新型可重復使用的低成本產品成型真空改進系統

摘 要：目前，復合材料快速發展，新方案新工藝迭代推出，產品美觀度及成型要求都在提高，對產品質量性能不斷提出新的要求，真空成型工藝逐漸作為首要考慮因素；特別在成型大型產品時，真空成型時所用真空系統多而復雜，對操作要求較高，本文即根據該情況對真空成型系統進行改進，該改進可大幅減少真空管的使用量，減少真空系統的泄露和便于真空控制，同時提高成型產品的質量。

關鍵詞：復合材料；真空成型系統；改進

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.24.009

目前大部分廠家在生產風電機艙罩及導流罩產品時所用真空系統各不相同，有集中式和獨立式兩種。集中式特點：真空泵少，管道布置方便，現場不亂，但需要規劃好現場布局及工藝流程，此外一次同時生產的產品不能太多，以防壓力降低過多，使真空壓力過低，造成產品成型困難；獨立式特點：可以根據現場布局及工藝流程調整布局，作業方便，但現場較亂，所用真空設備多，設備維護保養壓力大。

不管是集中式還是獨立式，產品在真空成型過程中，從真空灌上的抽氣口到產品抽真空區域中間為防止樹脂抽入真空設備內，需增加集樹脂桶，然后從樹脂桶上分出數根所需的抽氣管來抽灌注樹脂。如下圖1所示：

1 目前主流風機對真空系統要求

目前主流風機都在2兆瓦以上，所需機艙罩的外形尺寸都很大，長度在10米以上，寬度及高度大部分都超過4米，如果是分片結構，成型難度較低，如果是上下整體結構成型難度較大，每一片的面積都在70平米以上，對真空抽氣系統要求較高；同時為完成一片產品的生產，所用的抽氣管也較多，如果抽膠過程中抽氣管中抽出較多樹脂，既影響產品質量又造成抽氣管浪費。為解決和改善該問題，特提出了“一種新的低成本可重復使用的風電機艙罩及導流罩產品成型用真空改進系統”。

2 原系統說明

原系統如圖2所示：從真空泵出來的抽氣管接到集樹脂桶上，然后從集樹脂桶分出需要的抽氣管來滿足產品真空成型需要。其中E-1：真空泵；P-1：連接主管道1；E-6：真空灌；V-1：球閥；P-9：連接主管道2；E-7：集樹脂桶；P-10、P-11、P-12、P-13、P-14為抽真空所用的分路抽氣管。在產品灌注完成后，固化的樹脂會堵塞抽氣管，如果檢查不到位，再次使用時會造成局部不抽氣，注膠困難或注膠不完全，同時堵塞的抽氣管難以再次利用，每天的浪費很大，尤其是模具較大時，每一根管的長度都在10米左右，浪費的管還造成資源浪費和環境污染。

3 新系統說明

新的抽氣管如圖3所示：E-1：真空泵；P-1：連接主管道1；E-6：真空灌； V-1：球閥；P-2：無縫鋼管；E-3、E-4、E-5：小集樹脂桶；V-2、V-3、V-4：球閥；P-3、P-4、P-5、P-6；P-7、P-8為抽真空所用的分路抽氣管。新的抽氣系統為：在模具兩側焊接無縫鋼管，無縫鋼管兩端密封，并在端部增加抽氣連接球閥，同時在需要抽氣的地方打孔并安裝球閥，做好后做管道的密封保壓測試，保壓測試通過后，將從真空泵出來的抽氣管接到無縫鋼管端部的閥門上，把需要抽氣的地方的球閥用抽氣管和集樹脂桶連接，然后從集樹脂桶分出若干氣管和模具抽氣口連接，此時所用抽氣管的長度只要滿足連接抽氣管即可。在成型過程中，即使有樹脂進入抽氣管，樹脂也會進入集樹脂桶，不會堵塞球閥和管道。

改進后，抽氣時所用抽氣管的數量將減少80%左右，并且系統可重復使用，維護保養方便省事，減少作業過程中的浪費，避免了因抽氣管變形及堵塞所造成的產品成型缺陷。

參考文獻：

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作者簡介：高新陽（1978-），男，山東德州人，本科，中級，研究方向：機械及復合材料制作。