先进树脂基复合材料具有强度高、质量轻、抗疲劳性能好以及抗腐蚀能力强等优点，近年来在航空航天工业的用量持续增加，如新一代的宽体客机中复合材料的用量已占到飞机结构总重量的一半以上同；UH-60直升机中机身典型结构件已使用复合材料制造，波音公司生产的RAH-66“科曼奇”武装直升机中如舱门、传动轴和减速器箱等部件已大量应用复合材料，其重量占全机重量的51%。常见的飞机零件，例如支架及扭力连杆使用复合材料制造后质量相比于金属材料构件降低30%以上且力学性能良好。先进复合材料的用量百分比已成为衡量现代飞机发展水平的重要标志之一，而中国飞机复合材料用量与发达国家存在一定的差距，尤其是飞机起落架舱、机舱门和机翼等大型复合材料构件的高效、低成本制造已成为中国航空航天制造业需要解决的技术瓶颈。

　　树脂转移模塑成型（Resin transfer molding,RTM）工艺是一种典型的纤维增强体树脂基复合材料液体模塑成型工艺，其工艺过程主要为：根据所需制件的形状及力学性能要求设计纤维预成型体；在模具内铺放预先设计好的纤维预成型体，合模并进行压缩，使纤维预成型体获得相应体积分数；在专用的注射设备下，以一定的压力和温度将树脂注入模具中排除空气并与纤维预成型体浸润；在纤维预成型体完全被树脂浸润后再以一定的温度进行固化反应，直至固化反应完成，取出最终的制件。

　　从产品性能的角度来看，该工艺生产的制件具有较高的纤维体积分数，且能够根据具体的制件形状来进行纤维局部增强设计，有利于提高产品性能。从生产成本的角度来看，复合材料构件成本的70%来源于制造成本，所以如何降低制造成本是复合材料发展中亟待解决的重要问题，相较于传统制造树脂基复合材料的热压罐技术，RTM工艺不需要价格昂贵的罐体，极大地降低了制造成本，且RTM工艺本身制造的零件不受罐体尺寸的限制，制件尺寸范围较为灵活，能够制造大型、高性能复合材料构件。总的来看，RTM工艺在复合材料制造领域已经得到了广泛的应用和快速的发展，势必成为复合材料制造的主导工艺。

　　近年来，航空航天制造业中复合材料产品从非承力部件、小型制件逐步向主承力部件及大型一体化制件发展，对大型、高性能复合材料制造需求迫切，因此发展了例如真空辅助树脂转移模塑（Vacuum assisted-resin transfer molding,VA-RTM）质树脂转移模塑成型（Light resintransfer molding,LRTM）等工艺技术。

　　VA-RTM工艺是由传统RTM工艺衍生而来的一种工艺技术。该工艺过程主要是利用真空泵等设备将纤维预成型体所在的模具内部抽真空，使树脂在真空负压的作用下注射进入模具，实现对纤维预成型体的浸润过程，并最终在模具内部固化成型，得到所需形状及纤维体积分数的复合材料制件。相比于传统的RTM工艺，VA-RTM工艺技术对模具内部采用了抽真空，能够降低模具内部的注射压力，同时大大减少了模具及纤维预成型体的变形，从而降低了工艺对设备及模具的性能要求，也使RTM工艺能够使用更加轻质的模具，有利于降低生产成本，因此该技术更加适用于制造大型复合材料制件，例如泡沫夹心复合材料板是航空航天领域常用的大型部件之一。

　　传统的RTM工艺中极易产生树脂流动不均匀，造成纤维预成型体局部区域树脂浸润不充分，从而产生干斑缺陷。与此同时，树脂的不充分浸润也会造成制件在微观结构中产生气泡缺陷，严重影响制件质量。事实上，VA-RTM工艺所采用的模具内部抽真空技术有利于提高树脂对纤维预成型体的浸润效果，从而提高制件的机械性能。总的来看，VA-RTM工艺十分适用于制备大型、高性能的航空航天复合材料构件，但该工艺过程在国内仍为半机械化生产，产品制造效率较低，且工艺参数设计大多依靠经验，尚未实现智能设计，产品质量无法得到精确控制。

　　与此同时，有许多研究指出该工艺过程中容易在树脂流动方向产生压力梯度，特别是采用真空袋时树脂流动前沿会出现一定的压力松弛，从而影响树脂浸润，使制件内部产生气泡并降低产品力学性能，同时压力分布不均会造成制件厚度分布不均匀，影响最终制件的外观质量，这也是该技术目前尚要解决的技术难题。

　　阅读延伸：《碳纤维VARTM成型工艺在军事领域的应用》