RTM成型工艺流程

发表时间:2019-12-09 14:27:00  来源:www.jiunaijixie.com

RTM成型工艺流程主要有以下四个步骤:

一、模具设计与制造

RTM模具由阳模和阴模两个半模组成。模具制作好后,应选择合适的位置设注射口、排气口,铺设密封条,安装定位装置和紧固件等。在RTM模具制作过程中应注意如下几方面问题:

1、要注意注射口、排气口的位置和数量的合理选择。一个模具的注射口一般为一个,而排气口则要根据制品的大小、结构形式来选择若干个。其位置一般选择在离注射口最远端处以便使树脂容易充满模腔,而制品的外观质量可得到有效控制。

2、为了保证模具内树脂漏损率达到工艺规程要求,阴、阳模必须密封好,通常采用橡胶条作为密封材料。

RTM成型工艺流程

3、模具表面的粗糙度必须达到模具设计要求,上、下模匹配应符合相应要求,以确保制品的外形尺寸与形状的精度要求。

4、要保证足够的强度和刚度,一般要求在0.15MPa注射压力下,模具不损伤、不变形,且有较长的使用寿命,兼考虑模具的制造成本。

RTM的模具制作是一个关键环节,它与复合材料制品的质量、生产效率、模具使用寿命以及操作者劳动强度等方面直接相关。

二、预成型体制备

预成型体的制备即预成型时,采用定型剂或缝切的方法把增强材料固定成与制品相同形状的过程,所制备的制品叫预成型体。预成型体的制备是RTM成型中最关键的技术。一般情况下,根据模具尺寸分层裁剪,耗时且纤维易分散。为了操作方便,把增强材料用编织或定型剂固定,使纤维不易分散,然后在加热加压的条件下使增强纤维变成一体,每层都用定型剂粘接。民用产品的RTM成型一般用热塑性树脂或热固性树脂。这些树脂在常温下为固体,加热时熔融固化,将纤维黏结在一起,之后冷却至室温,再变为固体。该技术主要应用于几何尺寸十分复杂的大制件。

RTM预成型

三、合模与注胶

将增强体放入模具后即可合模,合模后需要对模具的密封性进行检查,确保模具的密封性后即可注胶。影响RTM成型工艺的主要因素包括注胶压力、辅助真空、注胶温度。注胶压力的选择一直是RTM工业生产中一个有争议的问题。有人认为采用低压注胶,可促进树脂对纤维表面的浸润;有人则赞成采用高压注胶,认为这样可排出残余空气。Hayward实验结果表明,采用不同注胶压力时,对复合材料剪切强度影响很小,但对弯曲强度影响稍大。而Young的相似研究则进一步表明,仅在室温下低压注胶时,复合材料的弯曲强度稍低,而在高温(如50℃)下注胶时,压力的变化对复合材料的性能几乎没有影响。

RTM注胶

产物中的残余物或气泡如何排出是RTM技术中最难解决的问题之一,通过VARTM技术能够有效地解决。该技术是在注射树脂的同时,在排出口接真空泵抽真空。这样不仅能够增强树脂传递压力,排除模具及树脂中的气泡和水分,更重要的是能够为树脂在模腔中打开并形成完整的通路。VARTM能显著地减少最终产品中夹杂物和气泡的含量,进而提高产品的力学性能。另外,无论增强材料是编织的还是非编织的,无论树脂类型及黏度如何,VARTM都能大大改善模塑过程中纤维对树脂的浸润性。

RTM脱模

四、固化与脱模

RTM成型主要借助烘箱进行加热固化,脱模也相对比较简单,此处不再详述。

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