真空バッグ成形

真空バッグ成形は積層構造を製造するための主要な複合材製造プロセスであり、航空宇宙産業では一般的です。^[1]

柔軟なフィルムを使用して部品を包み、外気から遮断します。真空バッグの素材は、チューブ状またはシート状の素材で入手できます。次に、真空バッグに真空が引かれ、硬化中に大気圧が部品を圧縮します。チューブ状のバッグを使用すると、部品全体をバッグ内に封入できます。シート状の袋詰め素材を使用する場合、真空バッグの端を金型表面の端に密着させて、部品を気密金型に密着させます。このように袋詰めすると、下型は剛性構造になり、部品の上部表面は柔軟な膜真空バッグで形成されます。柔軟な膜は、再利用可能なシリコン素材または押し出しポリマーフィルムにすることができます。部品を真空バッグ内に密封した後、硬化中に部品に真空が引かれ (保持されます)。このプロセスは、周囲温度または高温で実行でき、真空バッグに周囲の大気圧が作用します。真空を引こうとする場合、通常は真空ポンプを使用します。真空を引こうとする費用対効果の高い方法は、ベンチュリ真空およびエアコンプレッサーを使用することです。^{[2] [3]}

これは、硬化中に部品を圧縮するために使用される強力なゴムでコーティングされた布またはポリマーフィルムで作られています。目的によっては、バッグが材料全体を包み込む場合もあれば、型を使用してラミネートの 1 つの面を形成し、バッグが単層になり、型の面の外縁にシールされる場合もあります。チューブ状のバッグを使用する場合は、バッグの両端をシールし、真空ポンプを使用してニップルからバッグから空気を抜きます。その結果、バッグ内の物体の表面に1気圧に近い均一な圧力がかかり、接着剤が 硬化する間、部品が固定されます。バッグ全体を温度制御オーブン、油浴、または水浴に入れて、ゆっくりと加熱して硬化を加速することもできます。

真空バッグは複合材料業界でも広く使用されています。^[4] 炭素繊維織物やグラスファイバー、エポキシ樹脂は真空バッグ操作で積層される一般的な材料です。

真空バッグは、商業用木工施設で、湾曲した不規則な形状のワークピースを積層するために使用されます。

バッグを作るのには通常、ポリウレタンまたはビニール素材が使われます。チューブ状のバッグは両端が開いています。接着するピースをバッグに入れて、両端を密封します。バッグの開いた端を密封する方法の 1 つは、バッグの両端にクランプを取り付けることです。プラスチックの棒をバッグの端に置き、バッグを棒の上に折ります。次に、開口部のあるプラスチックのスリーブを棒の上にはめ込みます。この手順により、真空引きの準備ができたときにバッグの両端が密封されます。

接着する部分を載せるために、袋の内側に「プラテン」が使用されることもあります。プラテンには、その下の空気を排出するための一連の小さな溝が切られています。真空によって袋が破れないように、プラテンの角と縁は丸くする必要があります。

湾曲した部品を真空バッグで接着する場合、接着する部品をしっかりとした型枠の上に置くか、型枠の下に空気袋を置く必要があります。この空気袋はバッグの外側の「自由空気」にアクセスできます。これは型枠の下に均等な圧力を作り出し、型枠が潰れるのを防ぐために使用されます。^[5]