐溶剂发泡材料PU、PP、CL、VC等。
（3）优点
1）制品纤维含量可较高，未被树脂浸得部分非常少；
2）闭模成型，生产环境好；
3）劳动强度低，对工人技术熟练程度的要求也比手糊与喷射成型低；
4）制品两面光，可作有表面胶衣的制品，精度也比较高；
5）成型周期较短；
6）产品可大型化；
7）强度可按设计要求具有方向性；
8）可与芯村、嵌件一体成型；
9）相对注射设备与模具成本较低。
（4）缺点
1）不易制作较小产品；
2）因要承压，故模具较手糊与喷射工艺用模具要重和复杂，价位也高一些；
3）能有未被浸渍的材料，导致边角料浪费。
（5）典型产品
小型飞机与汽车零部件、客车座椅、仪表壳
3、纤维缠绕（FW）
（1）概要
通常采用直接无捻粗纱作为增强材料。粗纱排列在纱架上。粗纱自纱架上退绕，通过张力系统、树脂槽、绕丝嘴，由小车带动其往复移动并缠绕在回转的芯轴（模）上。纤维缠绕角度与纤维排列密度根据强度设计，并由芯轴（模）转速与小车往复速度之比，精确地控制。固化后将缠绕的复合材料制品脱模。
对某些两端密闭的产品不用脱模，芯模即包在复合材料产品内，作为内衬。
（2）原材料
树脂：任意。环氧、不饱和聚酯、乙烯基脂及酚醛树脂。
纤维：任意。无捻粗纱、缝编和无纺织物。生产管罐时，常用表面毡、短切原丝作为内衬材料。
芯材：可用。虽然复合材料制品通常是单一壳体，一般不用。
（3）优点
1）因为纤维迳直以合理的线形铺设，承担负荷，故复合材料制品的结构特性可非常高；
2）由于同内衬层组合，可制得耐腐蚀、耐压、耐热的制品；
3）可制造两端封闭的制品；
4）铺放材料快、经济、用无捻粗纱，材料费用低；
5）可采用树脂计量，然浸胶后的纤维通过挤胶或口模，控制树脂含量；
6）可大理生产和自动化；
7）机械成型，复合材料材质及方向性均匀，质量稳定。
（4）缺点
1）制品形状限于圆柱形或其它回转体；
2）纤维不易沿制品长度方向精确排列；
3）对于大型制品，芯模成本高；
4）成品外表不是“模制”的，不尽人意；
5）对于承受压力的制品，如选择树脂不合适或无内衬，就易发生渗漏。
（5）典型产品 '
管道、贮罐、气瓶（消防呼吸气瓶、压缩天然气瓶等）、固体火箭发动机壳体。
4、RIM(Reaction Injection Molding一反应注射成型）
（1）概要
将两种或两种以上的组分在混合区低压（0.5MPa）混合后，即在低压（0.5-1.5MPa）下注射到闭模中反应成型，此即为工艺过程。若组分一为多元醇，一为异氰酸酯，则反应生成聚氨酯 。为增加强度，可直接在一种组分内行加入磨碎玻纤原丝和（或）填料。弈可采用长纤维（如连续纤维毡、织物、复合毡、短切原丝等的预成型物等）增强，在注射前，将长纤维增强材料预先置模具内。用此法可得到高力学性能的制品。这种工艺称为SRIM（Structural Reaction Injection Molding-结构反应注射成型）。
(2)原材料
树脂：常用聚氨酯体系或聚氨酯/脲混合体系；亦可采用环氧、尼龙、聚酯等基本；
纤维：常用长0.2-0.4mm的磨碎玻璃纤维；
芯材：不用。
（3）优点
1）制造成本比热塑性塑料注射工艺低；
2）可制造大尺寸、开头复杂的产品；
3）固化快，适于快速生产。
（4）缺点
采用磨碎玻璃纤维增强原料费用高，荐用矿物复合材料取代之。
（5）主要产品
汽车仪表盘、保险杠、建筑门、窗、桌、沙发、电绝缘件。
5、拉挤成型 （Pultrusion)
(1)概要
主要采用玻璃纤维无捻粗纱（使用前预先放置在纱架上），它提供纵向（沿生产线方向）增强。
其它类型的增强有连续原丝毡、织物等，它们补充横向增强，表面毡则用于提高成品表面质量。树脂中可加入填料，改进型材料性能（如阻燃），并降低成本。
拉挤成型的程序是
1）使玻璃纤维增强材料浸渍树脂；
2）玻璃纤维预成型后进入加热模具内，进一步浸渍（挤胶）、基本树脂固化、复合材料定型；
3）将型材按要求长度切断。 现在已有变截面的、长度方向呈弧型的拉挤制品成型技术。 拉挤成型将增强材料浸渍树脂有两种方式：
胶槽浸渍法：通常采用此法，即将增强材料通过树脂槽浸胶，然后进入模具。此法设备便宜作业性好，适于不饱和聚酯树脂，乙烯基酯树脂。
注入浸渍法（图6）：玻纤增强材料进入模具后，被注入模具内的树脂所浸渍。此法适于凝胶时间短、粘度高、生产附产物的树脂基体，如酚醛、环氧、双马来酰亚胺树脂。
（2）原材料
树脂：常用不饱和聚酯树脂、环氧树脂、乙烯基酯树脂、酚醛树脂；
纤维：拉挤用玻璃纤维无捻粗纱、连续毡、缝编毡、缝编复合毡、织物、玻纤表面毡、聚酯纤维表面毡等；
芯材：一般不用，现有以PU发泡材料为芯材，外为连续拉挤框型型材，作为保温墙板的。
（3）优点
1）典型拉挤速度0.5-2m/min，效率较高，适于大批量生产，制造长尺寸制品；
2）树脂含量可精确控制；
3）由于纤维呈纵向，且体种比可较高（40%-80%），因而型材轴向结构特性可非常好；
4）主要用无捻粗纱增强，原材料成本低，多种增强材料组合使用，可调节制品力学性能；
5）制品质量稳定，外观平滑。
（4）缺点
1）模具费用较高；
2）一般限于生产恒定横截面的制品。
（5）典型产品
建筑屋顶横梁、椽子、门窗框架型材、墙板、石油开采抽油杆、帐篷竿、梯子、桥梁、工具把、手机微波站罩壳、汽车板簧、传动轴、电缆管、光纤光缆芯、钓鱼竿、隔栅、汽车空调器罩、扩轨罩。 0}1x p* V
6、真空袋法法成型（Vacuum bag process)
（1）概要 :
此法是手糊法与喷射法的延伸。将手糊或喷射好的积层在树脂的A阶段与模具在一 起，在积层上覆以橡胶袋，周边密封，在后用真空泵抽真空，积层从而受到不大于1个气压的压力，而被压实、成型。
（2）原材料
树脂：主要采用环氧树脂、酚醛树脂。不饱和聚酯树脂与乙烯基酯树脂则因真空泵将树脂中的苯乙烯（交联剂）过度抽出，可能会造成问题，故一般不用；
纤维：同手糊法；
芯材：任意。
（3）优点
1）采用普通的湿法铺层技术，通常可获得高纤维含量的制品；
2）可制造大尺寸产品；
3）产品两面光；
4）较湿法铺层浸胶孔隙率低；
5）由于压力，树脂流经结构纤维，纤维得以较好地浸渍树脂；
6）有利于操作人员健康和安全；真空袋减少了固化时逸出的挥发性物质。
（4）缺点
1）额外的工艺过程增加了劳动力和袋材成本；
2）要求操作人员有较高的技术熟练水平；
3）树脂混合和含量控制基本上仍然取决于操作人员的技术；
4）生产效率不高。
（5）典型产品
艇、赛车、芯材粘结、飞机鼻锥雷达罩、机翼、方向舵。
7、树脂膜熔浸成型（RFI-Resin Film Infusion)
（1）概 要
将干强物与树脂片（树脂片系放在一层脱模纸上提供）交替铺放在模具内。铺层被真空袋包覆，藉真空泵抽真空，将干织物内空气抽出。然后加热，令树脂熔化并流浸已抽出空气的织物，然后经过一事实上时间即固化。
（2）原材料
树脂：一般仅用环氧树脂； ¬
纤维：任意；
芯材：许多种芯材都可以使用，由于工艺过程中温度高，对PVC泡沫需要专门处理，以免泡沫损坏。
（3）优点
1）空隙率低，可精确获得高的纤维含量；
2）铺层清洁，有利于健康和安全（似预浸）；
3）可较预浸法成本低，此为主要的优点；
4）由于树脂仅能过织物厚度方向传递，故树脂未浸到白斑区可较SCRIMP（西曼复合材料公司树脂参入成型法—Seeman Composite Resin Infusion Molding Process）少。
（4）缺点
1）目前仅用于宇航工业，还未推广；
2）虽然宇航工业用高压釜系统产非总是需要，但加热室和真空袋系统对于复合材料固化，总是不可少的；
3）模具要求能经受树脂膜片的工艺温度（低温固化即需60-100ºC）；
4）要求所用芯材能经受工艺温度和压力；
（5）典型产品
飞机雷达罩、舰艇声纳整流罩。
8、预浸料（高压釜）成型
（1）概要
预先在加热、加压或使用溶剂的条件下，将织物和（或）纤维预先用预催化树脂预浸渍。固化剂大多能在环境温度下，让预浸材料贮存几周或几个月，仍能保质使用。当要延长保持期，材料须在冷冻条件下贮存。树脂通常在环境温度下呈临界固态。故触摸预浸材料时有轻微的黏附感，象胶带似的。制作单向预浸渍材料的纤维直接由纱架下来，与树脂结合。预浸渍材料用手或机械铺于模具表面，通过真空袋抽真空，并通常加热到120-180ºC。使树脂重新流动，并最终固化。盛开附加压力通常藉助高压釜（实际上是一座压力加热罐）提供，它能对铺层施加达5个大气压的压力。
（2）原材料
树脂：通常用环氧树脂，不饱和聚酯树脂、酚醛树脂及高温树脂，如聚酰亚胺、氰酸酯、双马来酰亚胺树脂等；
纤维：任意。虽然由于在工艺过程中，高温分对芯材有些影响，需要采用某些专门的泡沫芯材。
（3）优点
1）预浸材料制造人员可精确地调整树脂/固化剂水平和树脂在纤维中的含量；可以可靠地得到高纤维含量。
2）材料于操作人员十分安全，无碍健康，操作清洁；
3）单向带纤维成本最低，因为毋须将纤维预先转为织物的二次加工过程；
4）由于制造过程采用可渗透的高粘度树脂，树脂化学性能力学和热性能可以是最适宜的；
5）材料有效时间长（室温下可保质数月），这意味着可优化结构、复合材料易铺层；
6）可能实现自动化和节省劳动力。
（4）缺点
1）对于预浸织物，材料成本高；
2）通常要对高压釜固化复合材料制品，耗费大、作业慢、制品尺寸受限制；
3）模具需能承受作业温度；
4）芯材需要承受作业温度和压力。
（5）典型产品
飞机结构复合材料（如机翼和尾翼）、卫星与运载火箭结构件（太阳能电池基板、夹层结构板、卫星接口支架、火箭整流罩等）、赛车、运动器材（如网球拍、滑雪板等）。
9、低温 固化预浸料成型
（1）概要
低温固化预浸料完全按通常的预浸料方法制备，但树脂的化学性质使其得以在60-100ºC温度下固化。在60ºC时，材料可操作保持期可小到限于1个星期，但亦可延长到几个月。树脂系统的流动截面适于采用真空袋压力，避免采用高压釜。
（2）材料 |
树脂：一般仅采用环氧树脂；
纤维：任意，同通常的预浸料；
芯材：任意，虽然一般 的PVC泡沫需要特别注意。
（3）优点
1）具有传统预浸料法所具备的（1）-（6）条优点；
2）模具材料较便宜，如木材亦可用，因其固化温度较低故；
3）可容易地制造大型结构。因为仅需真空袋压力；固化温度低，可采用简单的热空气循环加热室（经常就地建造大于制品的加热室 ）
4）可采用普通的PVC泡沫芯材，略作处理即可；
5）能耗低。
（4）缺点
1）材料成本仍高于预浸织物；
2）需加热室和真空袋系统，以固化制品；
3）模具需能经受高于环境温度的温度（常用60-100ºC）；
4）仍有能耗，因需高于环境温度固化。
（5）典型产品
高性能风力发电机叶片、赛艇、救生艇、火车用零部件。
10、SCRIMP,RIFT,VARTM
图11 SCRIMP,RIFT,VARTM示意图
（1）概要
SCRIMP（Seeman Composite Infusion Molding Process—西曼复合材料公司树脂渗透成型法）,RIFT（Resin Infusion umder Flexibe Tooling—柔性模具树脂渗透法） ,VARTM（Vscuum Assisted Transfer Molding—真空辅助树脂传递成型）这三种工艺原理相似。
将织物作为干铺层材料入模内，如同RTM。然后覆以剥离保护层和缝编非结构织物。整个铺层用真空袋覆罩好。袋无渗漏后，让树脂流到积层。树脂很容易流经非结构织物而在整个铺层分布。SCRIMP法在真空袋与铺层之间可置加压模块，利于提高制作表观与结构密实度。
（2）材料
树脂：常和环氧树脂、不饱和聚酯和乙烯基酯树脂；
纤维：任意种类普通织物。这些工艺方法缝编材料很好用，因其间隙使得树脂快速流动；
芯材：除蜂窝外，各种芯材均可用。
（3）优点
1）同RTM，但制品仅一面光，不似RTM两面光；
2）由于模具一半是真空袋，主模具仅需较低强度，故模具成本甚低；
3）可制造大尺寸产品；
4）通常的湿法铺层工具可改进以用于这些成型法；
5）一次作业即可生产芯材结构。
（4）缺点
1）要完成好相对复杂的操作过程；
2）树脂粘度必须非常低，限制了制品的力学性能；
3）铺层未浸到树脂而造成的废品浪费甚大；
4） SCRIMP的一些工艺要素已被专利所限。
（5）典型产品
小艇半成品、列车和卡车车身面板。
⑷ 玻璃纤维短切毡工艺流程怎么写
帮不了你.
⑸ 天津都有那些航空航天企业啊航空航天领域的企业生产，都涉及那些工业设备和原料呢
先进复合材料具有轻质、高强度、高模量、抗疲劳、耐腐蚀、可设计、成型工艺性好和成本低等特点，是理想的航空结构材料，在航空产品上得到了广泛应用，已成为新一代飞机机体的主体结构材料。复合材料先进技术的成熟使其性能最优和低成本成为可能，从而大大推动了复合材料在飞机上的应用。一些大的飞机制造商在飞机设计制造中，正逐步减少传统金属加工的比例，优先发展复合材料制造。本文旨在介绍在复合材料制造过程中所涉及到的主要工艺和先进专用设备。
复合材料在飞机上的应用
随着复合材料制造技术的发展，复合材料在飞机上的用量和应用部位已经成为衡量飞机结构先进性的重要标志之一。复合材料在飞机上的应用趋势有如下几点：
（1）复合材料在飞机上的用量日益增多。
复合材料的用量通常用其所占飞机机体结构重量的百分比来表示，世界上各大航空制造公司在复合材料用量方面都呈现增长的趋势。最有代表性的是空客公司的A380客机和后续的A350飞机以及波音公司的B787飞机。A380上复合材料用量约30t。B787复合材料用量达到50%。而A350飞机复合材料用量更是达到了创纪录的52%。复合材料在军机和直升机上的用量也有同样的增长趋势，近几年得到迅速发展的无人机更是将复合材料用量推向更高水平。
（2）应用部位由次承力结构向主承力结构发展。
最初采用复合材料制造的是飞机的舱门、整流罩、安定面等次承力结构。目前，复合材料已经广泛应用于机身、机翼等主承力结构。主承载部位大量应用复合材料使飞机的性能得到大幅度提升，由此带来的经济效益非常显著，也推动了复合材料的发展。
（3）在复杂外形结构上的应用愈来愈广泛。
飞机上用复合材料制造的复杂曲面制件也越来越多，如A380和B787飞机上的机身段，球面后压力隔框等，均采用纤维铺放技术和树脂膜渗透（RFI）工艺制造。
（4）复合材料构件的复杂性大幅度增加，大型整体、共固化成型成为主流。
在飞机上大量采用复合材料的最直接的效果是减重，复合材料制件采用共固化、整体成型技术，能够成型大型整体部件，明显减少零件、紧固件和模具的数量，减少零件装配，从而有效地降低制造成本。
（5）复合材料的制造手段和先进专用设备得到迅速发展和广泛应用。
传统的复合材料制造技术自动化程度低，复合材料制件的质量不稳定，分散性大，可靠性差，生产成本居高不下，无法生产大型和复杂的复合材料制件。飞机结构尺寸的不断增加使大尺寸复合材料制件的制造工艺变得极为重要。
近年来，出现了各种各样的自动化程度较高的制造技术，如纤维铺放、树脂膜转移成型/渗透成型、电子束固化等技术。随之研制并得以工业化应用的先进、高效、低成本专用设备也层出不穷，如三维编织机、全自动铺带设备和丝束铺放设备等。这些高效自动化设备显著提高了复合材料生产效率和制件内部质量，降低了成本，使复合材料性能最优化和低成本并存成为可能。
复合材料制造工艺及主要设备
复合材料成型是一个比较复杂的过程。随着各种新工艺、新技术的涌现，复合材料制造工艺已成为复合材料加工制造的关键，涵盖的技术面广、技术含量高，涉及的成本份额占总成本的80%以上。
根据用途、批量、市场等要求的不同，航空航天用复合材料产品的成型工艺采用了手工铺层、半自动成型、全自动成型以及液体成型等技术。下面就生产中主要涉及的工艺方法和主要设备加以重点说明。
（1）手工铺层。
目前，手工铺层仍是被广泛使用的传统成型方法，甚至像B-2轰炸机以及一些通用飞机的制造也采用了大量的手工铺层工序。因为这些产品的定货量往往是一位数，而质量要求很高。手工铺贴方法的优点是可使蒙皮厚度有大的变化，进行局部加强，嵌入接头用的金属加强片，形成加强筋和蜂窝夹芯区等。
目前，手工铺层使用了许多专用设备来控制和保证铺层的质量，如复合材料预浸料自动剪裁下料系统和铺层激光定位系统等，即采用专门的数控切割设备来进行预浸料和辅助材料的平面切割，从而将依赖于样板的制造过程转变为可根据复合材料设计软件产生的数据文件进行全面运作的制造过程。
手工铺层的缺点是要求铺层人员有很高的技艺和施工经验，手工铺贴费工费时，因此效率低、成本高（占总成本的1/4），难以适应大批量生产和大型复杂复合材料制件的生产要求。因此，在60年代初，在手工铺层复合材料实施几年之后，就开发了自动铺带（ATL）技术。
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即使在美国,人工铺带也仍然采用,这是美国 Liberty Aerospace的工人正在操作
（2）自动铺带（ATL）。
自动铺带技术采用有隔离衬纸的单向预浸带，其裁剪、定位、铺叠、辊压均采用数控技术自动完成，由自动铺带机实现。多轴龙门式机械臂完成铺带位置的自动控制，铺带头上装有预浸带输送和切割系统，根据待铺放工件边界轮廓自动完成预浸带的铺放和特定形状位置的切割。预浸带在加热状态时，在压辊的压力作用下铺叠到模具表面。
自动铺带机根据铺放制件的几何特征可分为平面铺带和曲面铺带两类。随着自动铺带设备、编程、计算机软件、铺带技术以及材料的进一步发展，自动铺带的效率变得更高，性能更可靠，操作性更友好。与手工相比，先进铺带技术可降低制造成本的30%～50％，可成型超大尺寸和形状复杂的复合材料制件，而且质量稳定，缩短了铺层及装配时间，工件近净成型，切削加工及原材料耗费减少。目前，最先进的第五代铺带机是带有双超声切割刀和缝隙光学探测器的十轴铺带机，铺带宽度最大可达到300mm，生产效率可达到手工铺叠的数十倍。
自动铺带机要成型复杂双曲率型面，需采用窄带，工作效率会降低，而一台铺带机的价格需要3～5百万美元，成本太高。由此，Hercules率先开发了自动丝束铺放（ATP）设备。
（3）自动丝束铺放（ATP）。
自动丝束铺放技术结合了自动铺带和纤维缠绕技术的优点，铺束头把缠绕技术所用的不同预浸纱束独立输送和铺带技术所用的压实、切割、重送功能结合在一起，由铺束头将数根预浸纱束在压辊下集束成为一条宽度可变的预浸带，然后铺放在芯模表面，铺放过程中加热软化预浸纱束并压实定型。
与自动铺带相比，自动铺丝束技术可以成型更复杂的结构件，材料消耗率低，是自动化制造技术的顶峰，ATP设备对复合材料的重要性相当于铣床对金属材料结构的重要性。它是介于自动缠绕与自动铺带之间的一种铺层方法，特别适于复杂构件的制造。自动铺放技术的基础是铺放机的设计与开发。
以美国辛辛那提机床公司Viper纤维铺放机系统为例。Viper纤维铺放系统将缠绕、特型铺带及计算机控制结合起来，自动生产需要大量手工铺层的复杂零件，从而缩短铺层及装配时间，由于工件近净成型，切削加工及原材料耗费减少。
沃特公司制造波音787的23%的机身，其中包括5.8m×7m的47段及4.3m×4.6m的48段，采用了来自辛辛那提公司的自动铺放机Viper6000。制造时，将东丽的3900系碳/环氧无纬带铺叠在大的筒形旋转模具上，模具由互锁的芯轴组成，筒形件铺成后放在23.2m×9.1m的、世界上体积最大的热压罐中固化。目前，自动丝束铺放机已可铺放窄带及宽带丝束。
预浸丝束/带的机器人自动铺放已成为高性能纤维增强复合材料结构的一种强力高效技术。它是机电装备技术、CAD/CAM软件技术和材料工艺技术的综合集成，包括：自动铺放装备技术、预浸丝束/带切割技术、铺放CAD技术、铺放CAM技术、预浸丝束/带技术、自动铺放工艺技术、铺放质量控制、模具技术、成本分析及控制和一体化协同数字化设计技术等，具有高效率、高质量、高重复性和低成本等优点。
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Viper6000大型ATP机,代表了当今自动丝束铺放最高水平
（4）热压罐固化成型。
热压罐固化成型是航空航天复合材料结构件传统的制造工艺，它有产品重复性好、纤维体积含量高、孔隙率低或无孔隙、力学性能可靠等优点。热压罐固化的缺点主要是耗能高以及运行成本高等。而目前大型复合材料构件必需在大型或超大型热压罐内固化，以保证制件的内部质量，因此热压罐的三维尺寸也在不断加大，以适应大尺寸复合材料制件的加工要求。目前，热压罐都采用先进的加热控温系统和计算机控制系统，能够有效地保证在罐内工作区域的温度分布均匀，保证复合材料制件的内部质量和批次稳定性，如准确的树脂含量、低或无空隙率和无内部其他缺陷。这也是热压罐一直沿用至今的主要原因。
（5）复合材料液体成型。
复合材料液体成型已是十分普及的工艺，它是以树脂转移成型（RTM）为主体，包括各种派生的RTM技术，大约有25～30种之多，其中，RTM、真空辅助RTM（VARTM）、真空辅助树脂注射成型（VARI）、树脂膜熔浸成型（RFI）和树脂浸渍成形（SCRIMP）被称为RTM的5大主要成型工艺，也是目前应用最多的RTM工艺。
RTM的优点是成品的损伤容限高，可成型精度高、孔隙率小的复杂构件及大型整体件。RTM成型的关键是，要有适当的增强预形件以及适当黏度的树脂或树脂膜。RTM要求树脂在注射温度下的黏度值低，第一代环氧树脂的粘度要求在500cps（0.5Pa·s）以下，以前对于较大尺寸的构件要求树脂黏度低于250cps（0.25Pa·s），RTM工艺的主要设备是各种树脂注射机和整体密闭型模具。
随着新型增强材料结构的不断创新，编织技术和预成形体技术与RTM技术相结合，形成了新的工艺发展和应用方向。如采用三维编织技术将增强材料预制成3D结构，然后再与RTM工艺复合，也可将纤维织物通过缝纫或粘结的方法，直接预制成制件形状，再采用RTM工艺成型复合材料。
例如，EADS军用飞机公司为B787后机身段制造的后压力隔框，它是一个半球形的整体隔框，插在增压的机身47段及非增压的48段及尾段之间，它是用VARTM制造的，尺寸大约为4.3m×4.6m，波音787是首架具有复合材料后压力隔框的飞机。该隔框的制造得益于Cytec公司的树脂熔渗膜系统。韧化的复合材料有顶级阻燃/烟/毒性能，可以取消防火层，从而比传统的树脂熔渗法制得的结构轻。而波音787机身的大部分隔框则采用了碳纤维树脂膜熔渗RFI技术制造，复合材料隔框用碳纤维复合材料抗剪箍连接在机身蒙皮上，由于设计及成本上的原因，少数部位仍采用钛合金及铝合金隔框。
（6）隔膜成型。
隔膜成型原是一种为热塑性复合材料开发的成型工艺，后发现用于热固性复合材料具有很广泛的用途。它具有成型过程中纤维不易滑动、不易产生皱褶的特殊功效，非常适用于加工大型飞机机翼前梁的C形截面。在近年推出的A400M等大型飞机前梁C形截面中，已广泛采用了这种工艺方法。
为成型出C形截面，预形件从铺带机上卸下送到由英国Aeroform公司提供的热包膜成型机设备上成型。为便于抽真空，预形件应夹在两个由俄亥俄州的杜邦电子技术公司提供的Kapton聚酰亚胺薄膜之间。薄膜之间抽真空，然后从零件上面进行红外加热，直到1h内将温度升到60℃。这样可以保证即使在梁根部的最厚截面中心，也可均匀加热到同一温度。然后缓缓对两薄膜间层合板加压，而在轻质模具上形成梁的内表面。这个C形截面可在30min内缓慢成型之后，去掉Kapton薄膜。
在欧洲推出的ALCAS计划中，这种成型方法已成为加工飞机前梁的一种典型工艺方法。
（7）复合材料制件加工、装配及无损检测。
复合材料制件成型后，需要进行机械加工，包括外形尺寸加工、钻孔等，要求具有很高的加工质量。复合材料制件属于脆性各向异性材料，常规的加工方法不能满足复合材料加工质量要求。传统切割方式在加工纤维材料时具有以下缺点：切割速度慢、效率低；复合材料制件属于易变形材料，切割精度难以保证；在切割高韧性材料时，刀具和钻头等磨损快、损耗大；加工复合材料层合板时易发生分层破坏等。因此要求复合材料生产需配备大型自动化高压水切割机、超声切割设备和数控自动化钻孔系统等专用设备，以满足复合材料制件经加工后无分层磨损且符合装配尺寸精度的要求。
大型机翼蒙皮层合板一般采用大型高压水切割机进行净形切割，世界上最大切割机的床身为36m×6.5m，由Flow International公司制造。这种磨粒喷水切割机可以快速切割厚的层合板而不致产生层合板过热，25mm厚的层合板可以0.67m/min速度切割，对6mm薄的层合板，切割速度可以高达3m/min，厚的蒙皮可以0.39m/min速度切割。
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超声切割设备将超声振动能量加载在切割刀具上，可有效地分离纤维材料的边界，从而有效解决上述传统切割方法带来的问题。超声切割技术的切割质量优良，具有无毛刺、无刀具磨损、无碳化材料、切割力小、不易造成分层，切割速度快、精度高等特点。已经在国外航空企业内得到广泛的应用。
随着飞机的金属结构逐渐向复合材料结构转移，复合材料制造的自动化显得日益重要。而自动化程度较高的装配技术尤其显得重要。复合材料的使用使飞机机体有可能采用大型整体结构件制造，如787最后总装只进行六大部件的对接，即前机身、中机身、后机身、机翼、水平安定面和垂直尾翼。这些整体大部件使装配过程中避免使用传统巨型工装，而更多地采用便携式工具。飞机结构件的移动不采用龙门吊车。
柔性装配、自动钻铆等先进技术集成应用于复合材料大型部件的自动装配中。飞机柔性装配技术考虑作为装配对象的航空产品本身特征，基于飞机产品数字化定义，通过飞机柔性装配流程、数字化装配技术、装配工装设计、装配工艺优化、自动定位与控制技术、测量、精密钻孔、伺服控制、夹持等实现飞机零部件快速精确的定位和装配，可减少装配工装的种类和数量，提高装配效率和装配准确度，提高快速响应能力，缩短飞机装配周期，增强飞机快速研制能力。它是一种能适应快速研制、生产及低成本制造要求、满足设备和工装模块化可重组的先进装配技术。如B787的复合材料机翼结构件的移动采用了自动化导引车等柔性装配技术。
自动钻铆机广泛应用于复合材料大型部件的自动装配，如A380机翼装配采用了自动化可移动钻孔设备。这些钻削设备与传统金属材料钻削设备的本质区别在于，为保持铆钉孔周围的结构完整性，要求钻孔时无分层，因此制孔一般要用硬质切削刀具，采用多步钻孔法。鉴于复合材料的制造方法不同，其可切削加工性也各异。例如，编织结构为“十”字形花样的织物，比单向排列的织物带易切削，后者的磨损力更大且易产生分层、钻孔时有纤维未切到的问题。因此，根据复合材料构件不同的成型方式，应选择不同的钻削参数、材料及形状的钻头。
意大利自动钻铆机
复合材料制件无损检测设备主要需要配置大型超声C扫描设备和X光无损检测设备。此外，激光剪切摄影及激光超声检测也是主要发展方向。
在超声检验技术方面最重要的进展之一是相控阵检验的开发。相控阵超声检验与传统超声检验相比，改进了探测的概率，并明显加快了检验速度。
传统的超声检验要用许多个不同的探头来作综合性的体积分析，而相控阵检验用一个多元探头即可完成同样的结果。这是由于每一个元素探头可以进行电子扫描和电子聚焦，每一元素探头的启动有一个时间上的延迟。其结果是合成的超声束的入射角可加以变化，焦点深度也可以变化，这就是说体积检验的速度可以比传统法快得多。因为用传统法时，探头必须适时更换，而且必需多路传输才能得出不同的入射角和焦点深度。此外，相控阵探头可提供更宽的覆盖范围，从而比传统探头有更高的生产效率。
（8）复合材料数字化设计制造一体化。
复合材料零件成型独特的工艺特点决定了它在设计制造方面与金属零件有很大差异，而且更加复杂。
复合材料构件数字化设计制造以复合材料设计/制造平台和附和材料数字化制造设备为软硬件基础。改变了传统复合材料的设计/制造方式，采用数字量形式对产品进行全面描述和数据传递，实现了设计与制造之间的无缝集成。
复合材料设计软件与现有CAD系统的集成为设计/制造复合材料构件提供了有力平台。包括初步设计、工程详细设计、制造详细设计和制造输出4个阶段。
复合材料构件数字化制造过程包括预浸料下料、铺层铺放、固化等工序，目前复合材料构件数字化制造主要体现在预浸料自动下料、激光铺层定位和纤维自动铺放等方面。
例如，在B787项目中复合材料构件均采用了FiberSIM软件进行数字化设计，将设计数据向全球伙伴发放，从而保证了复合材料构件数据的唯一性和准确性。由于B787大量采用数字化设计，因此其研发周期比B777缩短了3年。
复合材料构件数字化设计制造使实施并行工程成为可能，在设计早期阶段解决制造问题，大大减少了车间修改和重复工作。设 计和制造数据的无缝集成缩短了制造时间，减少了人工编程带来的误差，提高了构件质量。
结束语
综上所述，随着复合材料在飞机上用量的递增，使复合材料制造业迅速成为飞机制造业的主要组成部分。今后飞机50%以上的结构件将由金属转为复合材料，复合材料制造将成为飞机制造的基本手段。复合材料制造工艺和专用设备是先进复合材料关键技术之一，值得我们投入大量的人力物力加以研发和应用。掌握了先进复合材料制造技术，就掌握了未来飞机的先进制造技术。
⑹ 有哪位老兄知道玻璃钢的制作工艺和制作流程，请指点一二，谢谢！
纤维增强环氧树脂复合材料成型工艺
一、前言
相比传统材料，复合材料具有一系列不可替代的特性，自二次大占以来发展很快。尽管产量小（据法国Vetrotex公司统计，2003年全球复合材料达700万吨），但复合材料的水平已是衡量一个国家或地区科技、经济水平的标志之一。美、日、西欧水平较高。北美、欧洲的产量分别占全球产量的33%与32%，以中国（含台湾省）、日本为主的亚洲占30%。中国大陆2003年玻班纤维增强塑料（玻璃纤维与树脂复合的复合材料、俗称“玻璃钢”）逾90万吨，已居世界第二位（美国2003年为169万吨，日本不足70万吨）。
复合材料主要由增强材料与基体材料两大部分组成：
增强材料：在复合材料中不构成连续相赋于复合材料的主要力学性能，如玻璃钢中的玻璃纤维，CFRP（碳纤维增强塑料）中的碳纤维素就是增强材料。
基体：构成复合材料连续相的单一材料如玻璃钢（GRP）中的树脂（本文谈到的环氧树脂）就是基体。 y
按基体材料不同，复合材料可分为三大类：
树脂复合材料
金属基复合材料
无机非金属基复合材料，如陶瓷基复合材料。
本文讨论环氧树脂基复合材料。
1、为什么采用环氧树脂做基体？
固化收缩率代低，仅1%-3%，而不饱和聚酯树脂却高达7%-8%；
粘结力强；
有B阶段，有利于生产工艺；
可低压固化，挥发份甚低；
固化后力学性能、耐化学性佳，电绝缘性能良好。
值得指出的是环氧树脂耐有机溶剂、耐碱性能较常用的酚醛与不饱和聚酯权势脂为佳，然耐酸性差；固化后一般较脆，韧性较差。
2、环氧玻璃钢性能（按ASTM）
以FW（纤维缠绕）法制造的玻纤增强环氧树脂的产品为例，将其与钢比较。
表1 GF/EPR与钢的性能比较
玻璃含量 GF/EPR（玻纤含量80wt%) AISI1008 冷轧钢
相对密度 2.08 7.86 V
拉伸强度 551.6Mpa 331.0MPa
拉伸模量 27.58GPa 206.7GPa
伸长率 1.6% 37.0%
弯曲强度 689.5MPa
弯曲模量 34.48GPa
压缩强度 310.3MPa 331.0MPa
悬臂冲击强度 2385J/m
燃烧性（UL-94） V-O
比热容 535J/kg•k 233J/kg•k
膨胀系数 4.0×10-6k-1 6.7×10-6k-1
热变形温度 204ºC(1.82MPa)
热导率 1.85W/m•k 33.7W/m•k
介电强度 11.8×106V/m
吸水率 0.5%(24h)
表2 几种常用材料与复合材料的比强度和比模量
材料名称 密度g/cm3 拉伸强度×104MPa 弹性模量×106MPa 比强度×106cm 比模量×109cm
钢 7.8 10.10 20.59 0.13 0.27
铝 2.8 4.61 7.35 0.17 0.26
钛 4.5 9.41 11.18 0.21 0.25
玻璃钢 2.0 10.40 3.92 0.53 0.21
碳纤维/环氧树脂 1.45 14.71 13.73
碳纤维/环氧树脂 1.6 1049 23.54
芳纶纤维/环氧树脂 1.4 13.73 7.85
硼纤维/环氧树脂 2.1 13.53 20.59
硼纤维/铝 2.65 9.81 19.61 0.75 c2
二、纤维增强环氧树脂复合材料成型工艺简介
1、手糊成型 （hand lay up)
（1）概要 依次在模具表面上施加
脱模剂
胶衣
一层粘度为0.3-0.4PaS的中等活性液体热固性树脂（须待胶衣凝结后）
一层纤维增强材料（玻纤、芳纶、碳纤维......），纤维增强材料有表面毡、无捻粗纱布（方格布）等几种。以手持辊子或刷子使树脂浸渍纤维增强材料，并驱除气泡，压实基层。铺层操作反复多次，直到达到制品的设计厚度。
树脂因聚合反应，常温固化。可加热加速固化。
（2）原材料 F gb NG ^
树脂 不饱和聚酯树脂、已烯基酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂等。
纤维 玻纤、碳纤、芳纶等。虽然厚的芳纶织物难于手工将树脂浸透，亦可用。
芯材 任意。
（3）优点
1）适合少量生产；
2）可室温成型，设备投资少，模具折旧费低；
3）可制造大型制品和型状复杂产品；
4）树脂和增强材料可自由组合，易进行材料设计；
5）可采用加强筋局部增强，可嵌入金属件；
6）可用胶衣层获得具有自由色彩和光泽的表面（如开模成型则一面不平滑）；
7）玻纤含量较喷射成型高。
无捻粗纱布 50%左右
织物 35%-45%
短切原丝毡 30%-40%
（4）缺点
1）属于劳动密集型生产，产品质量由工人训练程度决定； ;
2）玻纤含量不可能太高；树脂需要粘度较低才易手工操作，溶剂/苯乙烯量高，力学与热性能受限制；
3）手糊用树脂分子量低；通常可能较分子量高的树脂有害于人的健康和安全。
（5）典型产品
舰艇、风力发电机叶片、游乐设备、冷却塔壳体、建筑模型。
2、树脂传递成型（RTM）
（1）概要
RTM是一种闭模低压成型的方法。
将纤维增强材料置于上下模之间；合模并将模具夹紧；在压力下注射树脂；树脂固化后打开模具，取下产品。
树脂胶凝过程开始前，必须让树脂充满模腔，压力促使树脂快速传递到模个内，浸渍纤维材料。
RTM是一低压系统，树脂注射压力范围0.4-0.5MPa,当制造高纤维含量（体积比超过50%）的制品，如航空航天用零部件时，压力甚至达0.7MPa。
纤维增强材料有时可预先在一个模具内预成型大致形状（带粘结剂），再在第二个模具内注射成型。 为了提高树脂浸透纤维能力，可选择真空辅助注射（VARI-vacuum saaistedrsin injection)。
注意树脂一经将纤维材料浸透，树脂注口要封闭，以便树脂固化。注射与固化可在室温或加热条件下进行。模具可以复合材料与钢材料 制作。若采用加热工艺。宜用钢模。
（2）原材料
树脂：一般多用环氧、不饱和聚酯、乙烯基脂及酚醛；当加温时，高温树脂台双马列来酰亚胺树脂亦可用。
法国 Vetrotex公司开发了热塑性树脂RTM。
纤维：任意。常用玻纤连续毡、缝编材料（其纤维间的缝隙得于树脂传递）、无捻粗纱布；玻纤与热塑性塑料的复合纱及其织物与片材（法国Vetrotex商品名TWINTEX）。
芯材：不用蜂窝，因蜂窝空格全被树脂填满，压力会导致其破坏。可用耐溶剂发泡材料PU、PP、CL、VC等。
（3）优点
1）制品纤维含量可较高，未被树脂浸得部分非常少；
2）闭模成型，生产环境好；
3）劳动强度低，对工人技术熟练程度的要求也比手糊与喷射成型低；
4）制品两面光，可作有表面胶衣的制品，精度也比较高；
5）成型周期较短；
6）产品可大型化；
7）强度可按设计要求具有方向性；
8）可与芯村、嵌件一体成型；
9）相对注射设备与模具成本较低。
（4）缺点
1）不易制作较小产品；
2）因要承压，故模具较手糊与喷射工艺用模具要重和复杂，价位也高一些；
3）能有未被浸渍的材料，导致边角料浪费。
（5）典型产品
小型飞机与汽车零部件、客车座椅、仪表壳
3、纤维缠绕（FW）
（1）概要
通常采用直接无捻粗纱作为增强材料。粗纱排列在纱架上。粗纱自纱架上退绕，通过张力系统、树脂槽、绕丝嘴，由小车带动其往复移动并缠绕在回转的芯轴（模）上。纤维缠绕角度与纤维排列密度根据强度设计，并由芯轴（模）转速与小车往复速度之比，精确地控制。固化后将缠绕的复合材料制品脱模。
对某些两端密闭的产品不用脱模，芯模即包在复合材料产品内，作为内衬。
（2）原材料
树脂：任意。环氧、不饱和聚酯、乙烯基脂及酚醛树脂。
纤维：任意。无捻粗纱、缝编和无纺织物。生产管罐时，常用表面毡、短切原丝作为内衬材料。
芯材：可用。虽然复合材料制品通常是单一壳体，一般不用。
（3）优点
1）因为纤维迳直以合理的线形铺设，承担负荷，故复合材料制品的结构特性可非常高；
2）由于同内衬层组合，可制得耐腐蚀、耐压、耐热的制品；
3）可制造两端封闭的制品；
4）铺放材料快、经济、用无捻粗纱，材料费用低；
5）可采用树脂计量，然浸胶后的纤维通过挤胶或口模，控制树脂含量；
6）可大理生产和自动化；
7）机械成型，复合材料材质及方向性均匀，质量稳定。
（4）缺点
1）制品形状限于圆柱形或其它回转体；
2）纤维不易沿制品长度方向精确排列；
3）对于大型制品，芯模成本高；
4）成品外表不是“模制”的，不尽人意；
5）对于承受压力的制品，如选择树脂不合适或无内衬，就易发生渗漏。
（5）典型产品 '
管道、贮罐、气瓶（消防呼吸气瓶、压缩天然气瓶等）、固体火箭发动机壳体。
4、RIM(Reaction Injection Molding一反应注射成型）
（1）概要
将两种或两种以上的组分在混合区低压（0.5MPa）混合后，即在低压（0.5-1.5MPa）下注射到闭模中反应成型，此即为工艺过程。若组分一为多元醇，一为异氰酸酯，则反应生成聚氨酯 。为增加强度，可直接在一种组分内行加入磨碎玻纤原丝和（或）填料。弈可采用长纤维（如连续纤维毡、织物、复合毡、短切原丝等的预成型物等）增强，在注射前，将长纤维增强材料预先置模具内。用此法可得到高力学性能的制品。这种工艺称为SRIM（Structural Reaction Injection Molding-结构反应注射成型）。
(2)原材料
树脂：常用聚氨酯体系或聚氨酯/脲混合体系；亦可采用环氧、尼龙、聚酯等基本；
纤维：常用长0.2-0.4mm的磨碎玻璃纤维；
芯材：不用。
（3）优点
1）制造成本比热塑性塑料注射工艺低；
2）可制造大尺寸、开头复杂的产品；
3）固化快，适于快速生产。
（4）缺点
采用磨碎玻璃纤维增强原料费用高，荐用矿物复合材料取代之。
（5）主要产品
汽车仪表盘、保险杠、建筑门、窗、桌、沙发、电绝缘件。
5、拉挤成型 （Pultrusion)
(1)概要
主要采用玻璃纤维无捻粗纱（使用前预先放置在纱架上），它提供纵向（沿生产线方向）增强。
其它类型的增强有连续原丝毡、织物等，它们补充横向增强，表面毡则用于提高成品表面质量。树脂中可加入填料，改进型材料性能（如阻燃），并降低成本。
拉挤成型的程序是
1）使玻璃纤维增强材料浸渍树脂；
2）玻璃纤维预成型后进入加热模具内，进一步浸渍（挤胶）、基本树脂固化、复合材料定型；
3）将型材按要求长度切断。 现在已有变截面的、长度方向呈弧型的拉挤制品成型技术。 拉挤成型将增强材料浸渍树脂有两种方式：
胶槽浸渍法：通常采用此法，即将增强材料通过树脂槽浸胶，然后进入模具。此法设备便宜作业性好，适于不饱和聚酯树脂，乙烯基酯树脂。
注入浸渍法（图6）：玻纤增强材料进入模具后，被注入模具内的树脂所浸渍。此法适于凝胶时间短、粘度高、生产附产物的树脂基体，如酚醛、环氧、双马来酰亚胺树脂。
（2）原材料
树脂：常用不饱和聚酯树脂、环氧树脂、乙烯基酯树脂、酚醛树脂；
纤维：拉挤用玻璃纤维无捻粗纱、连续毡、缝编毡、缝编复合毡、织物、玻纤表面毡、聚酯纤维表面毡等；
芯材：一般不用，现有以PU发泡材料为芯材，外为连续拉挤框型型材，作为保温墙板的。
（3）优点
1）典型拉挤速度0.5-2m/min，效率较高，适于大批量生产，制造长尺寸制品；
2）树脂含量可精确控制；
3）由于纤维呈纵向，且体种比可较高（40%-80%），因而型材轴向结构特性可非常好；
4）主要用无捻粗纱增强，原材料成本低，多种增强材料组合使用，可调节制品力学性能；
5）制品质量稳定，外观平滑。
（4）缺点
1）模具费用较高；
2）一般限于生产恒定横截面的制品。
（5）典型产品
建筑屋顶横梁、椽子、门窗框架型材、墙板、石油开采抽油杆、帐篷竿、梯子、桥梁、工具把、手机微波站罩壳、汽车板簧、传动轴、电缆管、光纤光缆芯、钓鱼竿、隔栅、汽车空调器罩、扩轨罩。 0}1x p* V
6、真空袋法法成型（Vacuum bag process)
（1）概要 :
此法是手糊法与喷射法的延伸。将手糊或喷射好的积层在树脂的A阶段与模具在一 起，在积层上覆以橡胶袋，周边密封，在后用真空泵抽真空，积层从而受到不大于1个气压的压力，而被压实、成型。
（2）原材料
树脂：主要采用环氧树脂、酚醛树脂。不饱和聚酯树脂与乙烯基酯树脂则因真空泵将树脂中的苯乙烯（交联剂）过度抽出，可能会造成问题，故一般不用；
纤维：同手糊法；
芯材：任意。
（3）优点
1）采用普通的湿法铺层技术，通常可获得高纤维含量的制品；
2）可制造大尺寸产品；
3）产品两面光；
4）较湿法铺层浸胶孔隙率低；
5）由于压力，树脂流经结构纤维，纤维得以较好地浸渍树脂；
6）有利于操作人员健康和安全；真空袋减少了固化时逸出的挥发性物质。
（4）缺点
1）额外的工艺过程增加了劳动力和袋材成本；
2）要求操作人员有较高的技术熟练水平；
3）树脂混合和含量控制基本上仍然取决于操作人员的技术；
4）生产效率不高。
（5）典型产品
艇、赛车、芯材粘结、飞机鼻锥雷达罩、机翼、方向舵。
7、树脂膜熔浸成型（RFI-Resin Film Infusion)
（1）概 要
将干强物与树脂片（树脂片系放在一层脱模纸上提供）交替铺放在模具内。铺层被真空袋包覆，藉真空泵抽真空，将干织物内空气抽出。然后加热，令树脂熔化并流浸已抽出空气的织物，然后经过一事实上时间即固化。
（2）原材料
树脂：一般仅用环氧树脂； ¬
纤维：任意；
芯材：许多种芯材都可以使用，由于工艺过程中温度高，对PVC泡沫需要专门处理，以免泡沫损坏。
（3）优点
1）空隙率低，可精确获得高的纤维含量；
2）铺层清洁，有利于健康和安全（似预浸）；
3）可较预浸法成本低，此为主要的优点；
4）由于树脂仅能过织物厚度方向传递，故树脂未浸到白斑区可较SCRIMP（西曼复合材料公司树脂参入成型法—Seeman Composite Resin Infusion Molding Process）少。
（4）缺点
1）目前仅用于宇航工业，还未推广；
2）虽然宇航工业用高压釜系统产非总是需要，但加热室和真空袋系统对于复合材料固化，总是不可少的；
3）模具要求能经受树脂膜片的工艺温度（低温固化即需60-100ºC）；
4）要求所用芯材能经受工艺温度和压力；
（5）典型产品
飞机雷达罩、舰艇声纳整流罩。
8、预浸料（高压釜）成型
（1）概要
预先在加热、加压或使用溶剂的条件下，将织物和（或）纤维预先用预催化树脂预浸渍。固化剂大多能在环境温度下，让预浸材料贮存几周或几个月，仍能保质使用。当要延长保持期，材料须在冷冻条件下贮存。树脂通常在环境温度下呈临界固态。故触摸预浸材料时有轻微的黏附感，象胶带似的。制作单向预浸渍材料的纤维直接由纱架下来，与树脂结合。预浸渍材料用手或机械铺于模具表面，通过真空袋抽真空，并通常加热到120-180ºC。使树脂重新流动，并最终固化。盛开附加压力通常藉助高压釜（实际上是一座压力加热罐）提供，它能对铺层施加达5个大气压的压力。
（2）原材料
树脂：通常用环氧树脂，不饱和聚酯树脂、酚醛树脂及高温树脂，如聚酰亚胺、氰酸酯、双马来酰亚胺树脂等；
纤维：任意。虽然由于在工艺过程中，高温分对芯材有些影响，需要采用某些专门的泡沫芯材。
（3）优点
1）预浸材料制造人员可精确地调整树脂/固化剂水平和树脂在纤维中的含量；可以可靠地得到高纤维含量。
2）材料于操作人员十分安全，无碍健康，操作清洁；
3）单向带纤维成本最低，因为毋须将纤维预先转为织物的二次加工过程；
4）由于制造过程采用可渗透的高粘度树脂，树脂化学性能力学和热性能可以是最适宜的；
5）材料有效时间长（室温下可保质数月），这意味着可优化结构、复合材料易铺层；
6）可能实现自动化和节省劳动力。
（4）缺点
1）对于预浸织物，材料成本高；
2）通常要对高压釜固化复合材料制品，耗费大、作业慢、制品尺寸受限制；
3）模具需能承受作业温度；
4）芯材需要承受作业温度和压力。
（5）典型产品
飞机结构复合材料（如机翼和尾翼）、卫星与运载火箭结构件（太阳能电池基板、夹层结构板、卫星接口支架、火箭整流罩等）、赛车、运动器材（如网球拍、滑雪板等）。
9、低温 固化预浸料成型
（1）概要
低温固化预浸料完全按通常的预浸料方法制备，但树脂的化学性质使其得以在60-100ºC温度下固化。在60ºC时，材料可操作保持期可小到限于1个星期，但亦可延长到几个月。树脂系统的流动截面适于采用真空袋压力，避免采用高压釜。
（2）材料 |
树脂：一般仅采用环氧树脂；
纤维：任意，同通常的预浸料；
芯材：任意，虽然一般 的PVC泡沫需要特别注意。
（3）优点
1）具有传统预浸料法所具备的（1）-（6）条优点；
2）模具材料较便宜，如木材亦可用，因其固化温度较低故；
3）可容易地制造大型结构。因为仅需真空袋压力；固化温度低，可采用简单的热空气循环加热室（经常就地建造大于制品的加热室 ）
4）可采用普通的PVC泡沫芯材，略作处理即可；
5）能耗低。
（4）缺点
1）材料成本仍高于预浸织物；
2）需加热室和真空袋系统，以固化制品；
3）模具需能经受高于环境温度的温度（常用60-100ºC）；
4）仍有能耗，因需高于环境温度固化。
（5）典型产品
高性能风力发电机叶片、赛艇、救生艇、火车用零部件。
10、SCRIMP,RIFT,VARTM
图11 SCRIMP,RIFT,VARTM示意图
（1）概要
SCRIMP（Seeman Composite Infusion Molding Process—西曼复合材料公司树脂渗透成型法）,RIFT（Resin Infusion umder Flexibe Tooling—柔性模具树脂渗透法） ,VARTM（Vscuum Assisted Transfer Molding—真空辅助树脂传递成型）这三种工艺原理相似。
将织物作为干铺层材料入模内，如同RTM。然后覆以剥离保护层和缝编非结构织物。整个铺层用真空袋覆罩好。袋无渗漏后，让树脂流到积层。树脂很容易流经非结构织物而在整个铺层分布。SCRIMP法在真空袋与铺层之间可置加压模块，利于提高制作表观与结构密实度。
（2）材料
树脂：常和环氧树脂、不饱和聚酯和乙烯基酯树脂；
纤维：任意种类普通织物。这些工艺方法缝编材料很好用，因其间隙使得树脂快速流动；
芯材：除蜂窝外，各种芯材均可用。
（3）优点
1）同RTM，但制品仅一面光，不似RTM两面光；
2）由于模具一半是真空袋，主模具仅需较低强度，故模具成本甚低；
3）可制造大尺寸产品；
4）通常的湿法铺层工具可改进以用于这些成型法；
5）一次作业即可生产芯材结构。
（4）缺点
1）要完成好相对复杂的操作过程；
2）树脂粘度必须非常低，限制了制品的力学性能；
3）铺层未浸到树脂而造成的废品浪费甚大；
4） SCRIMP的一些工艺要素已被专利所限。
（5）典型产品
小艇半成品、列车和卡车车身面板。
⑺ 李炜的论著专利
近几年论著、专利情况：
1、高金花，李炜 多轴向经编针织增强材料的集合模型，东华大学学报（自然科学版），34(2), 2008: 149-154
2、Wei Li, Yongkang Luo et al. Manufacturing of the Nacelle Cover for Wind Energy via VARTM Process, Proceedings of 2007 International Conference on Advanced Fibers and Polymer Materials (ICAFPM) Oct 15-17, 2007，470-472（ISTP收录）
3、马悦，李炜，梁子青 真空吸注工艺中多轴向织物的压缩性能研究，材料工程，11,2007 (EI收录)
4、Dongping XU, Wei Li, Xunwei Feng. Development of Warp Knitted Procts on RSJ Machine. Journal of DonghuaUniversity, 24(6), 2007: 807-810
5、罗永康，李炜，樊中力真空树脂导入工艺在风电机罩制造中的应用，第四届亚洲风能大会论文集，2007，6: 28-30
6、徐东平，李炜 用RSJ5/1型经编机开发超薄型织物，针织工业，2007（1）:26-28
7、李炜，罗永康 真空辅助树脂传递注塑纺织复合材料成型工艺，第十四届全国复合材料学术会议论文集（NCCM-14），宜昌，2006.9: 1314-1319
8、高金花，李炜 三维纺织结构增强复合材料的几何模型，纤维复合材料， 2006，23（4）31-35
9、Wei Li, Yongkang Luo et al. Influences on the mechanical properties of multi-axial warp knitted fabrics, JEC Composites Magzine, Decemeber No. 29, 2006 33-36
10、董韵，李炜 经编多轴向织物（MWK）技术及应用初探，玻璃钢/复合材料，2006（1）56-57
11、陈红娟，李炜 服装压力测试研究，针织工业，2006（2）53-55
12、Wei Li, Dirk Heider et al., Evaluation of vacuum assisted process and its performance, Proceedings of 2005 International Conference on Avanced Fibers and Polymer Materials (ICAFPM) Oct 19-21, 2005，548-552(ISTP收录)
13、徐东平，李炜 多梳栉拉舍尔花边织物的分析，针织工业，2005（6）4-7
14、郭正，李炜，张佩华 蛹蛋白粘胶长丝/氨纶针织物的练漂，国际纺织导报，2005（7），50-52
15、徐东平，冯勋伟, 李炜 拉舍尔花边计算机辅助设计, 05年全国经编技术交流会论文集，2005，5常德97-99
16、Wei Li, Dirk Heider et al., Process and performance evaluation of the vacuum-assisted process, JOURNAL OF COMPOSITE MATERIALS 38 (20): 1803-1814 2004(SCI收录)
17、Dirk Heider, Wei Li et al., Improvement of surface quality ring VARTM processing，International SAMPE Symposium and Exhibition (Proceedings), v 48 I, 2003, p 282-289 (EI收录)
⑻ 玻璃纤维增强聚氨酯是由什么组成的
这些产来品的制造方法是利用其自专利设备把玻璃纤维植入聚氨酯泡沫板中。玻璃纤维(一般为E玻璃纤维)无捻粗纱从纱筒退出后连续植入板中而不切短。在STO产品中，玻璃纤维沿板的长度平行排列，从而提高纵向性能。在SXO产品中，玻璃纤维沿三个不同的轴向植入，在板中形成三维“金字塔”形或三角形。这就产生了准各向同性效应，使得纵向和横向的材料和力学性能相对均等。
STO和SXO芯材的目标用途是真空辅助树脂传递成型工艺。据了解，能够在成型过程中承受一个大气压压力的最廉价泡沫材料就是硬质聚氨酯泡沫。