SCRIMP成型工藝研究概述

　　真空輔助樹脂傳遞模塑工藝（VARTM/SCRIMP）適用于質(zhì)量要求高、小批量和尺寸較大的制品。它和傳統(tǒng)的熱壓罐成型工藝相比，具有模具低成本，樹脂室溫固化以及幾乎不受限制的制品尺寸等突出的特點。在國外VARTM已成功地用于艦船、軍事設(shè)施、國防工程、航空和民用工業(yè)等領(lǐng)域。目前，真空輔助樹脂傳遞注塑中應用最廣泛的工藝之一，SCRIMPTM成型工藝，是在19世紀80年代后期在RTM工藝基礎(chǔ)上發(fā)展起來的以低成本、適合制作大型復合材料制品的成型工藝。該加工工藝的成品有較好的品質(zhì)，如孔隙率低、纖維含量高，和良好的機械性能，并且可以將揮發(fā)性有毒氣體的排放量控制在最小的程度。

　　SCRIMP真空輔助樹脂傳遞注塑是利用薄膜將增強材料密封于單邊模具上，完全借助于真空將低黏度樹脂吸入，利用高滲透率介質(zhì)沿增強材料的表面快速浸漬，并同時向增強材料厚度方向進行浸潤的加工工藝。用這種方法加工的復合材料，纖維含量高，制品力學性能優(yōu)良，而且產(chǎn)品尺寸不受限制，尤其適合制作大型制品。最近，由于樹脂體系和紡織增強材料成型技術(shù)的不斷發(fā)展，航空制造者們也對VARTM表現(xiàn)出了濃厚的興趣，主要表現(xiàn)為采用碳纖維-環(huán)氧樹脂、碳纖維-雙馬來酰亞胺樹脂的復合材料。

　　幾種常用的紡織復合材料增強體

　　和傳統(tǒng)的開模成型工藝相比，SCRIMP成型工藝具有許多的優(yōu)點。SCRIMP工藝比手工鋪放節(jié)約成本約50%，樹脂浪費率低于5%，特別是加工過程的環(huán)保性，是SCRIMP工藝最突出的優(yōu)點。在同樣原材料的情況下，與手糊構(gòu)件相比，復合材料的強度、剛度或硬度及其它的物理特性可提高30%-50%以上。產(chǎn)品質(zhì)量不受操作人員影響，產(chǎn)品性能的均勻性和重復性比開模產(chǎn)品好得多，缺陷也少得多。SCRIMP由于是采用閉模成型工藝，揮發(fā)性有機物和有毒空氣污染物均受到很大程度的控制，VOC排放不超過5PPm的標準，而開模成型的苯乙烯的揮發(fā)量超過500PPm。

　　SCRIMP工藝特別適合制造較大的制品，并且可以進行芯材、加筋結(jié)構(gòu)件的一次成型以及厚的、大型復雜幾何形狀的制造，提高了產(chǎn)品的整體性，而且材料和人工的節(jié)省實為可觀。采用SCRIMP制作的構(gòu)件，不論是同一構(gòu)件還是構(gòu)件與構(gòu)件間，制品都有保持著良好的重復性。SCRIMP成型時樹脂的消耗量可以進行嚴格控制，纖維體積比可高達60%，制品孔隙率小于1%。

　　國內(nèi)外復合材料生產(chǎn)廠家，特別是一些造船廠、游艇工廠和風力發(fā)電葉片廠，目前已經(jīng)有不少已經(jīng)采用SCRIMP方法，但多數(shù)的制造技術(shù)在使用上都是以“試誤（TrialandError）”的方式來積累加工經(jīng)驗的，這樣就使得制品的品質(zhì)受到很大的影響。而要充分發(fā)揮采用SCRIMP工藝制品的特點，達到高水平的品質(zhì)，生產(chǎn)企業(yè)應該注意諸如浸漬時的真空度的選擇、增強材料的特性、樹脂黏度、樹脂種類、浸漬程度、樹脂的凝膠及固化情況等