KNITU KAI获厚壁复合材料可调间隙成型工艺专利

喀山国立技术大学图波列夫学院（KNITU-KAI）工程师团队已就一种厚壁体积增强复合材料构件的可调间隙成型方法获得专利。该技术通过在成型设备中设置可调节的工艺间隙，解决厚壁复合材料浸渍过程中基体渗透不均与内部排气难题。

工艺首先在设计间隙下闭合模具组件，使树脂基体能够穿透增强材料厚度并完成预成型件排气，随后逐步减小间隙直至模具完全闭合。残余压力将纤维束压实，从而形成构件所需厚度。该方法的核心在于浸渍阶段不将增强材料包压缩至Zui终厚度。

标准工艺参数涵盖真空度（残压0.01–0.2 bar）、传递浸渍压力（1–20 bar）及固化温度（120–250 °C）。模具完全闭合后，工件需在设定温度下保温30至500分钟，随后以0.2–10 °C/分钟的速率冷却至20–75 °C。

专利披露的具体案例显示，针对三维编织增强材料的曲面构件，采用0.5毫米初始间隙，抽真空至0.1 bar，在1.5 bar压力与115 °C下完成浸渍；闭模后于160 °C固化180分钟。另一案例针对碳纤维织物厚壁产品，初始间隙设为1毫米，以2 bar压力和130 °C浸渍至预成型件体积充满，随后在140 °C保持25分钟，闭模后继续于180 °C固化300分钟。

专利方指出，控制工艺间隙可实现基体沿厚度方向的均匀分布，有效降低材料孔隙率并缩短浸渍周期。该技术在航空制造领域具有直接应用价值，尤其适用于MS-21客机复合结构等厚壁部件的生产，可避免厚层浸渍时产生气泡夹杂。KNITU-KAI设计团队此前已因结合玻璃纤维与玄武岩粉末的飞机长桁复合材料制造工艺获得相关专利授权。