1.引言

真空灌注成型工艺作为复合材料制造领域的关键技术，凭借其成本低、效率高、制品性能优良等优势，广泛应用于航空航天、汽车制造、船舶工程等众多行业。然而，在实际生产过程中，由于原材料质量波动、工艺参数控制不当、设备故障等多种因素影响，真空灌注成型复合材料件不可避免地会出现各类缺陷，严重影响制品的性能与可靠性。因此，设计一套行之有效的质检流程，及时发现并处理这些缺陷，对于保障产品质量、提升生产效益具有至关重要的意义。

2.真空灌注成型复合材料件常见缺陷分析

2.1孔隙缺陷

孔隙是真空灌注成型复合材料件中较为常见的缺陷之一，主要源于树脂在浸润纤维过程中未能完全排除空气，或树脂固化过程中产生的气体未能及时逸出。孔隙的存在会降低材料的力学性能，如强度、刚度和疲劳寿命等，同时还会影响材料的耐腐蚀性和密封性。在厚度较大的制品中更易出现，且微小孔隙会逐步扩大，加剧性能衰减，需通过优化真空度和灌注速率控制。

2.2纤维褶皱与偏移

在铺层过程中，若纤维布铺设不平整或受到外力干扰，容易导致纤维出现褶皱或偏移现象。纤维褶皱会使局部纤维堆积，造成应力集中，降低制品的承载能力；纤维偏移则会改变复合材料的力学性能分布，影响制品的整体性能稳定性。尤其在复杂曲面制品铺层时更易发生，需提前规划铺层顺序，借助定位工装减少移位。

2.3树脂富集与贫胶

树脂富集是指树脂在复合材料局部区域过量聚集，而贫胶则是树脂未能充分浸润纤维，导致纤维暴露或树脂含量不足。树脂富集会增加制品的重量，降低其比强度和比刚度；贫胶则会使纤维之间的结合力减弱，影响制品的力学性能和耐久性。多因导流路径设计不合理所致，可通过调整导流管位置和数量，改善树脂流动均匀性。

2.4分层缺陷

分层是复合材料层间结合不良的表现，通常是由于树脂固化不完全、层间界面处理不当或外力作用等原因引起。分层缺陷会显著降低复合材料的层间剪切强度和抗冲击性能，严重影响制品的结构完整性。在低温或高湿度环境下固化时风险升高，需严格控制固化温度、湿度及保温时间，确保层间充分结合。

3.质检流程设计原则

3.1全面性原则

质检流程需全方位覆盖真空灌注成型复合材料件生产全程。从起始的原材料检验，细致检测树脂黏度、纤维强度等核心指标，为质量筑牢根基；到生产环节，严密监控真空度、灌注速度等关键参数，保障工艺稳定执行；再到成品出厂前，从外观瑕疵到力学性能等多维度开展检测。如此构建起从原料到成品的全链条质量管控闭环，不放过任何可能影响产品质量的因素，杜绝潜在缺陷。

3.2针对性原则

鉴于真空灌注成型复合材料件缺陷类型多样，需秉持针对性原则设计质检流程。对于不同常见缺陷，量身定制检测方法与检验标准，以精准识别判定。如面对孔隙缺陷，运用超声检测法，清晰确定其大小与分布；针对分层缺陷，明确“轻微分层可修复、严重分层直接报废”的判定准则。并且依据缺陷严重程度及对产品质量的影响，制定合理处理措施，杜绝不合格产品流入市场，保障产品质量。

3.3可操作性原则

质检流程应具有实际可操作性，检测方法应简便易行，检测设备应易于操作和维护，检测人员经过简单培训即可上手。同时，质检流程应合理安排检测时间和顺序，避免重复检测和不必要的工序，提高检测效率。如采用便携式超声检测仪替代大型设备，减少检测场地限制；将外观检测与尺寸检测同步进行，缩短单件检测耗时，适配量产需求。

3.4持续改进原则

随着生产技术的不断进步和产品质量的不断提高，质检流程也应不断优化和完善。定期对质检流程进行评估和分析，根据实际生产情况和质量反馈信息，及时调整检测方法、检验标准和处理措施，确保质检流程始终保持科学、有效。例如当新的低黏度树脂投入使用时，需调整孔隙检测的灵敏度参数；结合客户反馈的疲劳性能问题，新增长期耐老化检测项目，提升质检的前瞻性。

4.真空灌注成型复合材料件质检流程设计

4.1原材料检验

在原材料检验环节，对纤维材料与树脂体系均严格把关。纤维材料检验时，仔细核对品种、规格、批次是否契合设计，查看表面有无损伤、污染及杂质，并测试拉伸强度、弹性模量等力学性能，保障质量稳定。树脂体系检验方面，认真核对型号、批次与生产日期，检测粘度、固化时间、固化度等工艺参数，还通过小样试验，验证其与纤维的相容性和浸润性，以此确保树脂体系符合生产需求。

4.2铺层过程检验

在每一层纤维布铺设完成后，检查纤维的铺设方向、层数和搭接宽度是否符合设计要求；观察纤维布是否平整，有无褶皱、偏移或破损现象；使用专用工具检查纤维布的紧密度，确保纤维与模具表面紧密贴合。检查脱模布和导流网的铺设位置是否准确，覆盖范围是否完整；确保脱模布和导流网与纤维布之间无气泡、褶皱或间隙，保证树脂能够顺利流动和浸润。

4.3真空灌注过程检验

在灌注前，检查真空泵、真空袋、密封胶条等真空设备是否完好无损，连接是否紧密；启动真空泵，检测真空度是否达到规定要求，并保持稳定；检查真空袋内是否有漏气现象，确保真空环境良好。在树脂灌注过程中，实时观察树脂的流动情况，确保树脂能够均匀、缓慢地浸润纤维；记录树脂的灌注时间、流量和压力等参数，与工艺文件进行对比分析；使用超声波检测仪等设备，实时监测树脂在纤维中的浸润情况，及时发现孔隙、贫胶等缺陷。

4.4固化后检验

对固化后的复合材料件进行外观检查，观察制品表面是否平整光滑，有无气泡、裂纹、褶皱、分层等缺陷；检查制品的尺寸是否符合设计要求，公差是否在允许范围内。采用超声波检测、X射线检测、红外热成像检测等无损检测技术，对复合材料件内部缺陷进行检测。超声波检测可以检测孔隙、分层等缺陷的位置和大小；X射线检测能够清晰地显示制品内部的纤维分布和树脂富集情况；红外热成像检测可以通过分析制品表面的温度分布，判断是否存在局部缺陷。从固化后的复合材料件上截取标准试样，进行拉伸、压缩、弯曲、剪切等力学性能测试，检测制品的强度、刚度、韧性等力学指标是否符合设计要求；对试样进行断口分析，观察断口形貌，判断制品的破坏模式和原因。

5.总结

本文通过对真空灌注成型复合材料件常见缺陷的深入分析，结合质检流程设计原则，设计了一套涵盖原材料检验、铺层过程检验、真空灌注过程检验和固化后检验的全面质检流程。该流程具有针对性强、可操作性好、能够及时发现和处理各类缺陷等特点，有助于提高真空灌注成型复合材料件的质量稳定性和可靠性。在实际生产应用中，企业应根据自身生产特点和产品质量要求，对质检流程进行进一步细化和优化，并加强对检测人员的培训和管理，确保质检流程的有效实施。同时，随着科技的不断进步，应积极引入先进的检测技术和设备，不断提升质检水平和效率，为真空灌注成型复合材料产业的发展提供有力保障。

参考文献：

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[2]李凯.CFRP真空辅助树脂传递模塑成型技术发展与应用[J].材料科学与工艺，2021(5):78-84.

[3]陈志强.复合材料真空灌注过程质量控制流程设计与应用[J].工程塑料应用，2022(8):112-117.

[4]周丽娟.复合材料铺层工艺对真空灌注成型质量的影响研究[J].塑料工业，2021(10):78-83.

作者简介：

第一作者:吴杰（1993.06.10--），男，汉族，本科学历，安徽芜湖人，工作单位:中电科芜湖钻石飞机制造有限公司，单位省市:安徽省芜湖市，职称:工程师，研究方向:复合材料件成型及装配质检

第二作者:关玺月（1994.01.30--），女，满族，本科学历，辽宁抚顺人，工作单位:中电科芜湖钻石飞机制造有限公司，单位省市:安徽省芜湖市，职称:工程师，研究方向:复合材料件成型及装配工艺