【专业讲堂】一文了解复合材料LRI工艺特点及流程

1、LRI工艺简述

液体树脂灌注成型工艺（Liquid Resin Infusion，缩写LRI）是传统RTM工艺的一种变体，它通过使用单面模具并与特定的真空袋装置相结合。

真空袋装置可提供树脂分布和固化。由于LRI是在一个真空膜下进行的,它不需要特殊的模具，所以大大降低了制造成本，并且用这种工艺可以制出大而厚的复杂部件。

典型LRI工艺示意图

2、LRI工艺流程

LRI工艺流程包括以下步骤：

2.1、纤维预制件的铺层：

将增强纤维放置在刚性工具表面上，加固层完成后，就用树脂分配介质覆盖，最后用可成型的真空袋覆盖。

2.2、树脂制备：

在某些情况下，可以预热树脂使其具有较低的粘度。如果树脂已被处理过，建议进行脱气。

2.3、用树脂浸渍预制件：

根据零件尺寸和形状，通过单个或多个入口引入树脂。树脂的分配通道网络集成到真空袋装置中，以控制树脂流入复杂零件。浸渍前，空气通过真空口从预制件中排出。树脂罐连接到入口。罐子可以保持在大气压下。

真空口和真空罐之间的压差迫使树脂进入高多孔流动介质，该介质在通过零件厚度注入之前，将树脂分布在零件表面。真空袋提供固结压力。有时可以使用第二个真空袋来保证真空度和固结压力。

注射袋样图

2.4、固化浸渍预成型体：

灌注过程通常在中间温度下进行，此时树脂粘度足够低，可以进行良好的灌注，但不足以启动固化过程。一旦灌注完成，温度将升高至最终固化温度。根据经验和使用适当的增强材料，可以获得高质量复合材料零件所需的60%纤维体积的高质量组件。

3、LRI相比于RTM的主要优势

与RTM工艺相比，LRI主要优势体现在：

• 可以加工体积较大的零部件，特别是具有较大表面的零件，例如厚盖和机身面板；

• 与相对昂贵的RTM配对模具相比，LRI采用了简单的单面模具；

• 降低了基础设备和工具的成本。

（主要参考文献：Hexcel工艺技术手册）