逐层脱气是消除复合材料层压板中捕获空气的最有效方法。通过在放置每一层预浸料后立即使用实验室真空泵施加负压，可以强制初始压实并物理排除气穴。这种分阶段的方法在最终固化过程中将潜在的空隙变成永久性缺陷之前将其清除。
核心要点：捕获在预浸料层之间的空气是一种会削弱最终结构的污染物。逐层单独使用真空泵进行脱气，优于整体压实，因为它能逐步去除这些气穴，确保最大密度、降低孔隙率和显著提高层间剪切强度。
排气的机理
利用负压
在此背景下，实验室真空泵的主要功能是创建一个受控的负压环境。
当施加到新放置的预浸料层上时，该压力会将材料压向上一层。
这种力会挤出由于预浸料材料的表面纹理和粘性而自然形成的气穴。
分阶段处理的必要性
您不能仅依靠最终的真空步骤来去除厚层压板中的所有空气。
一旦堆叠了多层，空气逸出的路径就会变得曲折且受阻。
逐层脱气可确保在通往真空源的路径仍然短且畅通时将空气排出。
对结构完整性的影响
提高层间剪切强度
复合材料的最终目标是作为一个单一的、内聚的整体发挥作用，而不是一堆松散的片材。
通过有效排除空气，脱气可确保相邻层树脂和纤维之间的接触更好。
这种最大化的接触面积可显著提高层间剪切强度，防止层在负载下分层。
降低孔隙率
孔隙率——微观空隙的存在——是高性能复合材料中的主要缺陷。
即使是微小的气泡也会充当应力集中点，导致过早的裂纹萌生。
与仅在铺层结束时进行真空处理的层压板相比，一致的真空脱气可生产出孔隙率大大降低的最终产品。
理解权衡
工艺时间和零件质量
逐层脱气的最大“成本”是时间。
与连续铺层相比，每次都要停止并应用真空袋和泵对每一层进行抽真空会大大延长制造周期。
然而，对于关键结构部件，为了防止失效，这种时间投入是不可或缺的。
设备限制
虽然真空泵可以处理脱气，但它并不能取代某些材料需要高压固化的需求。
例如，PEEK等高性能热塑性塑料仍需要热压机（约10 bar）才能完全熔化并浸渍纤维。
真空泵是预处理工具，用于确保在铺层进入最终高压固化阶段之前是无空气的。
为您的目标做出正确的选择
虽然脱气会增加工作流程中的步骤，但它对于结构可靠性至关重要。
- 如果您的主要关注点是结构耐久性：您必须对每一层（或每几层）进行脱气，以最大化剪切强度并消除空隙。
- 如果您的主要关注点是外观表面光洁度：脱气第一层和最后一层对于防止表面点蚀至关重要，尽管内部空隙可能仍然存在。
- 如果您的主要关注点是高性能热塑性塑料（例如 PEEK）：使用真空脱气去除空气，但依靠热压机进行最终的高温、高压固化。
在复合材料制造中，今天花时间去除空气，可以防止明天零件发生结构性失效。
总结表：
| 特征 | 逐层脱气的影响 | 对最终零件的好处 |
|---|---|---|
| 排气 | 在每一层物理去除捕获的空气 | 防止内部空隙和结构缺陷 |
| 剪切强度 | 最大化树脂和纤维之间的接触 | 更高的层间剪切强度和耐久性 |
| 孔隙率 | 持续降低微观空隙含量 | 减少应力集中点和裂纹萌生 |
| 压实 | 在固化前强制初始压实 | 提高尺寸精度和纤维密度 |
通过 KINTEK 最大化您的复合材料性能
不要让捕获的空气损害您的材料完整性。KINTEK 专注于全面的实验室压制解决方案，提供一系列手动、自动、加热和多功能型号，旨在与您的真空脱气和固化工作流程无缝集成。从用于无空气铺层的精密实验室真空泵到用于 PEEK 和电池研究的高压等静压机和热压机，我们提供您实现零缺陷制造所需的工具。
准备好实现卓越的结构强度了吗？ 立即联系 KINTEK，为您的研究和生产需求找到完美的压制和真空解决方案。
参考文献
- Nur Hafzareen Md Hanafiah, Mark Ovinis. Significant Effect of Vacuum Bagging Processing on Inter-Laminar Shear Strength and Voids of Composite in Oven Cure. DOI: 10.37934/araset.37.1.6981
本文还参考了以下技术资料 Kintek Press 知识库 .
