RTM技术工艺详解
RTM成型工艺及分类介绍
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工艺简述及RTM模具制作过程
RTM工艺简述及RTM模具制作过程RTM(Resin Transfer Molding)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。
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。
材料的选择模具的质量怎样,材料选择是一个关键,根据RTM成型工艺的特点,进行材料的选择。
(1)胶衣层:RTM成型放热较高,4mm厚的产品放热一般能达到120℃以上。
这就要求胶衣树脂具有耐热冲击性能,光泽和耐热性能。
本次工艺选用乙烯基模具胶衣,它的热变形温度160℃-172℃,有良好的力学性能。
(2)表面层:主要考虑耐热和耐裂性,采用30g/㎡表面毡和300g/㎡无碱短切毡作增强材料,树脂选用双酚A环氧基乙烯酯树脂。
该树脂持续耐高温性好,收缩率低。
(3)增强层:重视强度和收缩性,选用的增强材料为0.4的无碱布和300g/㎡无碱短切毡作为增强材料,采用零收缩树脂树脂为基体材料。
(4)加固层:增加模具的整体刚度,便于开合模操作,采用钢框架加固的方式。
原模的制作一直以来FRP模具的原模很多采用石膏、木材、水泥、石蜡等作为基材,采用手工制作的方法,用这些材料和制作工艺制作的母模表面很难达到A级表面,尺寸精度也无法控制、制作程序复杂、周期长、容易产生缺陷,平整度较差,只适合那些精度要求较低、表面质量要求不高的FRP模具制作。
如果采用上面的方法,根本无法达到RTM模型的制作要求。
为满足RTM模型的要求,可以采用块状可加工树脂为原料通过数控加工制作。
RTM成型学习资料
RTM成型工艺解析与生产注意事项RTM成型工艺与分类1.RTM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)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%。
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。
RTM工艺及模具
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。
试介绍树脂传递法(rtm)及该工艺过程的特点
试介绍树脂传递法(rtm)及该工艺过程的特点下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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rtm工艺技术
rtm工艺技术RTM工艺技术(Resin Transfer Molding)是一种常用的复合材料成型工艺,特点是能够在较低压力下快速并均匀地将树脂注入预先放置好的纤维增强材料中,形成复合材料制品。
RTM工艺的主要步骤包括模具准备、纤维预制件放置、树脂注入、充模、加压、固化和后续处理等。
首先,在RTM工艺中,模具的设计和准备非常关键。
模具应具备良好的密封性能,以确保树脂能够被注入到纤维增强材料之中,同时还要考虑产品的成型形状和尺寸等要求。
通常采用金属或者复合材料制作的模具,以确保模具梯度热容、寿命和承压能力等要求。
在纤维预制件放置阶段,要将预制好的纤维增强材料放置到模具中,并注意纤维的排布和叠放方式。
通常采用布料或者纱线叠放方式,以便在注塑过程中获得更好的力学性能和成型效果。
注塑阶段是整个RTM工艺中最重要的部分。
在注塑过程中,树脂根据模具的形状和尺寸慢慢注入到纤维增强材料中。
通常采用真空或者低压力的方式,以确保树脂能够均匀地填充到整个模具中。
与传统注塑成型相比,RTM工艺能够更好地控制树脂的流动速度和填充程度,从而获得更好的成型效果。
充模和加压阶段是为了确保树脂能够充分渗透到纤维增强材料之中,并消除空气泡。
通过加压,可以提高树脂的渗透速度和纤维增强材料的固化性能,从而获得更高的强度和耐久性。
固化阶段是将树脂完全固化,使纤维增强材料和树脂成为一个整体。
通常采用热固化或者光固化的方式,通过加热或者紫外线照射等方法,使树脂固化并与纤维增强材料牢固地结合在一起。
固化后的制品具有较高的强度、刚度和耐腐蚀性能,适用于各种工程应用。
最后,进行后续处理,如切割、修整、表面处理和涂装等,以获得符合要求的最终产品。
总之,RTM工艺技术是一种先进的复合材料成型工艺,具有成型效果好、成本低、产量高的优点。
通过合理选择纤维增强材料和树脂、优化模具设计、精确控制注塑和固化参数等,可以生产出符合要求的复合材料制品。
随着科学技术的不断发展,RTM工艺技术也将在航空航天、汽车工业、建筑业和体育用品等领域得到广泛应用。
RTM工艺
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。
预浸料模压成型工艺
预浸料模压成型工艺预浸料模压成型工艺(RTM)是一种常用于复合材料制造的生产工艺,通常应用于制造高性能的复合材料零部件。
这种工艺结合了预浸料技术和模压工艺,能够实现复杂形状的零部件制造,同时确保材料的均匀性和强度。
在RTM工艺中,首先需要准备预浸料。
预浸料是指预先浸渍了树脂的纤维增强材料,通常使用碳纤维、玻璃纤维等作为增强材料,再将其浸渍在树脂中。
这种预浸料在搅拌和真空处理之后,可用于模压成型。
预浸料的质量和性能对成品的质量至关重要,因此制备过程需严格控制,以确保材料的均匀性和一致性。
在实际生产中,RTM工艺通常分为几个步骤。
首先,将预浸料放置在放置在模具中,并施加压力以确保材料填充模具。
随后,将模具置入加热压力机中,树脂在高温和高压的环境下固化。
在固化过程中,树脂会流动并填充整个模具空间,确保最终成品的均匀性。
RTM工艺具有许多优势。
首先,由于预浸料预先浸渍了树脂,因此可以精确控制树脂含量,从而确保成品的性能。
其次,RTM工艺适用于大批量生产,能够快速且有效地制造复合材料零部件。
此外,由于模具可以被重复使用,因此RTM工艺也具有较低的模具成本。
但与此同时,RTM工艺也存在一些挑战。
例如,由于需要加热和加压,工艺周期较长,生产效率不如其他成型工艺。
此外,对于复杂形状的零部件,可能需要设计复杂的模具,增加了制造成本和复杂性。
因此,在选择制造工艺时,需要综合考虑产品要求、成本和生产效率等因素。
总的来说,预浸料模压成型工艺是一种广泛应用于复合材料制造领域的高性能成型工艺,能够实现复杂形状零部件的制造,同时确保产品的质量和性能。
随着材料和工艺的不断进步,预浸料模压成型工艺将在未来得到更广泛的应用,并为复合材料制造带来更多可能性。
1。
rtm工艺技术要求
rtm工艺技术要求RTM(Resin Transfer Molding)工艺是一种在复合材料制造过程中常用的注塑工艺。
它适用于大量生产高性能复合材料制品的情况,如航空航天、汽车和船舶等领域。
RTM工艺的主要目标是生产出具有优良性能和质量稳定性的复合材料制品。
为了实现这一目标,RTM工艺有以下几个重要的技术要求。
首先,RTM工艺要求完善的模具设计和制造。
模具是RTM工艺成型的关键,它直接决定了制品的形状、尺寸和表面质量。
为了避免制品出现缺陷,如气泡、翘曲等问题,模具必须具备高度的精度和平面度。
此外,还需要具备良好的磨损性能和抗腐蚀性能,以保证模具的使用寿命和稳定性。
其次,RTM工艺要求精确的材料选型和预制。
在RTM工艺中,通常使用环氧树脂、聚酰胺树脂等作为基体材料,同时添加玻璃纤维、碳纤维等作为增强材料。
为了保证制品具有优异的机械性能和低拉伸率,需要精确控制材料的比例和配比。
此外,还需要对材料进行预制,如预浸料或预浸润,以保证材料的自由流动性和粘接性。
第三,RTM工艺要求严格的生产过程控制。
生产过程控制包括温度、压力和流量等参数的控制。
温度控制是非常重要的,因为它直接影响材料的硬化速度和粘接性能。
压力控制可以有效地避免气泡和空隙的形成。
流量控制是为了确保材料可以均匀地填充到模具中,以避免制品出现凝胶线等问题。
最后,RTM工艺要求严格的检验和质量控制。
在制品成型后,需要进行各项性能测试和外观检查,以确保其符合设计要求和产品规格。
常见的测试包括强度测试、硬度测试和耐热性测试等。
此外,还需要进行外观检查,如表面平整度、色差和气泡等。
只有通过严格的检验和质量控制,才能保证RTM工艺生产出的复合材料制品具有稳定性和可靠性。
综上所述,RTM工艺的技术要求包括完善的模具设计和制造、精确的材料选型和预制、严格的生产过程控制以及严格的检验和质量控制。
只有满足这些要求,才能生产出高性能和高质量的复合材料制品,满足客户的需求和市场的竞争。
三维编织复合材料制造技术—RTM工艺详解
三维编织复合材料制造技术—RTM工艺详解三维编织复合材料是利用纺织技术,通过编织形成干态预成形件,将干态预成形件作为增强体,采用树脂传递模塑工艺(RTM)或树脂膜渗透工艺(RFI),进行浸胶固化,直接形成复合材料结构。
作为一种先进的复合材料,已成为航空、航天领域的重要结构材料, 并在汽车、船舶、建筑领域及体育用品和医疗器械等方面得到了广泛应用。
传统复合材料经典层合板理论已无法满足其力学性能分析,国内外学者建立了新的理论和分析方法。
三维编织复合材料是仿织复合材料之一,是由采用编织技术织造的纤维编织物(又称三维预成形件)所增强的复合材料,其具有高的比强度、比模量、高的损伤容限和断裂韧性、耐冲击、抗开裂和疲劳等优异特点。
三维编织复合材料的发展是因为单向或二向增强材料所制得的复合材料层间剪切强度低、抗冲击性能差、不能用作主承力件,L.R.Sanders于1977年把三维编织技术引入工程应用中。
所谓3D编织技术是通过长短纤维在空间按一定的规律排列,相互交织而获得的三维无缝合的完整结构,使复合材料不再存在层间问题,且抗损伤能力大大提高。
其工艺特点是能制造出各种规则形状及异形实心体,并可使结构件具有多功能性,即编织多层整体构件。
目前三维编织的方式大约有20多种,但常用的有4种,分别是极线编织(polar braiding)、斜线编织(diagonalbraiding or packing braiding)、正交线编织(orthogonal braiding)和绕锁线编织(warp interlock braiding)。
三维编织中又有多种型式,例如二步法三维编织、四步法三维编织、多步法三维编织。
树脂传递模塑法发展史三维编织复合材料成型工艺主要有树脂传递模塑法(RTM,Resin Transfer Molding),它是将液态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,是近年来发展迅速地适宜多品种、中批量、高质量先进复合材料制品生产的成型工艺,它是一种接近最终形状部件的生产方法,基本无需后续加工。
rtm工艺和模压法
rtm工艺和模压法
RTM工艺是指树脂传输模塑工艺(Resin Transfer Molding),是一种用于复合材料制造的成型工艺。
在RTM工艺中,预先铺设好
的纤维增强材料(如玻璃纤维、碳纤维等)被放置在模具中,然后
通过负压将树脂注入到模具中,使得树脂浸透纤维增强材料,最终
形成所需的零件或构件。
RTM工艺通常用于制造复杂形状的零件,
具有成本低、生产周期短、成型精度高等优点。
而模压法是一种常见的塑料成型工艺,也被称为压缩成型。
在
模压法中,塑料颗粒被加热至熔化状态后,被注入到模具中,然后
施加压力使其充分填充模具并冷却固化,最终得到所需的塑料制品。
模压法适用于生产各种尺寸和形状的塑料制品,具有成本低、生产
效率高、制品密度均匀等优点。
从工艺原理来看,RTM工艺注重树脂的浸透和充填,适用于复
合材料的生产;而模压法则是通过加热塑料颗粒使其熔化后填充模具,适用于塑料制品的生产。
从应用领域来看,RTM工艺主要应用
于航空航天、汽车、船舶等领域,而模压法则广泛应用于塑料制品
制造行业。
总的来说,RTM工艺和模压法都是常见的成型工艺,它们各自适用于不同的材料和产品领域,具有各自独特的优点和适用范围。
rtm成型工艺流程
rtm成型工艺流程
RTM(Resin Transfer Molding)成型工艺流程是一种通过成型
覆膜技术,使用压力将预浸层纤维材料浸渍于合适的树脂中来制造复合材料制品的工艺。
RTM成型工艺流程一般包括以下几个步骤:
1. 制备模具:根据产品设计要求,制作出适合的模具。
模具可以包括一个或者多个腔室,根据产品的复杂程度决定。
2. 准备纤维预浸料:将纤维材料与树脂进行匹配,并将其浸泡在树脂中,以获取预浸层纤维材料。
3. 关闭模具:将两个模具部分合拢,确保密封。
4. 注入树脂:通过在模具中施加压力,将树脂从预先确定的入口注入模具中。
5. 充填纤维:随着树脂的注入,树脂会在模具中渗透纤维材料,充填整个模腔。
6. 固化树脂:当树脂注入完毕后,施加固化条件,例如温度和压力等,使树脂固化。
7. 模具开启:固化完毕后,打开模具,取出模具中的复合材料制品。
8. 整理和加工:对取出的复合材料制品进行必要的整理和加工,例如去除闪烁,修整边缘等。
RTM成型工艺可以生产具有较高性能和复杂形状的复合材料
制品。
由于该工艺的成本较低,制造周期较短,并且适用于大批量生产,因此在航空航天、汽车、建筑等领域得到了广泛应用。
RTM成型工艺解析与生产注意事项
RTM成型工艺解析与生产注意事项闭模成型工艺成型工艺与分类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。
由于环保要求日益严格,促使了闭模成型技术的应用与发展。
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。
[视频]汽车空调外壳RTM工艺过程力王新材料科技(河源)有限公司协助拍摄[视频]新能源电池盒RTM工艺过程力王新材料科技(河源)有限公司协助拍摄RTM成型工艺模具技术1)RTM总工艺路线RTM有三个重要的组成部分:*1原材料系统*2注入设备*3模具系统2)RTM成型用模具技术所有RTM产品都需一适合工艺的模具,RTM也不例外。
RTM模具可以用铝钢、FRP来制作。
由于铝钢模具不易变形但价格格高,在这不作介绍。
下面主要介绍FRP模具。
*1RTM模具型式和材料FRP模具用于RTM,按一般规定做——7-10mm厚的模具层板,然后在基础模具表面下装入——加热芯形成夹层结构,模具层板总厚为20mm。
由于这厚度不能胜任RTM成型工艺所需的强度,因此需进一步增强。
箱形钢型材要比复合材料便宜得多,一般以箱形钢型材加固。
FRP模具实践证明用劣质树脂翻制的模具使用寿命极短,而对产品质量也有直接影响,所以模具表面要求用耐温、耐化学腐蚀的材料来做。
模具制作成本大部分是人工、材料选择成本几乎与模具总造价无关。
目前一般选用乙烯基酯模具树脂系统和胶衣,并且证明比传统环氧材料具有更好的使用寿命和耐温性。
据国外资料报道,用乙烯基酯模具树脂制得的模具模塑次数已超过18000多模次,而且还在继续使用。
*2模具加热用于玻璃钢工业的大多数树脂都有一与温度直接相在的固化曲线,所以寻找生产模具能够控制温度的方法具有相当的现实意义,这样有助于优化生产效率。
rtm工艺技术缺点
rtm工艺技术缺点RTM(Resin Transfer Molding)是一种常用的复合材料成型工艺技术,通过在模具中注射树脂将纤维增强材料浸泡在树脂中,然后在高压下固化形成最终产品。
尽管RTM工艺技术具有许多优势,但也存在一些缺点。
首先,RTM工艺技术的成本较高。
相对于传统的手工层叠和注塑成型工艺,RTM工艺需要更多的设备和材料来实现。
在RTM工艺中,需要使用专门的模具和胶片,同时还需要使用高压注射设备来注射树脂。
这些设备和材料的采购和维护成本都较高,从而导致了总体的成本上升。
其次,RTM工艺技术对模具的要求较高。
由于RTM工艺需要将树脂注入模具中,在模具中形成完整的纤维增强复合材料,因此模具的密封性能和耐压性能要求较高。
如果模具的密封性能不足,树脂会泄漏出去,导致产品质量下降。
而且,模具需要能够承受高压注射时带来的压力,如果模具的耐压性能不够强,会导致模具破裂甚至损坏。
此外,RTM工艺技术的生产周期较长。
由于RTM工艺要求将树脂完全浸润纤维增强材料,这个过程需要一定的时间,而且注塑压力较高,导致注塑时间更长。
同时,由于RTM工艺技术的复杂性,需要经过多个工序才能完成,例如模具准备、材料准备、注塑和固化等。
这些工序需要逐一进行,总体来说就需要较长的时间才能完成。
最后,RTM工艺技术在产品设计方面的灵活性较差。
由于RTM工艺要求使用模具生产复合材料产品,因此产品的形状和尺寸主要受到模具的限制。
如果需要更改产品的形状或尺寸,需要重新设计和制造新的模具,这会增加额外的成本和时间。
而且,由于树脂注塑需要一定的压力来实现,对于一些细小、薄壁或者复杂形状的产品,可能无法很好地实现树脂的注塑,导致产品质量受到影响。
综上所述,RTM工艺技术虽然有许多优势,但也存在一些缺点,如成本较高、对模具的要求较高、生产周期较长以及产品设计灵活性较差等。
因此,在选择使用RTM工艺技术时需要权衡其优点和缺点,选择适合的工艺来满足产品的要求。
RTM工艺解析
RTM
铺设增强材料
RTM
合模 注射树脂
RTM – 脱模
RTM的优点
无需胶衣涂层即可为 构件提供光滑表面, 能制造出具有良好表 面的高精度复杂制品 制品纤维含量高, 模具制造及选材灵 活性大,设备及模 具投资小,产品只 成型过程中挥发物少, 空隙率低(<0.2%)
产品铺层过程中
可加入嵌件及对 局部进行加强
注胶压力
压力的高低决定模具的材料要求和结构设计, 高压力需要高强度、高刚度和大的合模力。 降压措施:降低树脂粘度,适当的模具注胶口 和排气口设计;适当的纤维排布设计;降低注 胶速度
注胶速度
注胶速度取决于树脂对纤维的润湿性和树脂的 表面张力及粘度,受树脂活性期、压力设备的 能力、模具刚度、制件尺寸和纤维含量制约。 人们希望获得高的注胶速度,以提高生产效率, 且利于气泡的排除,但速度的提高会伴随压力 的升高
流动性分析
充模流动
RTM
热传递 复合材料 成型工艺 共有 固化反应
流动性分析
RTM是一种类似于水穿过土壤的渗透过程
树脂在模具内流动, 并逐渐充满整个模具 宏观
树脂润湿纤维,并将材料 中的空气置换取代 微观
纤维
气泡
树脂
真空辅助RTM
VARTM(真空辅助RTM)工艺
为了使注射时改善模具型腔内树脂的流动性、浸渍性,
VARTM工艺过程
树脂+引发剂
树脂+固化剂
686Pa,3~4h 搅拌 2.1~2.7MPa
脱泡
模具+预成型坯
41.2Pa
137Pa
除气泡和水分
树脂注射
常 压
脱模
固化
RTM工艺
RTM工艺
树脂传递模塑成型(RTM)是一种介于手糊工艺和SMC工艺之间的、适合中等批量生产的闭模成型技术。
RTM的基本原理是将玻璃纤维增强材料铺入到闭模的模腔内,用压力将液态树脂注入模腔,浸润玻璃纤维增强材料,然后经固化、脱模后形成产品。
RTM工艺的优点:
1.无需胶衣涂层即可为构件提供光滑表面,能制造出具有良好表面的高精度复杂制品
2.模具制造及选材灵活性大,设备及模具投资小,产品只需做小的修边
3.产品铺层过程中可加入嵌件及对局部进行加强
4.制品纤维含量高,孔隙率低(<0.2%)
5.可以生产高性能、尺寸较大、批量中等的产品
目前,RTM工艺已广泛应用于建筑、交通、电讯、航海航天航空等领域
RTM模具、制品(高铁VIP座椅模具、制品):
高铁VIP座椅(扶手)上模高铁VIP座椅(扶手)下模
高铁VIP座椅高铁VIP座椅
地铁高压接线盒模具、制品:
地铁高压接线盒(盖板)模具地铁高压接线盒(底座)模具
地铁高压接线盒(防弧罩)模具
地铁高压接线盒制品
地铁高压接线盒制品
地铁高压接线盒制品。
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增强材料
由于在RTM成型过程中,增强材料在模具型腔 中要经过带压树脂流动充模过程,会带动或充 散纤维,造成制品出现“冲浪”或“跑道”现 象。因此,为保证制品质量,RTM工艺适用于 采用长纤维和连续纤维织物作为增强材料
工艺因素
影响RTM工艺的因素
VARTM(真空辅助RTM)工艺
一般RTM工艺在树脂注入时,模具型腔内可积起几吨压力。 通过使用了真空,模具内形成这种压力的趋势得到了减少, 因而增加了使用更轻模具的可能性,真空的使用也可提高 玻璃纤维的含量,而且有助于树脂对纤维的浸渍。纤维含 量可达65%以上,空隙率小于2%。
VARTM工艺过程
ห้องสมุดไป่ตู้合模
注射树脂
RTM – 脱模
RTM的优点
无需胶衣涂层即可为 构件提供光滑表面, 能制造出具有良好表 面的高精度复杂制品
模具制造及选材灵 活性大,设备及模 具投资小,产品只 需做小的修边
产品铺层过程中 可加入嵌件及对 局部进行加强
制品纤维含量高, 空隙率低(<0.2%)
成型过程中挥发物少, 车间环境及气味较好
在制作高质量RTM制品时,会让出口流出一定 量的树脂以后才结束充模。
目的是改善树脂对纤维的浸渍程度及排出微观 气泡。即改善了纤维与树脂的物理结合强度, 又改善了制品的密实程度。
一般浪费树脂量可达模制品重量的1/3~2/3。
注胶压力
压力的高低决定模具的材料要求和结构设计, 高压力需要高强度、高刚度和大的合模力。
基体树脂
室温或工作温度下具有低的粘度(小于1.0Pas) 及一定长的适用期
树脂对增强材料具有良好的浸润性、匹配性、 粘附性
树脂在固化温度下具有良好的反应性且后处理 温度不应过高
固化中和固化后不易发生裂纹 固化时放热少。
增强材料
增强材料的分布应符合制品结构设计的要求, 要注意方向性
增强材料铺好后,其位置和状态固定不动,不 应因合模和注射树脂而引起变动
降压措施:降低树脂粘度,适当的模具注胶口 和排气口设计;适当的纤维排布设计;降低注 胶速度
注胶速度
注胶速度取决于树脂对纤维的润湿性和树脂的 表面张力及粘度,受树脂活性期、压力设备的 能力、模具刚度、制件尺寸和纤维含量制约。
人们希望获得高的注胶速度,以提高生产效率, 且利于气泡的排除,但速度的提高会伴随压力 的升高
设备因素
模具
工艺因素
注胶压力 注胶速度 注胶温度
模具
对模 在50~150KPa的
注射压力下不损 坏、不变形
主入口和出口
主入口必须垂直于模具, 注射时务必使树脂垂直注 入型腔中。
如果不垂直注射,则会使 树脂碰到注射口反射到型 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。
选材
RTM使用的材料
脱模剂:内脱模剂、外脱模剂、混合型脱模剂 树脂基体:UP、EP、VE等 增强材料:布、毡、预浸料、夹心材料 其他材料:聚氨酯泡沫、填料、色料等
脱模剂
通常情况下,RTM使用内脱模剂。但 树脂基体为环氧树脂时,需用外脱模 剂。
主要脱模剂有蜡、硅及聚乙烯醇 (PVA)
RTM的应用
汽车工业 丰田Blizzard车的车顶和后侧部,每台采用了
37Kg的RTM成型件。 卡车的导风板,挡泥板,贮物箱门等,均可采
用RTM工艺制作。
RTM的应用
风能:机舱罩 RTM-light工艺 真空辅助 使用具有导流功能
的夹心材料 使用聚氨酯泡沫做
中间层,降低产品 收缩率,保证产品 刚度的同时降低了 产品的重量和成本
流动性分析
充模流动
RTM
热传递 固化反应
复合材料 成型工艺
共有
流动性分析
RTM是一种类似于水穿过土壤的渗透过程
树脂在模具内流动, 并逐渐充满整个模具
宏观
树脂润湿纤维,并将材料 中的空气置换取代
微观
纤维
气泡
树脂
真空辅助RTM
VARTM(真空辅助RTM)工艺
为了使注射时改善模具型腔内树脂的流动性、浸渍性, 更好地排尽气泡,出现了腔内抽真空,再用注射机注 入树脂,或者仅靠型腔真空造成的负压将树脂吸入的 工艺,这2种方法基本原理和RTM工艺使一致的,适用 范围也是类似的。
RTM的应用
游艇 船体,救生筏
RTM的应用
生活用品 浴缸、座椅、洗衣机外壳、电话亭
思考题
RTM成型厚壁制品时,一般会采用泡沫芯材,将 制品做成夹心结构,为什么?
玻璃布/毡
聚氨酯泡沫
树脂+引发剂 树脂+固化剂
686Pa,3~4h 搅拌
脱泡
2.1~2.7MPa
41.2Pa
137Pa
模具+预成型坯
除气泡和水分
树脂注射
常 压
脱模
固化
RTM的应用
RTM的应用
高性能雷达罩:结构均匀、致密、表面光 滑、尺寸精度及准确度高。
航空工业总公司637研究所:歼-10、米 格-21、歼-8战斗机雷达罩。
RTM
树脂传递模塑料成型工艺
目录
RTM基本概念 RTM选材 RTM工艺因素 真空辅助RTM RTM的应用
基本概念
RTM工艺概念
增强材料(各种织物)
铺层
聚氨酯泡沫
注入树脂
合模
固化
加热
螺栓、螺帽、其他嵌件
后处理
制品
RTM工艺流程
预成型坯料
合模
注入树脂
固化
脱模
RTM
铺设增强材料
RTM
注胶温度
注胶温度取决于树脂体系的活性期和最小粘度 温度。在不至太大缩短树脂凝胶时间的前提下, 为了使树脂在最小的压力下使纤维获得充足的 浸润,注胶温度应尽量接近最小树脂粘度温度。 过高的温度会缩短树脂工作周期,过大温度会 使树脂粘度增大,而至压力升高,也降低了树 脂浸润性。较高的温度会使树脂表面张力降低, 使纤维中空气受热上升,利于气泡排出