真空成型是目前应用最广泛的碳纤维复材成型工艺之一，主要包括真空辅助树脂灌注（VARI）、真空袋成型（Vacuum Bag Molding）等细分类型，核心优势在于“低设备投入、高适配性、易规模化”。

1. 工作原理

将碳纤维预浸料或干纤维铺层置于模具表面，覆盖真空袋并密封，通过真空泵抽取袋内空气形成负压（-0.08~-0.1MPa），利用大气压将树脂吸入纤维层，浸润完成后在室温或中低温（60-120℃）下固化，最终形成复合材料构件。对于干纤维体系，树脂通过负压驱动实现全浸润；对于预浸料体系，负压主要用于排出空气、压实铺层，辅助树脂流动。

2. 核心优势

成本可控：无需高压设备，模具可采用玻璃钢、铝合金等低成本材质，设备投入仅为热压罐成型的1/5-1/10，适合中小批量及大型构件生产；

复杂结构适配：可成型曲面、镂空、大型一体化构件，如风电叶片主梁、汽车车身覆盖件、无人机机身，最大可适配15米以上大型构件；

材料利用率高：负压浸润减少树脂浪费，材料利用率达85%-90%，较手糊工艺提升30%以上；

生产灵活：可实现室温固化，也可搭配烘箱实现中温固化，适配不同树脂体系（环氧树脂、乙烯基酯树脂等），生产周期可根据需求调整（从数小时到数十小时）。

3. 关键控制参数

真空度：需稳定控制在-0.09MPa以上，避免因负压不足导致气泡残留；

树脂粘度：固化前粘度需控制在0.3-0.8Pa·s（25℃），确保浸润效率；

温度曲线：中温固化时升温速率5-10℃/min，保温温度80-120℃，保温时间2-4小时，避免树脂反应过快导致浸润不均；

密封性能：真空袋密封严实，泄漏率≤0.01m³/h，防止空气进入形成孔隙。

4. 典型应用

新能源汽车：特斯拉Cybertruck车身覆盖件、宁德时代电池包上盖（VARI工艺），成型周期约4-6小时，孔隙率≤1.5%；

风电领域：三一重能131米风电叶片主梁（真空灌注工艺），单支叶片成型效率提升50%，成本降低30%；

无人机与通用航空：中小型无人机机身、通用飞机机翼蒙皮，实现复杂曲面一体化成型，减重40%以上。

三、热压罐成型：高端高性能的终极保障

热压罐成型是航空航天等高端领域碳纤维复材成型的“金标准”，通过高压、高温、高纯度环境，实现碳纤维复材的极致致密化与性能最大化，核心优势在于“低孔隙率、高力学一致性、尺寸精度高”。

1. 工作原理

将铺层完成的预浸料构件（含模具）装入真空袋并密封，放入热压罐内。首先抽真空（-0.095~-0.1MPa）排出空气与挥发物，随后通入压缩空气或氮气，施加0.4-0.6MPa的均匀压力，同时通过罐体内的加热系统升温（120-180℃），使树脂在“高压+高温”下充分流动、浸润纤维并固化，最终形成高性能复合材料构件。

2. 核心优势

力学性能极致：高压环境使纤维与树脂结合更致密，孔隙率可控制在0.1%-0.5%（远低于真空成型的1%-2%），拉伸强度较真空成型提升15%-25%，弯曲模量提升10%-20%；

尺寸精度高：均匀压力与精准控温（温度均匀性±2℃）减少构件变形，尺寸公差可控制在±0.1mm/m，适配精密构件需求；

性能一致性好：批量生产时构件间性能波动≤3%，远优于真空成型的±8%，满足航空航天等高端领域的严苛质量要求；

耐环境稳定性强：致密的微观结构使构件耐湿热、抗疲劳性能更优，10⁷次交变载荷下强度保留率达90%以上，适合长寿命服役场景。

3. 关键控制参数

压力曲线：升压速率0.05-0.1MPa/min，最高压力0.4-0.6MPa，需与树脂固化曲线匹配，避免过早升压导致树脂流失；

温度曲线：升温速率3-5℃/min，保温温度120-180℃（根据树脂体系调整），保温时间3-6小时，降温速率≤5℃/min，减少内应力；

真空度：固化全程保持-0.095MPa以上高真空，排出树脂挥发物与残留空气；

气体纯度：罐内气体含水量≤50ppm，避免影响树脂固化效果与构件耐腐蚀性。

4. 典型应用

航空航天：C919大飞机主起落架舱门、歼-20机翼蒙皮，采用热压罐成型的T800级碳纤维复材，拉伸强度达5.8GPa，孔隙率<0.3%；

高端新能源汽车：蔚来ET7碳纤维车顶、宝马iX碳纤维内核车身，单件成型精度达±0.05mm，抗扭刚度提升30%；

高端装备：无人机机身主梁、赛车底盘构件，在轻量化的同时保障极致力学性能，适配高机动、高载荷场景。