理论教育 树脂传递模塑优化方案

树脂传递模塑优化方案

时间:2023-06-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:反应性的热固性液态树脂在较低压力下注入含有干纤维预成型体的模腔中,树脂将模腔中的空气排出,同时浸润纤维。一般RTM工艺增强材料主要用玻璃纤维制品及有机纤维制品;纤维含量达到25%~60%。

树脂传递模塑优化方案

RTM(图3-11)是一种采用对模方法制造聚合物基体材料制品的工艺。反应性的热固性液态树脂在较低压力下注入含有干纤维预成型体的模腔中,树脂将模腔中的空气排出,同时浸润纤维。树脂在排气口出现时,即模腔充满后,注射过程结束,树脂开始固化,树脂固化达到一定强度后开模,取出样品。

图3-11 RTM成型工艺流程图

3.6.1.1 工艺特点

模具制造和材料选择灵活性强,制品产量在1000~20000件时,采用RTM工艺可获得最佳生产经济效益;能制造具有良好表面质量、高尺寸精度的复杂构件,在大型构件的制造方面优势更明显;模塑的构件易实现局部增强、夹芯结构;可以设计增强材料的类型、铺层结构;纤维含量最高达60%;闭模操作工艺,工作环境清洁,成型过程苯乙烯排放量少,有利于环保;低压注射,可采用玻璃钢模具(包括环氧模具、玻璃钢表面铸镍模具)、铝模具,模具设计自由度高,模具成本低。

3.6.1.2 材料选取原则

RTM工艺用的原材料有树脂体系、增强材料和填料。

(1)树脂体系。黏度较低(0.1~0.5Pa·s),浸润性好,顺利、均匀通过模腔,浸润纤维;固化放热低(80~150℃),防止损坏玻璃钢模具;固化收缩率小,产品变形小;固化时间短,一般凝胶时间为5~30min,固化时间不超过60min;固化时没有低分子物析出,气泡能自动消除。如不饱和聚酯、乙烯基酯树脂、环氧树脂、双马树脂、酚醛树脂和丙烯酸酯树脂。

(2)增强材料。一般RTM工艺增强材料主要用玻璃纤维制品及有机纤维制品;纤维含量达到25%~60%。

要求:铺覆性好,容易制成与制品相同的形状;质量均匀;容积压缩系数大;耐冲刷性好,在树脂注入过程中能保持铺覆原位;对树脂的阻力较小,易被树脂浸透;机械强度高;铺覆时间短,效率高。

(3)填料。根据产品不同性能进行选择,有氢氧化铝碳酸钙等。(www.daowen.com)

3.6.1.3 RTM模具

除传统的金属机加工模具以外,生产中大量使用的是玻璃钢模具,包括聚酯模具、环氧模具、电铸镍模具以及铝铸造模具等。

3.6.1.4 RTM主要工艺设备

(1)预成型设备。预成型机

(2)树脂注射设备。加热恒温系统、混合搅拌器、计量泵以及各种自动化仪表。

(3)开合模和加压设备。开合模简易的办法是用电动机起吊,锁模采用螺杆或连杆机构

(4)真空系统和加热系统。真空辅助法可以有效解决RTM生产工艺中难以解决的制品中的残留气泡。真空辅助是在灌注树脂的同时,在模具的排胶孔接真空泵抽真空,不仅增加树脂传递过程的压力,也可排除树脂中的气泡和水分。同时,大大改善纤维内的浸润性,提高注射速度。

(5)集成制造技术。在生产线上采用一上模、两下模将工作时间和辅助时间重叠的生产方式,比单模节约了1/3时间。

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