預(yù)浸料常用的成型工藝主要包括真空袋工藝、熱壓罐工藝、模壓工藝、卷管工藝、拉擠成型工藝、纏繞成型工藝、壓力袋工藝等。

真空袋工藝：通過將產(chǎn)品密封在模具和真空袋之間，通過抽真空對產(chǎn)品加壓、加熱，從而獲得性能優(yōu)異產(chǎn)品，其優(yōu)點(diǎn)在于壓力均勻、有助于減少氣泡產(chǎn)生。真空袋工藝的主要步驟包括鋪貼預(yù)浸料后打帶、密封，然后抽真空將空氣抽走。抽真空時(shí)，產(chǎn)生壓力達(dá)到1個(gè)大氣壓，從而起到對鋪層進(jìn)行壓實(shí)的作用，然后將其送入固化爐內(nèi)進(jìn)行固化，或者采用自加熱模具固化。

熱壓罐工藝：熱壓罐是一種壓力容器，通過控制不同真空、壓力、升溫速率和固化溫度等參數(shù)為復(fù)合材料提供固化條件；該成型技術(shù)與真空袋工藝相類似，它通過將預(yù)浸料放置真空袋置于熱壓罐中，將真空泵打開抽至真空，再經(jīng)過一定時(shí)間的真空加熱使其固化；該成型工藝穩(wěn)定可靠，使用范圍十分廣泛，適用于制造軍用機(jī)載雷達(dá)罩、整流罩、飛機(jī)艙門、機(jī)翼等產(chǎn)品。

模壓工藝：將一定量的預(yù)浸料加入金屬對模內(nèi)，經(jīng)加熱、加壓固化成型的方法。其主要優(yōu)點(diǎn)在于生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品尺寸精度高、重復(fù)性好，但模具制造復(fù)雜、成本較高。

卷管工藝：采用卷管機(jī)上的熱輥，使預(yù)浸料軟化，隨后在一定張力下，在輥的旋轉(zhuǎn)操作過程中，利用輥和心軸之間的摩擦，將預(yù)浸料連續(xù)卷到管芯上，然后通過冷輥冷卻定型，從卷繞機(jī)取出，在固化爐中固化。卷管工藝主要用于加工管狀結(jié)構(gòu)件。

真空袋/固化爐或熱壓罐是用預(yù)浸料制造復(fù)合材料零部件的兩種主要工藝，其加工方法取決于部件的質(zhì)量、成本和種類（如下所示）。

真空袋工藝適用于各種厚度的單板結(jié)構(gòu)和大型夾層結(jié)構(gòu)的制造。部分高性能預(yù)浸料也可以使用標(biāo)準(zhǔn)的真空袋固化爐固化，其部件質(zhì)量接近熱壓罐工藝。

熱壓罐工藝通常用于制造高碳纖維體積含量、低孔隙率的優(yōu)質(zhì)結(jié)構(gòu)件，也可以在壓力較低的情況下生產(chǎn)高標(biāo)準(zhǔn)的蜂窩夾層結(jié)構(gòu)。因?yàn)闊釅汗摅w積大，往往需要很長時(shí)間進(jìn)行加熱和固化，因此周期較長，有時(shí)需要緩慢升溫才能保證模具和復(fù)合材料部件溫度的均勻分布。

真空袋打袋步驟如下圖所示，該工藝是生產(chǎn)高質(zhì)量航空航天部件的理想方式，但在工業(yè)應(yīng)用方面也可用其他的鋪貼方法。

真空袋和熱壓罐都存在真空袋打袋過程（上圖），這種工藝是生產(chǎn)高質(zhì)量的航空航天部件的理想方式，但是在工業(yè)應(yīng)用方面，也可采用其他鋪貼方式。

• 脫模劑：幫助部件從工裝中脫模；
• 剝離布（可選）：有助于析出揮發(fā)物和多余樹脂，固化后可輕易剝離，其表面有利于膠接或噴涂；
• 吸膠層（可選）：通常采用氈或玻璃纖維織物，吸收多余樹脂，樹脂含量可以通過吸膠層的數(shù)量來調(diào)節(jié)，以控制纖維的體積含量；
• 隔離膜：可防止樹脂流失，并根據(jù)需要使用無孔或微孔薄膜，空氣和揮發(fā)成分也可通過微孔排出；
• 透氣層：提供真空通道，以便從整個(gè)部件中去除空氣和揮發(fā)成分，當(dāng)使用熱壓罐壓力時(shí)，需要更厚的透氣織物；
• 密封條：控制樹脂流失，維持部件形狀；
• 真空泵/密封膠帶：排出空氣，形成真空的密封袋。

真空袋成型工藝通過將產(chǎn)品密封在模具和真空袋之間，通過抽真空對產(chǎn)品加壓，進(jìn)而使產(chǎn)品密實(shí)的成型工藝方法。真空袋工藝和熱壓罐工藝主要流程如下圖所示。

預(yù)浸料一般會(huì)采用冷藏的方式進(jìn)行保存，如美國Hexcel公司的HexPly預(yù)浸料典型保存條件為-18℃的冷庫。為了避免受潮，在打開聚乙烯袋之前，應(yīng)當(dāng)先讓預(yù)浸料回溫至室溫（完整包裝回溫可能需要48h）。

一般而言，在-18℃保存的狀態(tài)下，預(yù)浸料的保質(zhì)期為自生產(chǎn)日期12個(gè)月。一般預(yù)浸料產(chǎn)品包裝箱的標(biāo)簽上會(huì)印上-18℃時(shí)的保質(zhì)期和室溫條件下的保質(zhì)期。室溫（溫度23℃）環(huán)境中預(yù)浸料的粘性壽命和外置壽命會(huì)因樹脂種類不同而存在差異。

• 保質(zhì)期（儲(chǔ)存壽命）：密封防潮袋包裝狀態(tài)下的最長儲(chǔ)存壽命
• 粘性壽命（操作壽命）：室溫下，預(yù)浸料所能保持的適于鋪貼粘性的時(shí)間；
• 外置壽命（力學(xué)壽命）：從冷庫取出到固化之間所允許的最大室溫累計(jì)時(shí)間。
   
   

• 預(yù)浸料在鋪貼之前一直帶有保護(hù)膜，裁剪后再去除保護(hù)膜，因此，直接接觸預(yù)浸料的情況實(shí)際上不存在；
• 和濕法工藝不同（干纖維、液態(tài)樹脂），預(yù)浸料工藝?yán)w維粉塵極小，而且無飛濺、無泄漏和溢出；
• 預(yù)浸料在常溫條件下無揮發(fā)；
• 在常溫下，預(yù)浸料的粘性處于中低水平。

但是，所有預(yù)浸料在操作時(shí)仍應(yīng)該遵守預(yù)防措施，如：始終佩戴手套，確保其覆蓋手臂，以避免皮膚與產(chǎn)品的接觸。在無保護(hù)狀態(tài)下重復(fù)觸摸預(yù)浸料會(huì)引起過敏反應(yīng)。

加工固化后的產(chǎn)品會(huì)產(chǎn)生含有纖維物質(zhì)的粉塵，應(yīng)避免吸入。建議在切割區(qū)安裝吸塵裝置收集粉塵。為了防止火災(zāi)和爆炸，加工固化產(chǎn)品時(shí)應(yīng)避免粉塵的形成，避免火源，含有碳纖維的粉塵是導(dǎo)電的。

資料來源于：玻纖復(fù)材

免責(zé)聲明：本公眾號發(fā)布的文章，僅限于復(fù)合材料知識(shí)和市場資訊的交流和分享，不用于任何商業(yè)目的。任何個(gè)人或組織對文章版權(quán)或其內(nèi)容的真實(shí)性、準(zhǔn)確性存有疑議，請第一時(shí)間聯(lián)系我們，我們將及時(shí)處理。