航空夹芯材料真空脱泡机厂家 天行健机电提供可行消泡方案

ARJ21、C919、出口型无人机等国产民机与通航整机进入密集交付期，对航空夹芯材料的合格率提出了更高要求。Nomex 蜂窝、PMI 泡沫、铝蜂窝等夹芯结构在与预浸料或树脂胶膜复合时，气泡一旦裹进面板与芯材界面，就可能在后续热压罐固化阶段演变成"看不见的空洞"，引发分层、强度衰减甚至雷达透过异常。本次试样实测，来自一家位于华东的航空复材配套企业反馈：在预浸料层合段引入真空脱泡工艺后，孔隙率从 3.2% 降至 0.4% 以下，配套 C-scan NG 率明显回落。

一、客户痛点还原：航空夹芯材料为何气泡难消

从复材车间的一线反馈看，航空夹芯材料的气泡问题集中在三个环节：

① 预浸料层合阶段，树脂流动性差、铺层叠合不紧密，靠手工刮板难以排尽界面空气；  

② 真空袋压之前，胶膜或树脂体系黏度区间窄，气泡一旦被真空负压吸住又难以排出；  

③ 芯材开槽、对接缝区域存在"二次藏气"，固化后超声 C-scan 常报黑斑。

三个环节叠加，使复合面板的孔隙率长期徘徊在 2%~4% 之间，与航空件通常要求的 ≤1% 形成差距。返修不仅要重新铺层、热压，还要报废部分预浸料，单件复材成本很容易翻倍。

二、试样方案：天行健 TN-JB50 双轴行星真空脱泡机

针对上述难点，本次试样采用天行健机电 TN-JB50 双轴行星真空脱泡机 作为主脱泡设备，配合 TN-JB10L试机 做配方与温度窗口验证。设备采用公转+自转行星搅拌加刮壁结构，确保桶壁和桶底的物料都能被持续翻动；真空系统与搅拌同步联动，可避免停机塌料。温控单元覆盖环氧/双马预浸料体系常用的 60~80℃ 工作区间。

主要运行参数（实测值）：

三、试样过程与结果

试样材料选用某型 Nomex 蜂窝用环氧预浸料，按 HB 工艺分两批同时铺贴：一组走传统工艺（手工刮板 + 常压静置），一组在 TN-JB50 中完成真空脱泡后再进入热压罐固化。

试样过程分三步：

1. 预浸料裁切与叠层完成后，于 65℃ 条件下入桶，启动行星搅拌；

2. 同步开启真空，负压逐步爬升至 50 Pa 以下，保压脱泡 25 min；

3. 缓慢回零后取出，进入下一道热压罐工序。

两组试样在同一热压罐曲线下完成固化后，送超声 C-scan 与金相检测。实测对比：

在面板外观上，传统组可见多处针孔与微鼓包，真空脱泡组的板面平整度明显提升。整套工艺验证用时约 4 小时，覆盖从投料到 C-scan 复检的全流程。

四、技术解读

真空脱泡能够有效解决航空夹芯材料的气泡问题，关键在于三个工艺动作的协同：

其一，行星搅拌让物料沿桶壁持续翻动，避免传统静置时桶中央出现"死区"，把气泡从物料本体里"翻"到真空负压能捕获的位置；  

其二，刮壁刮底结构防止预浸料挂壁——挂壁层一旦形成，会成为藏匿气泡的"第二现场"，超声波和 C-scan 都难以发现；  

其三，真空与搅拌同步联动，保证气泡在尚未长大之前就被抽出，而非等停机塌料后再启动真空——后者会让已经膨胀的气泡突然破裂，反而在夹芯界面留下隐裂。

对 Nomex 蜂窝、PMI 泡沫这类多孔芯材而言，工艺窗口通常比普通胶液更窄：吸力过大可能"吸瘪"芯格，吸力过小又排不净界面空气。TN-JB50 的渐进取压 + 保压段工艺，正是为这种窄窗口场景设计的工艺包。

五、FAQ

Q1：航空夹芯材料真空脱泡的真空度，是不是越高越好？  

并非越高越好。真空度过高（如 <10 Pa）会把 Nomex 蜂窝、铝蜂窝芯格中的气体也一并抽走，造成芯材整体失稳；一般而言，夹芯复材体系把极限真空控制在 50 Pa 左右即可满足试样需求，配合 65~80℃ 的低温加热段，能在不吸瘪芯格的前提下完成界面排气。

Q2：预浸料经过真空脱泡后，会不会影响铺贴粘性？  

本次试样实测显示，在 65℃、25 min 工艺下，环氧预浸料的表面粘性保留良好，未观察到铺贴滑移。TN-JB50 的加热温度与转速均按配方曲线分段编程，可避免长时间高温导致的树脂提前反应；建议在大批量上线前，先以 TN-JB10L 小试机做小批量验证，再切换到 TN-JB50 做正式批次。

Q3：选型时实验室阶段和量产阶段怎么搭配？  

通常以 TN-JB10L（10L 桶容）做配方小样和工艺曲线探索，重点验证极限真空、加热温度和转速组合对芯格完整性的影响；中试及量产阶段切换到 TN-JB50（1L 桶容）做正式批次。两台设备的搅拌与温控逻辑一致，便于在小试结果与量产结果之间建立稳定的工艺传递关系。