遊艇材料中添加CFM纖維對流動特性之影響

隨著VARTM(真空輔助樹脂轉注成型法, Vacuum Assisted Resin Transfer Molding)技術的普遍及改良，FRP遊艇及風力葉片的建造趨於大型化，而使得製造構件之厚度大幅增加；在厚積層的灌注中，為考慮樹脂硬化時間，常在纖維中添加輔助流動材幫助流動，如擴散毯(distribution medium，常稱之黑網)，雖然黑網在流動中大幅提升臨擴散毯表面的滲透率，但在厚積層的灌注中卻造成表面和模具面(底面)的滲透率落差加大，而增加了封包(dry spot)的可能性。此外，傳統灌注佈管的模擬由於構件厚度尺寸相較整體構件甚小，模擬預估中較不需考慮厚度滲透率的影響。但隨著大型構件厚度尺寸的提升、上下表面滲透率差距加大，厚度方向的樹脂流動必須納入考量，以防錯估施工時間與封包發生之可能性。　　在積層內搭配具有高滲透性質的連續纖維毯(CFM, Continuous Filament Mats，常稱之長纖)來輔助流動，將使整體流動速度提升，並在某些情況下使得上下表面的滲透率差距減小，相較於業界目前普遍使用切股氈(chopped strand mat)預置在積層中，長纖提供較佳的流動特性及強度，使得切股氈可被取代。本研究進行單軸、雙軸、四軸纖維搭配長纖時之面內(平面方向)及面外(厚度方向)滲透率實驗，利用商用軟體RTM-Worx進行模擬與積層纖維之灌注實驗比較。考慮長纖維在合理的流動速率下，提出最佳的置入長纖比例。並在研究的過程中，探討厚度滲透率測量中流體壓力(出口壓力)、壓差、纖維層數，對於厚度滲透率測量的影響，使得VARTM灌注模擬時能更準確的預測，並藉此提供CFM與多軸纖維任意組合時流動特性之預估模式與施工建議，提升遊艇結構真空灌注製程之效率。

關鍵字

真空樹脂轉注成型法；連續纖維毯；滲透率；厚度方向滲透率；擴散毯

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Vacuum Assisted Resin Transfer Molding(VARTM) ； Continuous Filament Mats(CFM) ； permeability ； through thickness permeability ； distribution medium

參考文獻

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