基于零泄漏树脂灌注工艺的液体复合材料成型厚度变化模型研究

为解决液体复合材料成型(LCM)过程中因树脂流动与预成型体压实复杂作用导致的厚度控制难题，研究人员开发了零泄漏树脂灌注(ZRI)新工艺，建立了涵盖流动填充、树脂浸渍和压力均化三阶段的动态厚度预测模型，通过碳纤维层板灌注实验验证了模型准确性，为高精度复合材料成型提供了重要理论工具。

　　

在液体复合材料成型(Liquid Composite Molding, LCM)领域，层合板最终厚度的精准控制直接关系到构件尺寸精度和性能可靠性，但树脂流动与纤维预成型体压实间的动态耦合效应始终是行业痛点。这项研究创新性地提出零泄漏树脂灌注(Zero-leakage Resin Infusion, ZRI)工艺，通过建立三阶段动态厚度模型破解该难题：首先是树脂压力梯度导致空间厚度变化的模具填充阶段，接着是树脂持续注入引发预成型体膨胀的浸渍阶段，最终进入压力均化与织物松弛的连续浸渍阶段。研究团队采用非接触式3D光学测量系统实时监测碳纤维层板灌注过程，实验数据完美验证了模型对厚度演变的预测能力。该成果不仅揭示了ZRI工艺中厚度变化的底层机制，更为航空航天等领域高精度复合材料构件制造提供了可量化的工艺优化工具。