泡沫芯结构VARI 工艺树脂渗透行为研究

李祎燊，闫 超，王宇宁，郭俊刚，李玉军，蔡冠雄

（1.中航飞机股份有限公司，陕西 西安 710089；2.西北工业大学 机电学院，陕西 西安 710072）

1 绪言

相较于传统结构材料，先进复合材料具有比强度高、比模量大、可设计性强、耐腐蚀以及便于整体成型等一系列优点，是轻质高效结构设计最理想的材料[1]。近年来，随着先进复合材料制造技术的发展，复合材料的应用也越来越多，尤其在民机领域，例如波音和空客研发的最新机型B787 与A350，其复合材料的结构重量已经超过50%[2，3]。复合材料泡沫夹芯结构由于其轻质高强的特点，已被广泛应用于各飞机型号研制中，其结构也逐步向着超厚尺寸、变曲率方向发展。相较于热压罐工艺，液体成型工艺为低压成型，能有效避免泡沫芯收缩、压塌等现象，可保证织物与泡沫芯有效粘接，避免空隙等无损问题，整个工艺具有较明显的成本优势和质量优势[4]。

VARI 工艺（真空辅助成型技术，VARI-Vacuum Assisted Resin Infusion）是在RTM工艺上发展而来，是一种新的低成本复合材料成型技术。VARI 工艺采用单面模具，用真空袋密封纤维增强材料，利用真空排除纤维增强材料中的空气，通过树脂的流动、渗透，实现树脂对纤维增强材料的浸渍，并利用烘箱等非热压罐固化设备进行固化[5-6]。相较于RTM工艺，VARI 工艺为低压成型，可有效避免压力不足或压力过大造成的空隙超标，泡沫芯损伤等缺陷，同时因固化压力小，产品最终变形量也相对较小，对于保证零件成型精度极为有利，目前已逐步应用于各类复合材料泡沫夹芯壁板的生产。……