真空压力，复合材料行业中最常用的“工具”之一。它的重要性在于在铺层表面上施加一致的相等压力。这个概念被证明有助于在任何复合材料层压板中带来最高质量。实现最佳的纤维/树脂比例、材料特性和表面光洁度都得益于其应用，无论采用何种工艺。对于业内的一些人来说，真空袋是一种复合材料制造的艺术。预浸料、灌注和湿法叠层都可以受益于在精心准备的优质密封袋下适当施加真空压力。但是，人们如何知道需要什么类型的设备，一般高度下可达到的最大真空度是多少，或者哪种类型的泵在复合过程中工作良好？我们将讨论这个问题以及一些关于充分利用给定设置的技巧。对于任何真空设备设置，都需要注意一些变量和单位。在复合材料或真空之外，通常使用磅/平方英寸 (PSI) 来表示压力。测量真空压力有点不同。英寸汞柱 (“Hg”)用于描述真空对物体施加的压力。这是大气向下施加的压力与施加在物体上的真空的压力差。（这就是“Hg”通常为负数的原因）适用真空压力的有趣部分是知道它是相对的或取决于大气压。大气压力控制着一个人可以轻易达到的最大真空度。最常见的大气压力差异是由于海平面的高度差异造成的，其中可能正在应用真空。最重要的是，真空压力不能高于大气压。（而且地球上不可能达到完美的真空状态）基本上，在海平面上，真空袋下可以达到的最大真空度约为 29.5。然而，这是在近乎完美的条件下。当一个人去到更高的海拔时，最大可实现的真空度随着大气压力的降低而降低。根据经验，海拔每升高 500 英尺，大气压力就会下降 0.5“Hg。这意味着可以达到的最大真空度也会下降。在通常的做法中，从总量中减去 1 英寸汞柱，就可以用最佳的泵设置来寻找一些东西。
每个过程的泵
用于复合材料装袋的泵类型将影响袋子下的零件可以施加多少真空压力。考虑到人们将为织物和树脂支付的费用，对优质真空泵的投资将使制造复合材料的生活变得更加轻松。这些泵的选择可能在很大程度上取决于所使用的叠层和固化工艺的尺寸。对于湿式叠层，最好有一个可以在一系列真空水平下运行的泵。虽然大多数真空泵可以抽取一定量的压力，但并非所有类型都喜欢以受限或受控的方式运行。干式旋转叶片泵或隔膜泵等无油泵在这些类型的情况下效果很好，因为湿式叠层可能需要较低的压力来将树脂保持在零件中或控制嵌入芯的零件的压力。可以使用油润滑真空泵，但湿式叠层不需要。输液过程可能需要更高的最大真空设置。叠层中的织物材料需要紧紧地固定在模具表面上。如果是较大的零件，压力调节可能成为一个因素，因为在树脂完全引入零件后可能会使用较低的压力。对于较小的输液作业，隔膜泵可与调节系统配合使用。对于较大的输液，旋转叶片式真空泵可能效果最佳。预浸料需要所需的最高真空度。大多数预浸料至少需要 24 英寸汞柱才能获得最佳材料性能。预浸料的简单之处在于，一旦袋子放下，就不需要高 CFM 等级。一旦袋子被拉下，优质密封袋内就不需要压力变化了。油润滑旋片式泵适用于预浸工艺，因为油润滑泵往往具有更高的可实现最大真空度。
CFM 重要吗？
在复合材料中，人们可能听说过每分钟立方英尺 (CFM) 以及它如何对真空泵进行分类。CFM 表示在一定时间内可以从给定袋子下抽出多少空气。从表面上看，具有较大 CFM 容量的真空泵在较大零件上的产量会更高。由于较高的 CFM 泵会更快地抽出更多空气，因此比较低的泵更快地抽真空。但这并不总是需要的。谈到质量，真空压力是关键。不一定是袋子被拉下的速度有多快，也不一定是“真空泵”甚至可以抽出大量的空气空间。有几种不同的方法可以使用较低的 CFM 泵并及时保持高质量的零件。最重要的是减少袋子内的多余空气量。可以通过在袋子密封处留一个小缝隙并将空气从孔中推出来做到这一点，就像折叠帐篷以排出空气一样。另一种方法是使用简单的车间真空系统从零件中抽出初始空气，然后使用真空泵施加真空压力。大多数情况下，袋子内部 95% 的空气可以在大多数袋装部件上用车间真空吸尘器去除。车间真空系统具有来自 CFM 的高容量，用于移动空气，但通常不会产生太大的压力。这种高 CFM 使其成为可能的候选者，因为许多人已经在家中使用商店真空系统。
