多年来，双真空压实（DVD- double vacuum debulk）工艺的发展不断提高其“接近热压罐的质量”，用于低空隙、高度压实的修补补丁。

　　图 1. 真空室（左）和热粘合（右）以及内袋和真空室的真空源都已连接，并准备运行双真空挤压（DVD）过程。插图显示了真空控制装置和仪表的特写。

　　20 世纪 90 年代初，我在观看美国海军制作的演示视频时，第一次接触到了双真空压实（DVD- double vacuum debulk）工艺。当时，我对热压罐外（OOA-out-of-autoclave）工艺很感兴趣，海军声称该工艺提供了“接近热压罐质量”的修复补丁。在演示中，技术人员将一个带有“婚礼蛋糕”配置（大层向下，小层向上）的真空袋装湿铺 CFRP 贴片堆叠在加热板上，顶部有一个钟形罐，该钟形罐密封在装有贴片的袋子上。袋子下面没有呼吸器，所以你可以看到下面的层压材料。将真空缓慢地施加到钟形罐上，直到在内袋和罐之间产生压差为止。在这一点上，相机靠近内袋内的贴片，显示出当贴片被加热到指定的等温温度时，小气泡渗透到叠层中每一层的边缘——它被保持一段时间，直到气泡消失。然后，释放与钟形罐的真空连接，将钟形罐排放到大气中，使内袋能够在全大气压力（海平面约 14.7 磅/平方英寸）下压实贴片。贴片随后在真空下固化，并测试空隙体积分数（参考 ASTM D3171），该分数被确定为远小于 1%——比当时使用单真空袋（SVB- single vacuum bag）工艺所能实现的要好得多。

　　图 2. 在泄漏检查过程中使用真空袋、通气装置、放气装置和修理烟囱。请注意，热电偶（TC）插入腔室内的直通块中。

　　从那时起，DVD 工艺和设备大大改进了流程。代替钟罩，使用了真空调节室，以及加热毯、热电偶（TC- thermocouples ）和热焊机来控制过程（图 1）。还提供更大尺寸、独立的地面设备。

　　在试验室内，你会发现一系列材料，包括一个通气器（用于隔热）、一个隔热毯、TC、一个铝垫板、一个无孔特氟龙涂层织物（TFNP）、一层多孔特氟龙涂覆织物（TFP）、贴片叠层、TFP、放气层、TFNP（在 2 英寸中心穿孔）、更多的通气器和一个密封在板表面的线）。对袋子抽真空并进行泄漏测试。腔室（盒子）被关闭并密封在板表面上，之后可以开始该过程。

　　图 3. 通过在腔室内抽真空，实现了差分，并且袋下的层不再处于压力下，但仍处于真空下。这使得修复层压板中的树脂能够像在真空室中一样“脱气”。在该过程中施加热量以降低树脂粘度，并在脱气过程中促进贴片内的树脂运动。

　　DVD 工艺的目的是在将层压板完全压实之前去除层压板中的气体，从而使其进入具有最小空隙的高级固化阶段（B 或 C 阶段）。了解树脂在不同等温温度下的粘弹性（VE-viscoelastic ）特性对于开发尚未确定的树脂工艺配方是必要的。例如，工业界有 Loctite（Hysol）EA9390树脂的 VE 数据，该树脂需要 49-55°C 的温度和 30-60分钟的脱气时间，这取决于层压板的厚度（较厚的层压板可能需要多次压实）。其他液体和预浸料树脂将基于其独特的 VE 特性而需要不同的时间和温度。

　　图 4. 对腔室进行通风可以使内部真空袋紧贴贴片向下拉，有效地压实新脱气的层，并使层压板达到所需的固化状态。

　　图 3 和图 4 说明了 DVD 处理的工作原理。首先，使用内袋供应阀关闭对带有贴片的内袋的真空。然后，在腔室中慢慢抽真空，直到线 Hg 英寸以内（根据仪表读数），在腔室和内袋之间产生轻微的压差。

　　对内袋重新施加真空，并在 VE 曲线确定的等温温度或维修说明中给出的等温温度下保持指定的（凝胶前）时间。经过一段时间后，将腔室排放到大气中，并在内袋内对贴片进行拆散，直到达到所需的固化状态。

　　图 5. 在施用贴片之前，用糊状粘合剂涂覆 B阶段贴片层压体和待修复的结构。然后定位贴片，使得纤维角度匹配，并且使用真空袋工艺用热毯 固化贴片。

　　DVD 处理后，可以将贴片从腔室中取出并共粘合（图 5），或在单独的模具上固化成形状，并根据需要二次粘合到母体结构上。

　　多年来（自 2016 年以来），一个商业团体根据国防部的 SBIR-STTR 计划对单真空袋（SVB）工艺的开发进行了审查，以取代 DVD。目标是生产一种同等或更高质量的工艺，适用于飞机上或机下的大型维修，所需资源更少，耗时更少。目前尚不清楚这项工作的进展情况。2010 年，波音公司申请了一项适用于轮廓表面的原位 DVD 方法的专利。虽然基本概念与上述相同，但飞机上的能力允许在一个过程中对补片进行拆封和固化（图 6）。在专利文件中可以找到在腔室中使用可充气气囊的可选设置以及具体细节。

　　除了将 DVD 工艺用于复合材料修补补丁外，还可以设想在压实复合材料层压板之前提取挥发物和气体的基本概念。我可以设想使用这一过程的改编版本来建造小型结构面板和其他物品，如弹道装甲板、门和舱口、牌匾等，而无需热压罐。创新的可能性是无穷的。

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