章三传:如何提高RTM制品胶衣的表面质量
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RTM成型工艺及分类介绍1、RTM成型工艺与分类RTM是指低粘度树脂在闭合模具中流动、浸润增强材料并固化成形的一种工艺技术,属于复合材料的液体成形或结构液体成形技术范畴。
其具体方法是在设计好的模具中,预先放入经合理设计、剪裁或经机械化预成形的增强材料,模具需有周边密封和紧固,并保证树脂流动顺畅;闭模后注入定量树脂,待树脂固化后即可脱模得到所期望产品。
SMC、BMC模压、注射成型、RTM、VEC技术都属闭模成型工艺。
由于环境法的制定和对产品要求的提高使敞模成型复合材料日益受到限制,促使了闭模成型技术的应用,近年来尤其促进了RTM技术的革新和发展。
2、RTM的类型RTM工艺起始于上世纪50年代,目前,RTM成型工艺己广泛应用于建筑、交通、电讯、卫生、航天航空等领域。
下面介绍几种RTM技术。
01、RTM,树脂传递模塑。
该技术源自聚氨酯技术,成型时关闭模具,向预制件中注入树脂,玻纤含量低,约20-45%。
02、VARIT,真空辅助树脂传递注塑。
该技术利用真空把树脂吸入预制件中,同时也可压入树脂,真空度约10-28英寸汞柱。
03、VARTM,真空辅助树脂传递注塑。
制品孔隙一般较少,玻纤含量可增高。
04、VRTM,真空树脂传递模塑。
05、VIP,真空浸渍法。
06、VIMP,可变浸渍塑法。
树脂借助真空或自重移动,压实浸渍。
07、TERTM,热膨胀RTM。
在预制件中插入芯材,让树脂浸渍并对模具与成形品加热。
芯材受热膨胀,压实铺层。
利用这种压实作用,结合表面加压成型。
08、RARTM,橡胶辅助RTM。
在TERTM方法中不用芯材而用橡胶代之。
橡胶模具压紧成型品,使孔隙大大减少,玻纤含量可高达60-70%。
09、RIRM,树脂注射循环模塑。
真空与加压结合,向多个模具交替注入树脂,使树脂循环,直至预制件被充分浸透。
10、CIRTM,Co-Injection RTM。
共注射RTM,可注入几种不同的树脂,也可使用几种预制件,可利用真空袋和柔性表面的模具。
RTM材料的简单介绍来源:塑料论坛()一、RTM是什么:RTM(ResinTransferMolding)是将树脂注入闭合模具中浸润增强材料并固化成型的工艺方法,适于多品种、中批量、高质量先进复合材料成型。
这一先进工艺有着诸多优点,可使用多种纤维增强材料和树脂体系,有极好的制品表面。
适用于制造高质量复杂形状的制品,且纤维含量高、成型过程中挥发成分少、环境污染少,生产自动化适应性强、投资少、生产效率高。
因此,RTM工艺在汽车工业、航空航天、国防工业、机械设备、电子产品上得到了广泛应用。
北京塑料制品厂专家说:决定RTM产品的首要因素就是模具,由于RTM模具一般采用阴阳模对合方法,因而想办法提高阴阳模的表面质量和尺寸精度就成为决定产品质量的一个关键因素。
二、对RTM用模具的要求:在RTM工艺中,模具设计与其制作的质量直接关系到制品的质量、生产效率和模具寿命等。
因此,模具制作技术是RTM工艺中一个极为重要的环节。
RTM工艺对模具的一般要求如下。
(1)保证制品尺寸、形状的精度以及上下模匹配的精度。
(2)具有夹紧和顶开上下模的装置及制品脱模装置。
(3)在模压力、注射压力及开模压力下表现出足够高的强度和刚度。
(4)可加热,并且模具材料能经受树脂同化放热峰值的温度。
(5)具有合理的注射孔、排气孔,上下模具密封性能好。
(6)寿命要长,成本要尽量低廉。
要满足上述要求,模具结构多采用组合形式,有锁紧、开模和脱模装置,模具上设有注射日和排气口。
注射口一般位于上模最低点,放在不醒目的位置以免影响制品外观质量。
注射口还需垂直于模具,注射时务必使树脂垂直注入型腔中,否则会使树脂碰到注射口而反射到型腔中,破坏树脂在型腔内的流动规律,又会造成型腔内聚集大量气泡,导致注射失败。
排气口位于树脂流动方向的最高点以投其他树脂较难到达的地方,这样的设计是为了保证树脂能充满整个模具型腔,并尽量排尽空气,使制品内无气泡存在。
密封材料一般为橡胶、改性橡胶或硅橡胶,密封位置在模具边缘,模具材料为金属或玻璃纤维增强复合材料。
轻质RTM工艺及模具制作一.轻质RTM成型工艺原理及技术特点1.工艺原理轻质RTM就是真空辅助带压低粘度树脂在闭合模具中流动浸润增强材料并固化成型的一种工艺技术,其成型压力不足1kg/cm2。
树脂和固化剂通过注射机计量泵按配比输出带压液体在静态混合器中混合均匀,然后在真空辅助下注入已合理铺放好的纤维增强体的闭合模中,模具用真空对周边进行密封和合模,并保证树脂流动顺畅,然后进行固化。
该工艺需要二级真空,第一级真空(真空度为667毫米汞柱)完成上下模的闭合动作,第二级真空(真空度为376毫米汞柱)在树脂注射过程中辅助树脂的流动和对增强材料的浸润。
2.技术特点轻质RTM具有很多传统RTM相似的优点,比如生产效率和产品质量可以得以提高;可以得到两面光,大尺寸的产品;减少树脂有害成份对人体和环境的毒害。
由于轻质RTM是低压真空辅助成型工艺,所以与传统RTM相比,模具制作工艺大大简化,既方便又快捷。
模具无需如传统RTM那样进行钢结构的加强,下模为三明治夹芯结构,具有较高的刚度以防止树脂在注射过程中模具产生任何变形,同时三明治夹芯结构可以有效保存产品固化时产生的热量,有利于后续产品的快速固化,缩短生产周期。
而上模更为简单,可作成轻质、半刚性的结构,这样非常有利于频繁的脱模、合模的操作。
二.模具的制作1.模具制作环境的要求以及原料的选择a.环境环境温度:理想的范围为25±3℃。
相对湿度:不能大于60%。
制作车间:应保持比产品生产区更高的清洁度与日常维护。
b.材料对于该工艺所需要的材料我们推荐如下:①主要材料胶衣:ccp-071(具有优良的耐热能力,HDT为160-173℃)模具树脂:RM2000(快速固化,快速制造模具,低收缩,降低模具成本)F-010(环氧改性乙烯基树脂,良好的强度和耐热性,以及低收缩率)表面毡:300g/m2无碱短切毡:450g/m2轻木:用于提高模具的刚性并减轻重量蜡片:用于控制模腔的厚度,良好的厚度均匀性。
树脂传递成型RTM制品常见缺陷及解决办法与几种常用工艺相比,RTM工艺可以生产高性能、尺寸较大、高综合度、批量中等的产品。
产品数量在1500-40000件,适于RTM工艺。
因此,RTM是一种很有前途的成型工艺。
目前,RIM工艺已广泛应用于建筑、交通、电讯、卫生、航空航天等领域。
国内引进RTM 工艺设备始于80年代,尽管引进的设备不少,但由于该工艺较年青,技术上有一定难度,产品经常出现一些缺陷,本文就RTM制品常见缺陷进行分析,以供参考。
1、产品表面局部粗糙无光泽。
RTM产品产生这种现象的主要原因是产品轻度粘模。
用手在模具上触摸,当触摸到这些部位时,手感极其粗糙。
通常产品生产一段时间后,就会出现这样的问题,这时需要及时清洗模具。
首先用水砂纸打磨模具上粗糙的部位,然后用棉丝蘸丙酮擦净整个模具,最后给模具涂覆脱模剂。
2、胶衣起皱。
胶衣起皱的主要原因是在浇注树脂之前,胶衣树脂固化不完全,浇注树脂中的苯乙烯单体溶胀脏衣树脂,产生皱纹。
因此喷涂胶衣时要注意以下几个方面:1)胶衣层厚度,通常为0.3-0.5mm或400-500g/m2,需要时可增加其厚度;2)检查促进剂的加入量和混合效率,促进剂用量一定要加足;3)待胶衣树脂完全固化后再浇注树脂。
3、漏胶。
漏胶的主要原因是模具合楼后不严密或密封垫不严密。
合模前应检查密封整是否完好,有无裂缝等,发现问题要及时更换。
合模时,模具要压紧密封垫,浇注时一旦发现漏胶应立即紧固漏胶部位周围的螺栓。
4、气泡。
从理论上分析,产生气泡的原因有四种:1)模腔内树脂固化反应放热过高,固化时间过短,因而模腔中的气体没有完全排出;2)树脂注入楼腔时带入空气过多,灌注时间内无法全部排出,甚至气泡一直居于模腔顶部,从上而下的树脂不能将其携带出去;3)树脂粘度过大,气泡在灌注时间内不能全部从产品中溢出。
而且由于树脂粘度大,流动缓慢,甚至可能刚将气泡携至产品侧面中部区(产品较高时),从而脱模后的产品含气泡(或坑状缺胶)较多;4)树脂注入模腔的压力过大,致使气泡包容在树脂中,难以排出。
RTM相关资料1.前言所谓闭模成型工艺就是在阴、阳模闭合的情况下成型复合材料构件的工艺方法。
SMC、BMC模压、注射成型、RTM、VEC技术都属闭模成型工艺。
由于环境法的制定和对产品要求的提高使敞模成型复合材料日益受到限制,促使了闭模成型技术的应用,近年来尤其促进了RTM技术的革新和发展。
2.RTM的类型RTM工艺,即树脂传递模塑工艺,是一种新型的模压成型方法。
它具有模具造价低、生产周期短、劳动力成本低、环境污染少、制造尺寸精确、外形光滑、可制造复杂产品等优点。
40年代来,该工艺是为适应飞机雷达罩成型而发展起来的。
目前,RTM成型工艺己广泛应用于建筑、交通、电讯、卫生、航天航空等领域。
下面介绍几种RTM技术。
1)TM,树脂传递模塑。
该技术源自聚氨酯技术,成型时关闭模具,向预制件中注入树脂,玻纤含量低,约20-45%。
2)VARIT,真空辅助树脂传递注塑。
该技术利用真空把树脂吸入预制件中,同时也可压入树脂,真空度约10-28英寸汞柱。
3)VARTM,真空辅助树脂传递注塑。
制品孔隙一般较少,玻纤含量可增高。
4)VRTM,真空树脂传递模塑。
5)VIP,真空浸渍法。
6)VIMP,可变浸渍塑法。
树脂借助真空或自重移动,压实浸渍。
7)TERTM,热膨胀RTM。
在预制件中插入世材,让树脂浸渍并对模具与成形品加热。
芯材受热膨胀,压实铺层。
利用这种压实作用,结合表面加压成型。
8)RARTM,橡胶辅助RTM。
在TERTM方法中不用芯材而用橡胶代之。
橡胶模具压紧成型品,使孔隙大大减少,玻纤含量可高达60-70%。
9)RIRM,树脂注射循环模塑。
真空与加压结合,向多个模具交替注入树脂,使树脂循环,直至预制件被充分浸透。
10)CIRTM,Co-Injection RTM。
共注射RTM,可注入几种不同的树脂,也可使用几种预制件,可利用真空袋和柔性表面的模具。
11)RLI,树脂液体浸(渗)渍。
在下模内注入树脂,入入预制件后覆盖上模,加热并用热压釜的成型压力成型。
树脂传递模塑成型工艺RTM工艺的主要原理是在模腔中铺放按性能和结构要求设计的增强材料预成形体,采用注射设备将专用树脂体系注入闭合模腔,模具具有周边密封和紧固以及注射及排气系统,以保证树脂流动流畅并排出模腔中的全部气体和彻底浸润纤维,还具有加热系统,可加热固化成形复合材料构件。
它是一种不采用预浸料,也不采用热压罐的成形方法。
因此,具有效率高、投资、绿色等优点,是未来新一代飞机机体有发展潜力的制造技术。
该方法的优点是环保、形成的层合板性能好且双面质量好,在航空中应用不仅能够减少本身劳动量,而且由于能够成形大型整体件,使装配工作量减少。
但是树脂通过压力注射进入模腔形成的零件存在着孔隙含量较大、纤维含量较低、树脂在纤维中分布不匀、树脂对纤维浸渍不充分等缺陷,因此该技术还有改进潜力。
该工艺还能帮助生产尺寸精确,表面工艺精湛的复杂零件。
树脂传递模塑工艺还有一个特点是,能够允许闭模前在预成型体中放入芯模填充材料,避免预成型体在合模过程中被挤压。
芯模在整个预成型体中所占的比重较低,大约在0-2%之间。
下表是一些常见RTM成型产品的缺陷问题和解决办法。
粗纱、硬度大再选牌号邹折玻璃纤维流动错位用对预成型坯粘结剂有效的粘结剂,减慢注入速度玻璃纤维类型质量不好选择质量好的玻纤挠曲变形脱模时固化不完全促进树脂固化,用补强材料提高刚度使用矫正夹具树脂固化收缩使用低收缩剂,使用填料RTM工艺成功事例:图:ASC – II桨叶通过美国联邦航空局的认证,成功运用于派珀飞机上(Piper Matrixaircraft),ASC – II桨叶同样适用于Cirrus的SR - 22和其他通用航空飞机。
来源:派珀飞机公司Hartzell公司使用自有设计软件--PROP Code和ANSYS公司开发的有限元分析(FEA)软件对桨叶上应力的分配进行分析和设计,然后用另一个内部开发程序来生成ASC - II复合层压结构。
汉克将这种泡沫夹芯三明治结构设计描述为单体横造结构。
rtm工艺流程RTM工艺流程RTM(Resin Transfer Molding)是一种常用的复合材料成型工艺,广泛应用于航空航天、汽车、船舶等领域。
本文将介绍RTM工艺的流程及其特点。
一、工艺流程概述RTM工艺是一种封闭模具内注塑的工艺,主要包括以下几个步骤:1. 模具准备:首先,根据产品的形状和尺寸要求,制作模具。
模具可以采用金属或复合材料制成,具有良好的密封性和耐高温性能。
2. 布料预处理:在RTM工艺中,通常使用预浸料(prepreg)作为增强材料。
预浸料是一种纤维增强树脂复合材料,需要在成型前进行预处理。
预处理包括解冻、切割和堆叠等步骤,以确保预浸料的性能和质量。
3. 模具封闭:将预处理好的布料堆叠在模具的一侧,然后将模具封闭。
模具的封闭可以采用机械夹紧或真空吸附等方式,以确保模具内的压力和温度稳定。
4. 树脂注入:在模具封闭后,通过注射设备将树脂注入模具内。
树脂可以是热固性树脂,如环氧树脂或聚酯树脂。
注入过程需要控制注射速度和压力,以确保树脂充分渗透纤维增强材料。
5. 固化成型:树脂注入后,需要进行固化过程。
固化可以通过热固化或光固化等方式进行。
固化时间和温度需要根据树脂的性质和产品要求进行控制。
6. 模具开启:在树脂固化后,打开模具,取出成型件。
成型件具有优良的力学性能和表面质量。
二、RTM工艺的特点RTM工艺相比其他成型工艺具有以下特点:1. 成型件质量高:由于RTM工艺采用封闭模具,可以有效控制树脂的渗透和固化过程,从而获得高质量的成型件。
2. 复杂形状成型:RTM工艺适用于复杂形状的产品制造,可以满足各种工程要求。
3. 纤维含量高:RTM工艺可以实现高纤维含量的复合材料制造,提高产品的强度和刚度。
4. 自动化程度高:RTM工艺可以实现自动化生产,提高生产效率和一致性。
5. 环保节能:RTM工艺中的树脂可以回收再利用,减少了废料的产生,符合环保要求。
总结:RTM工艺是一种先进的复合材料成型工艺,具有高质量、适用于复杂形状、高纤维含量、自动化程度高和环保节能等特点。