由Darcy定律可知，要加快樹脂流動速度，除了鋪設高滲透率導流網提高整體滲透率外，另一個有效方式是選擇合適的樹脂粘度。樹脂粘度太高，會導致流速變慢，充模不完全；樹脂粘度太低，流速太快，容易造成浸漬不完全，形成千斑等缺陷。實際生產中，樹脂粘度一般為100-300cps。
3．真空壓力
在游艇艇體的真空導入成型過程中，模腔內部與外界大氣壓之間的壓力差是樹脂浸潤增強材料的唯一動力。同時抽真空對于排出增強材料中的空氣
進而避免形成氣泡有著重要作用。還可以通過改變真空壓力控制艇體中的纖維含量。值得注意的是，真空壓力的選擇必須謹慎：太高的壓力會減小模具
壽命，并影響增強材料自身的結構；壓力太小則存在無法充模完全的風險。實際生產中，真空負壓應不小于0.08MPa，大于0.095Mpa最佳
4．澆注系統加
4．澆注系統加
真空導入成型的關鍵在于通過設置樹脂分配系統使樹脂迅速填充模腔，其中澆注系統的設計至關重要。澆注系統的設置包括流道布置方式，注射口
和抽氣的位置選擇。它們的選擇原則是確保樹脂能夠充滿整個型腔，并在最短時間內完全浸潤纖維，并盡可能的減少干斑、富脂、過抽等缺陷的產生。
2.3.2成型過程缺陷分析
通過對艇體真空導入成型工芝過程及工藝參數的分析，得出艇體真空導入成型中常見缺陷與工藝參數之間的關系，并提出了初步的解決方案，如圖2-8所示。
實際生產中，艇體充模完成后一般采取常溫固化。當出現低度固化時，可以通過延長固化時間進行改善，有條件的情況下，可以對固化溫度進行調節,以更好的完成固化。對于不完全填充，由于真空壓力的限制，最主要是通過改進澆注系統進行改善。干斑的形成與預成型體滲透率不均勻、澆注系統設計不合理等息息相關。為了避免氣泡的產生，除了增強系統氣密性外，還可通過改善澆注系統以及鋪層方案進行調節。富脂和過抽則可以通過改善模具、調節固化真空度、優化流道控制開關等加以解決。
2.3.3材料選擇原則
綜合考慮上述兩節分析，為保證成型質量，對所用材料的選擇方法歸納如下：
1．樹脂
真空導入成型對樹脂的要求一般有以下幾點：
(1)樹脂體系粘度 如上節所述，樹脂最佳粘度范圍為100-300cps。
(2)凝膠時間適宜 不同的工藝乃至不同的制件，對凝膠時間的要求并不相同。因此樹脂的凝膠時間應可變易控，具有合適的操作周期。對于艇體成型而言，要求樹脂體系的低粘度平臺時間不少于30min，以避免樹脂在灌注過程中就發生劇烈的凝膠反應和固化交聯反應。為控制凝膠時間，可以向樹脂添加一定配比的固化劑。其中環氧樹脂需用專用固化劑。
(3)固化放熱峰值適中 高過的放熱峰值會對模具造成損傷，降低模具的使用壽命。同時，放熱峰值過高時，若散熱不良造成局部焦化，將影響產品質量。樹脂放熱峰值應不高于80℃。
(4)其他物理化學性能 包括良好的力學性能，以滿足工程應用的高
要求，如抗熱氧老化性、耐化學腐蝕性、阻燃性、無毒、低成本等。
適用于真空導入成型工藝的樹脂包括環氧樹脂、乙烯基樹脂、不飽和聚酯樹脂、酚醛樹脂等低粘度樹脂。
2．增強材料
艇體真空導入成型過程中，材料與結構同時成型，另外艇體形狀復雜，為了保證成型質量，對增強材料的要求有：
(1)滲透率相對高，能快速浸潤樹脂。
(2)隨模性好即沿模具表面鋪覆容易，以滿足形狀復雜制品成型的要求。
(3)滿足制品的主要性能要求。
3．真空袋膜
由于艇體成型過程操作復雜，很容易對真空袋造成破壞。因此，要求真空袋具有良好的延展性、柔韌性、抗穿刺性；同時要具有較高的耐熱溫度以
免樹脂固化放熱時變形而影響氣密性。真空袋的顏色最好為淺色，這樣方便觀察樹脂在模腔內的流動。常用的真空袋膜有耐高溫尼龍膜和聚丙烯膜。
4．密封膠帶
密封膠帶應具有高彈性、表面粘結性以及耐溫性等性能，保證在制品的成型周期內保持優異的密封性能。
5．導流布
在真空導入成型中，導流布是確保樹脂能夠充滿整個模腔的關鍵因素。利用其較高的滲透率，可以大幅度提高樹脂的滲透和流動。因此，要求其對樹脂流動阻力小，鋪覆性好。常用的導流布有尼龍網和機織纖維。
6．剝高層介質
剝離層介質的作用是將艇體與導流布隔開，方便固化脫模后清除真空輔 助介質，避免其粘附在制品上。一般選用低孔隙率、低滲透率的薄膜材料作為剝離層介質，如PE、PP多孔膜等。
7．導流管與抽氣管
導流管與抽氣管都是螺旋管。可通過改變管的直徑來調節樹脂在管中的流動速度。抽真空時，為了避免管道被壓扁，要求管壁有一定的厚度，能夠抵抗真空壓力，保證樹脂流動順暢。
2.4游艇艇體真空導入成型工藝設計系統總體方案
面向游艇艇體的真空導入成型工藝設計系統的主要功能是完成艇體成型工藝設計，并進行工藝模擬，系統框架如圖2-9所示。 系統根據生產需求，建立生產準備計劃，通過工藝設計及工藝模擬得出最終工藝參數、物料清單，從而提高工藝設計的智能化程度，提高生產效率。其中工藝設計部分主要根據艇體設計信息完成初始工藝設計；工藝模擬部分根據工藝設計模塊提供的工藝參數進行仿真，并對仿真結果進行評價分析，然后反饋給工藝設計模塊，進一步完善工藝參數。
本系統主要工作流程為：
(1)建立艇體工藝設計與分析項目，設置相應工作目錄，并錄入艇體信息。
(2)根據以往實例知識、手冊知識，設計工藝流程及工藝參數，包括成型材料的選擇、模具設置、澆注系統設計、鋪層參數設置、真空度設置、溫度選擇等，形成規范的工藝流程。
(3)利用數據接口，根據制造信息，依次完成Pro/E艇體建模，HyperMesh艇體網格劃分等數值模擬前處理工作。
(4)利用PAM-RTM進行工藝模擬，包括充模時間，溫度分布，壓力分布，樹脂流動前鋒等。
(5)對工藝模擬結果進行分析，針對存在的缺陷對工藝參數進行修改，特別是澆注系統設置和鋪層方案設置。根據修改后的工藝參數，再次對充模過程進行模擬。
(6)分析仿真結果，若滿足艇體質量要求，輸出工藝結果及物料清單。
若不滿足，繼續修改參數，并進行模擬。
(7)利用輸出的工藝結果指導實際生產，根據生產實踐結果進一步修正工藝參數，為下一次工藝試驗提供更合理的數據。
2.5本章小結
本章首先對游艇艇體真空導入成型工藝過程進行分析，并對其中的細節問題進行了深入研究。為深入研究樹脂在模腔內的流動，建立了充模過程的
數學模型。其次，針對艇體成型中常見缺陷，對各工藝參數對成型質量的影響進行討論，并給出初步解決方案，進而結合實際經驗得出所需材料的選擇
原則。最后．建立了面向游艇艇體的真空導入成型工藝設計系統總體框架,并對系統工作流程進行設置。
魯ICP備2021047099號