RTM工艺实验报告
复材树脂传递模塑成型实验总结
复材树脂传递模塑成型实验总结
众所周知，先进复合材料制品具有优良的性能，但是成本很高，从而限制了它们的广泛应用。
复合材料制品的成本由设计成本、原材料成本和制造成本构成，其中制造成本所占的比重很大。
目前我国先进复合材料部件的制造还是以手工铺层和热压罐固化为主，生产效率低、成品率低、制造成本高。
发展RTM成型工艺对于降低复合材料的制造成本，扩大复合材料的应用范围将会起很大的作用。
此外，对于三维编织增强体而言，RTM 是最有效的成型工艺。
因此可以相信RTM工艺将在关键性复合材料部件的制造中得到越来越广泛的应用。
树脂传递模塑RTM工艺树脂微观流动行为数值分析
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-229 年 $ 月
固体火箭技术
第 -7 卷
艺树脂宏观流动影响重大， 特别是在纤维含量较高的 先进复合材料 !"# 成型过程中， 树脂对于增强纤维的 微观浸润效果是影响材料性能的关键因素
［ $］
( 为纤维束沿 式中, ) / 为纤维束内微观坐标系坐标； 主坐标轴 （ "） 方向厚度的 % 0 - ， 即最大椭圆的长半轴； + 为纤维束沿副坐标轴 （ )） 方向厚度的 % 0 - ， 即最大椭圆 的短半轴。
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05B 工艺中树脂流动行为进行深入分析， 对制定和优 化 05B 工艺参数、 提高复合材料的性能具有重要意 义。 迄今为止， 很多 05B 树脂流动方面的研究大多从 宏观水平分析树脂在纤维预制体内的平均流动现象， 在研究过程中不考虑树脂体系在纤维束内部的微观流
［ @ W F］ 。许多研究表明， 微观浸润行为对 05B 工 动行为
。根据树
脂在 !"# 工艺流动充模过程中的流体力学特点， 文中 建立了树脂在增强纤维束内流动的数学模型。该模型 能够预报影响 !"# 工艺树脂微观流动行为工艺参数 的变化规律。
RTM工艺实验报告
高性能复合材料综合实验学院（系）：航空航天与力学学院实验课程：航空材料实验人：秦川学号：103560 试验日期：2011.5一．实验目的1.掌握RTM成型工艺，操作方法；2.复合材料的力学性能测试做好准备；二．实验原理聚酯与固化剂和促进剂充分混合后，可在常温下自然固化。
通过空气增压机将聚酯注入模具可排除气泡，并使树脂与纤维充分接触，减少复合材料缺陷。
三．实验仪器1.空气压缩机；2.RTM模具；3.储料罐；4.尼龙管、金属卡箍5.麻布、丙酮、聚酯、促进剂、固化剂、脱模剂；6.扳手、秒表等。
四．实验内容1.准备（1）清理储料罐、模具；（2）剪麻布（黄麻布）200*140mm（六层）110℃两小时烘干、称重；（3）清理上下模具表面及各浇冒、喷脱模剂；（4）放入布料，布料的两端距模具浇冒口5-15mm；（5）用密封胶条粘在下模具内沿与布各占胶条宽1/2；（6）盖上磨，对角紧十个螺栓，至少三遍；（7）用压缩空气检查密封后的模具，不得漏气；（8）300克聚酯、加1%促进剂搅拌、加2%引发剂搅拌后静置排气（必须遵循先后次序）。
2.制作：（1）连接管路，压缩空气出口与储料罐上端、储料罐下端与模具浇口、冒口与大气用尼龙管连接，除冒口与大气外其他连接必须用金属卡箍拧紧；（2）将静置后的聚酯导入储料罐，盖上盖（罐体与罐盖之间必须用硅橡胶垫密封）；（3）紧固6个螺栓，确保密封；（4）压缩空气机压气至自动停止（约0.8Mpa）;（5）将出气调压阀调至0.1Mpa，开启压缩空气出口阀压入聚酯；（6）等模腔充满树脂，并且冒口有部分聚酯溢出时关闭压缩空气出口阀，将与储料罐连接的管子拔出，卸压；（7）固化约3-4小时。
3.卸模：（1）松开十个螺栓；（2）拧紧卸模螺栓，使上下模分离，取出成品板；（3）去除多余固化树脂，称重册板厚计算树脂含量；（4）清理模具和储料罐。
4.弯曲试样的制作：12.7*60*3mm切8片每组2片。
四．注意事项1.实验前应检查软管和通气口是否通畅，密封是否良好；2.螺栓应按对角一次上好，不得少上螺栓；3.黄麻不得填放过多，否则会使玻璃炸裂；4.实验全程实验者不得离开。
试介绍树脂传递法(rtm)及该工艺过程的特点
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RTM-模压工艺制备厚截面复合材料研究
目录摘要 (i)第一章绪论 (1)1.1 树脂传递模塑工艺（RTM）及其衍生工艺概述 (1)1.1.1树脂传递模塑工艺 (2)1.1.2 软模辅助RTM工艺 (3)1.1.3 真空辅助RTM工艺（VARTM） (4)1.1.4 高压RTM工艺（HP-RTM） (5)1.2 RTM-模压工艺及其研究进展 (6)1.2.1 RTM-模压工艺基本原理及特点 (7)1.2.2 RTM-模压工艺国内外研究现状 (7)1.2.3 RTM-模压工艺的关键工艺参数及其影响 (8)1.3 本文选题依据及研究内容 (10)第二章RTM-模压工艺制备厚截面复合材料试验方案设计及试样制备 (12)2.1 主要实验材料与仪器设备 (12)2.1.1树脂体系的选择 (12)2.1.2增强材料的选择 (13)2.1.3主要实验仪器设备 (15)2.2 正交试验方案设计 (15)2.3 RTM-模压工艺制备厚截面复合材料的工艺流程 (16)2.4 复合材料性能测试与表征方法 (18)第三章RTM-模压工艺用模具分析及设计 (22)3.1 RTM-模压模具设计方案 (22)3.2 RTM-模压工艺用模具的基本性能要求及设计方案 (23)3.2.1 RTM-模压工艺用模具的基本性能要求 (23)3.2.2 模具材料的选择 (23)3.2.3 模具结构的设计 (25)3.3 RTM-模压工艺模具受力分析及尺寸确定 (29)3.4模具加工与检测 (33)3.5本章小结 (36)第四章RTM-模压工艺制备厚截面复合材料性能分析 (38)4.1 正交试验分析及参数优化 (38)4.1.2结果分析与参数优化 (38)4.2RTM-模压工艺制备厚截面复合材料力学性能分析 (43)4.2.1制备异形厚截面复合材料 (43)4.2.2厚截面复合材料的弯曲性能 (44)4.2.3 厚截面复合材料的压缩性能 (46)4.2.4厚截面复合材料的层间剪切强度 (48)4.3RTM-模压工艺制备厚截面制品孔隙率计算与分析 (50)4.3.1复合材料的孔隙率计算 (50)4.3.2RTM-模压工艺制备复合材料的孔隙率分析 (51)4.3.3小结 (52)4.4RTM-模压工艺制备厚截面制品断面形貌分析 (52)4.4.1厚截面复合材料横截面的SEM分析 (52)4.4.2厚截面复合材料弯曲破坏断裂面的SEM分析 (53)4.4.3厚截面复合材料压缩破坏断裂面的SEM分析 (55)4.4.4厚截面复合材料层间剪切破坏断裂面的SEM分析 (56)4.5本章小结 (57)第五章结论与展望 (59)5.1全文总结 (59)5.2 研究展望 (60)致谢 (61)参考文献 (63)作者在学期间取得的学术成果 (68)表2.1 实验所采用的树脂体系 (12)表2.2 树脂体系室温（25℃）的基本性能参数 (13)表2.3 常用玻璃纤维的性能[62] (14)表2.4 实验中E玻纤主要性能参数 (15)表2.5 实验设备 (15)表2.6 试验因素及水平 (16)表2.7 正交表 (16)表3.1 常见模具材料的特点 (24)表3.2 常见模具材料的适用范围 (24)表3.3 45号钢常温下的基本性能 (25)表3.4 模具材料的基本性能 (33)表4.1 正交试验结果 (38)表4.2 试样的弯曲强度和弯曲模量 (45)表4.3 试样的压缩强度和压缩模量 (47)表4.4 试样的层间剪切强度 (49)表4.5 主要测试数据 (50)表4.6 试样的孔隙率 (51)图1.1 RTM工艺流程简图 (2)图1.2 软模辅助RTM工艺原理示意图 (4)图1.3 VARTM工艺原理示意图 (5)图1.4 VIMP工艺原理示意图 (5)图1.5 HP-RTM原理示意图 (6)图1.6 RTM-模压工艺原理示意图 (7)图2.1 环氧EP CYD-128/70#酸酐60℃时的粘度-时间特性曲线 (13)图2.2 环氧EP CYD-128/70#酸酐80℃时的粘度-时间特性曲线 (13)图2.3 斜纹布及其示意图 (14)图2.4 RTM-模压工艺工艺的基本流程 (16)图2.5 经过处理的RTM-模压平板模具 (17)图2.6 纤维增强体的铺放 (17)图2.7 定位螺杆 (17)图2.8 热电偶位置示意图 (18)图2.9 试验采用的固化制度 (18)图2.10 复合材料层间剪切力试样的形状及尺寸 (20)图2.11 排水法测量密度装置 (20)图3.1 常见RTM-模压模具设计方案 (23)图3.2 平板构件模具的流道设计 (26)图3.3 异形构件模具进胶口、出胶口及流道设计 (26)图3.4 压缩密封原理图 (27)图3.5 活塞系统结构图 (28)图3.6 两种密封方式示意图 (28)图3.7 限位方式示意图 (29)图3.8 阳模受力位置 (30)图3.9 网格划分及阳模位移云图 (31)图3.10 网格划分及阴模位移云图 (32)图3.11 异形模具剖面图 (33)图3.12 平板构件模具的主要尺寸 (34)图3.13 异形构件模具的主要尺寸 (35)图3.14 平板构件模具实物图 (36)图3.15 异形模具实物图 (36)图4.2 因素和参数对试样压缩性能的影响权重和影响情况 (39)图4.3 因素和参数对试样剪切性能的影响权重和影响情况 (40)图4.4 因素和参数对试样孔隙率的影响权重和影响情况 (40)图4.5 不同参数对复合材料性能的影响 (42)图4.6 不同参数组合下四种性能的比较 (43)图4.7 异形构件 (44)图4.8 厚截面复合材料板弯曲性能测试及破坏试样 (45)图4.9 不同平面RTM-模压试样的弯曲强度和弯曲模量变化曲线 (46)图4.10 厚截面复合材料板压缩性能测试及破坏试样 (47)图4.11 不同平面RTM-模压试样的弯曲强度和弯曲模量变化曲线 (48)图4.12 厚截面复合材料板弯曲性能测试及破坏试样 (49)图4.13 不同平面RTM-模压试样的层间剪切强度变化曲线 (50)图4.14 两种工艺试样孔隙率的比较 (51)图4.15 不同平面试样孔隙率变化曲线 (51)图4.16 试样的截面扫描电镜图 (53)图4.17 试样上下弯曲破坏断裂面扫描电镜图 (55)图4.18 试样压缩破坏断裂面扫描电镜图 (56)图4.19 试样剪切破坏断裂面扫描电镜图 (57)摘要采用传统RTM及其衍生工艺制备的复合材料制品的纤维体积分数较低（一般为40%），孔隙率难以有效降低，限制了复合材料性能的充分发挥和工艺的推广应用，尤其难以应用于制备高纤维体积分数的厚截面复合材料主承力结构件。
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。
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
采用RTM工艺制作纤维增强树脂板
采用现有真空袋工艺制作测试用纤维增强板存在纤维容易弯曲、褶皱，表面凹凸不平、厚度不一，操作过程繁琐、耗时等问题，采用RTM工艺可以解决上述问题。
1.RTM模具有一定的刚度和光亮度，可以保证制品厚度和平整度，增强了测试时不同样品的横向对比性；
2.RTM工艺可以保证纤维布在一个框架内，不易移动，保证纤维顺直，使制作的试样更有代表性；
3.可以省去铺脱模布、导流网、真空袋等过程，节约了操作时间。
根据国标检测方法中的试样要求，RTM模具内部尺寸设计应为425×300×2（mm）。
RTM
实验报告本科学研究训练－设计（创新）型实验RTM成型工艺实验专业复合材料与工程班级复材061姓名严晓娟学号10062090材料实验教学中心2009年 12 月学生实验报告实验名称RTM成型工艺实验－填料对复合材料的性能影响班级复材061 姓名严晓娟 学号10062090 组号实验时间2009.11 实验地点实验一楼指导教师倪礼忠、周权RTM成型工艺：填料对复合材料的性能影响摘要：树脂传递模塑成型(RTM)是一种闭模成型工艺，其工艺简单、环保，能制造两面光的制品，是其得到快速发展。
在RTM工艺基础上，利用真空辅助技术，将树脂吸入模具内，能有效减少气泡，完善制品性能。
本实验通过真空树脂传递模塑成型工艺(VARTM)制备不同填料的玻璃钢制品，测定制品的性能。
比较不同填料玻璃钢制品的各种性能差异，分析阐述填料对玻璃钢制品性能的影响。
关键词：树脂传递模塑成型，RTM，真空辅助成型，力学性能，物理性能1.文献综述1.1树脂传递模塑成型的发展概况树脂传递模塑成型简称RTM（Resin Transfer Molding），RTM起源于20世纪50年代的冷模浇注工艺[1]，是一种闭模成型技术，能制造两面光的制品。
在国外属于这一工艺范畴的还有树脂注射工艺（Resin Injection）和压力注射工艺(Pressure Infection)。
RTM是近年来复合材料制备工艺中发展较快的工艺。
其发展史可以追溯到50多年前，当时的Marco化学公司Muskat申请了美国专利，提出了RTM的早期概念。
但是，当时没有引起人们的重视。
到了20世纪80年代，由于各国相继出台的环保法对苯乙烯释放的强制性限制，RTM工艺被研究及用于产品的生产。
20世纪90年代，随着飞行器的承力件及次承力构件、国防应用、汽车结构件等的开发，对高新技术产品降低成本的追求，RTM工艺进入飞速发展阶段。
[2]目前，凭借RTM制品低成本和高性能的优势，RTM工艺已经被广泛于航空航天、交通、建筑、通讯、卫生、体育器材等众多领域。
RTM工艺渗透率的研究的开题报告
RTM工艺渗透率的研究的开题报告一、选题背景RTM（Resin Transfer Molding）工艺是一种介质注射成型技术，利用导向结构的基材，以树脂注射成型的方法制作出高性能、高强度、低损耗、防腐蚀的产品。
RTM工艺的应用领域极为广泛，如航空、航天、汽车、船舶、建筑等领域都有应用。
其中，渗透率是影响RTM工艺成型过程和成品质量的重要因素，因此其研究具有重要的理论和应用价值。
二、研究目的本研究旨在探讨RTM工艺渗透率的影响因素，并建立起相应的数学模型，为提高RTM工艺渗透率提供理论依据和技术支撑。
三、研究内容和方法（一）研究内容1. RTM工艺渗透率的基本概念和现状分析；2. RTM工艺渗透率的影响因素研究；3. 建立RTM工艺渗透率的数学模型；4. 验证所建立的数学模型的准确性和可靠性。
（二）研究方法本研究采用理论分析和实验测试相结合的方法，具体包括：1. 文献资料调研，分析RTM工艺的渗透机理和现有的渗透模型；2. 实验测试，通过改变RTM工艺中的注射条件、树脂类型和纤维类型等因素，探究不同因素对渗透率的影响；3. 建立渗透率的数学模型，综合考虑各因素对渗透率的影响，建立合理的数学模型；4. 通过实验验证所建立的数学模型，验证其准确性和可靠性。
四、预期成果通过本研究，预期达到以下成果：1. 确定影响RTM工艺渗透率的关键因素；2. 建立可靠的RTM工艺渗透率数学模型；3. 优化改进RTM工艺中的注射条件，提高渗透率；4. 提高RTM工艺的成品质量，为相关领域的发展提供理论和技术支持。
五、进度安排本研究的进度安排如下：1. 2022年1月至2月：调研文献，进行理论分析；2. 2022年3月至6月：进行实验测试，收集数据；3. 2022年7月至9月：建立数学模型，进行计算分析；4. 2022年10月至11月：验证数学模型，进行结果展示和分析；5. 2022年12月至2023年1月：完成论文撰写和答辩。
实验10 RTM成型实验
实验10、RTM成型工艺试验一、实验目的1.掌握玻璃布的剪裁、铺设、定型；2.掌握RTM成型用树脂体系的选择原则；3.掌握RTM成型工艺的技术要点、操作程序和技巧。
二、实验内容1.树脂基体的选择，及树脂胶液的配置；2.玻璃纤维的预处理、剪裁、铺设、定型；3.模具的准备；4.RTM成型操作，成型过程中压力的控制，流动前锋的流动状态的记录；5.固化、脱模；6.制品质量评价及问题思考。
三、实验原理RTM法，是指在模具的型腔里预先放置增强材料（包括螺栓、螺帽等嵌件），合模后，从适当位置设置的注入孔在一定温度及压力下将配好的树脂注入模具中，使之与增强材料一起固化，最后开模、脱模而得到成型制品。
RTM成型工艺流程主要包括：模具清理、涂脱模剂→→胶衣涂布→→胶衣固化→→纤维及嵌件等安装→→合模夹紧→→树脂注入→→树脂固化→→开模→→脱模→→（二次加工）→→制品。
本实验装置如下图。
注：1—烧杯；2—玻璃管；3—RTM模具；4—数码相机；5—三口锤形瓶；6—真空表；7—真空泵RTM实验装置简图四、实验仪器及药品表1 实验仪器一览表仪器规格数量产地真空泵真空表RTM模具（单向）三口锥形瓶烧杯架盘天平量筒1000ml500ml型号40410ml11111111河南巩义市英峪予华仪器厂天津第二仪表厂中北大学（自制）天津仪器厂天津仪器厂北京大栅栏天平厂天津仪器厂表2 实验药品一览表药品规格产地不饱和聚酯树脂过氧化甲乙酮环烷酸钴玻璃纤维方格布硅脂丙酮191A引发剂促进剂面密度为335g/m2工业级工业级常州金雅化工厂北京玻璃钢研究设计院五、实验步骤1..树脂的选择及其胶液的配置⑴树脂的选择要求：①室温或工作温度下具有较低的粘度（低于1Pa·s），对增强材料浸润性好。
能顺利地，均匀地通过模腔，浸透纤维，快速充满整个型腔。
②固化放热低（80～140℃），防止损伤玻璃钢模具。
③固化时间短，一般凝胶时间为5～30min，固化时间不超过60min。
RTM
３ 结果与讨 论 ３ ． １ Ｂ ． ８ Ｏ树 脂 Ｄ Ｓ Ｃ分析
在Ｎ 气氛 、 升温 速 度为 ５ ￣ Ｃ ／ ｍｉ ｎ条件 下 对 Ｂ ． ８ ０
碳 纤 维 网胎 复合 料 针 刺 板 材 预 制 体 ， 自制 ； 脱模剂 ，
自制 。
树脂 进 行 Ｄ Ｓ Ｃ测试 ， 结果 见 图 １ 。 由图 １ 可 以看 出 ，
剂 的钢 制模 具 中 ， 并 用 螺 栓 紧 固模 具 密 封 ， 在８ ０ ￣ Ｃ
隙率 ； 高力 学 性能 等 。
条件 下 预热 。将 树脂 于 ８ ０ ℃ 预 热 后 放人 Ｒ Ｔ Ｍ 注 射
Ｂ ． ８ Ｏ 树脂是一种专 门为 Ｒ Ｔ Ｍ 工艺开发研制 的
高性 能酚 醛树 脂 。本 文在 对该 树脂 热 化学 行 为 进行
文献标识码 ：Ａ
文章 编号 ：１ ０ ０ ３ — ０ ９ ９ ９ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ５ — ０ ０ ８ ９ — ０ ４
１ 前 言 Ｒ Ｔ Ｍ 工 艺 是先 进复 合 材 料 成 型 技 术 的一 种 ， 其 使用 的增强材料 可设计性较强 ， 能结合纤 维编织 及
预成 型技 术 制 造形 状 复 杂 、 形 状 接 近 最 终 制 品 的 制 件¨ ］ 。Ｒ Ｔ Ｍ 工 艺具 有低 成本 、 高效 率 、 环 保 等 制 造 优势 ， 所 成 制 品尺 寸 精 度 高 ， 所需后处理工作量小 ，
且 孔 隙率较 低 ， 性能 稳定 ， 已被成 功 地应 用 于航 空 航
失 重分 析仪 、 动态力学分析仪、 热膨胀仪 、 激 光 导 热
仪， Ｎ Ｅ Ｔ Ｚ Ｓ Ｃ Ｈ 公 司； Ｐ Ｉ Ｓ Ｔ Ｏ Ｎ ２×２ Ｌ Ｒ Ｔ Ｍ 注射机， Ｉ Ｓ Ｏ Ｊ ｅ ｔ 公司 ； 万 能力 学试 验机 ， Ｓ Ａ Ｎ Ｓ公 司 。
RTM工艺中模具设计分析
RTM工艺中模具设计分析RTM工艺即树指传递模塑工艺，是成型纤维增强塑料的重要工艺之一。
因该工艺对成型的模具要求具有强度高、变形小、寿命长、模腔尺寸准确，同时还要求模具应具有一定尺寸的稳定性和耐热性等诸多特点，所以对模具设计的合理性便显得十分重要。
文中针对模具设计的原则、材料选择、结构设计、密封锁模、胶口设计等进行了较详尽的阐述，并说明了模具设计中计算机仿真软件辅助设计的便捷和重要性。
标签：树脂传递成型；模具设计；计算机仿真辅助设计前言随着经济的发展，我国的制造业也取得了较大的成绩，目前在航空航天、汽车、建筑和船舶等领域已广泛应用树脂纤维复合材料，而RTM成型工艺技术在是当前世界FRP工业中发展最快的成型工艺之一，且在不断应用中日益成熟和完善。
利用RTM工艺所生产出来制品的性能和质量与模具有着直接的关系。
所以说，RTM工艺中模具的设计是至关重要的。
随着CAE计算机辅助工程技术的不断发展，在模具设计时，可对设计和生产工艺过程进行合理的数字化模拟，能够有效避免设计过程中的失误，并可通过模拟结果来指导和优化设计。
1 RTM工艺中模具设计原则RTM成型工艺过程中，一般注射设备每分钟流量5～10升左右，注射压力从0.01～0.8MPa，一般RTM模具模腔内是3～6kg/cm2，因此对于模具的刚度、定位件、密封结构、锁模机构要求较高，如若模具设计任意一个环节考虑不周的话，不仅难以保证制品的尺寸精确性也很容易出现爆模的意外。
由于RTM模具在设计过程中，会受到多种因素的影响，因此模具在设计时应遵循结构简单合理、功能完备、经济实用的原则。
并在设计过程中尽量选择具有良好的机械、热学性能的材料，合适的加工精度，表面要具有较高的光洁度，同时要配合准确、耐用的定位装置和可靠的密封结构，设计合理的进胶口和出胶口位置及监测仪表，同时在设计时也要兼顾综合多种因素对成本进行降低。
2 RTM模具材料选择和结构在RTM工艺中，模具的产量和精度一般都取决于模具的材料。
RTM复合材料的增韧技术研究
RTM论文题目：RTM 复合材料的增韧技术研究摘要：RTM ( Resin Transfer Molding)是目前制备大型复合材料件的一种重要方法，具有生产效率高、性能稳定等优点。
但是RTM 制备的复合材料件在强度和韧性上存在一定的不足，尤其在冲击载荷作用下容易出现破损。
本文综述了RTM 复合材料增韧技术的研究现状和发展趋势，主要包括添加增韧剂、表面改性和纤维增强等方面，并对这些技术的优缺点和适用范围进行了分析和比较。
关键词：RTM 复合材料、增韧技术、增韧剂、表面改性、纤维增强一、引言RTM 是一种将固态树脂浸渍到纤维增强材料中的成型工艺。
具有制备大规模、复杂形状、高性能的复合材料件的优点，成为了目前航空航天、汽车和轨道交通等领域的制造工艺之一。
但RTM 制备的复合材料件在强度和韧性上存在一定的不足，特别是在冲击载荷作用下容易出现破损。
因此，增强RTM 复合材料的韧性是一个具有挑战性但又十分重要的课题。
二、增韧剂的添加增韧剂通过增加界面层厚度或剪切应力等方式，改善复合材料的韧性。
增韧剂可以分为粒子状增韧剂、纤维状增韧剂、微泡增韧剂、介孔增韧剂等。
1、粒子状增韧剂粒子状增韧剂主要包括硬质颗粒和柔性颗粒。
硬质颗粒增韧剂可改善复合材料的压缩和剪切强度，但对拉伸强度和冲击强度影响较小。
而柔性颗粒增韧剂可以增加复合材料的引伸强度、断裂伸长率和韧性。
硬质颗粒增韧剂的缺点是，在高载荷下，颗粒之间的接触可能会引起颗粒间断裂，从而降低复合材料的性能。
柔性颗粒增韧剂的缺点是，它们可以降低复合材料的力学性能，例如拉伸、压缩和剪切强度。
2、纤维状增韧剂纤维状增韧剂主要包括微纤维、短纤维和长纤维。
相比于其他类型的增韧剂，纤维状增韧剂可以提高复合材料的冲击强度和韧性。
纤维状增韧剂的优点是，其最小化了颗粒增韧剂的缺陷，并且纤维可以在复合材料中形成桥接结构，从而增加粘合能力和抗裂强度。
纤维状增韧剂的缺点是，纤维之间的偏向所导致的复合材料不均匀，可能降低复合材料的力学性能。
最新RTM工艺实验报告
最新RTM工艺实验报告实验目的：本实验旨在探究最新的RTM（Resin Transfer Molding）工艺在复合材料制造中的应用效果，评估其生产效率、产品质量及工艺稳定性，并与现有工艺进行比较。
实验材料：- 环氧树脂系统，包括主剂和固化剂- 玻璃纤维增强材料- 聚酯薄膜面层- 铝制模具- 真空泵和压力控制系统- 温度和压力监测设备实验方法：1. 准备工作：清洁并检查铝制模具，确保无尘埃和缺陷。
准备树脂系统，按照供应商提供的说明书准确配比主剂和固化剂。
2. 材料铺设：在模具内铺设预先切割好的玻璃纤维增强材料，并在其上覆盖聚酯薄膜面层。
3. 封闭模具：确保所有排气通道畅通后，封闭模具并连接至真空和压力控制系统。
4. 树脂注入：在真空条件下，缓慢注入树脂系统，同时监测树脂的流动情况和模具内的压力变化。
5. 固化过程：在设定的温度和压力下保持一定时间，以确保树脂充分固化。
6. 脱模与后处理：待树脂完全固化后，打开模具取出产品，并进行必要的后处理，如去除毛边、打磨表面等。
7. 质量检测：对产品进行尺寸测量、力学性能测试和微观结构分析，评估RTM工艺的效果。
实验结果：- 树脂流动速度和分布均匀性良好，未发现明显的干斑或树脂富集区域。
- 产品表面光滑，无明显缺陷，尺寸稳定性符合预期。
- 力学性能测试显示，样品的拉伸强度和弯曲模量均优于传统手糊工艺制造的同类产品。
- 微观结构分析表明，纤维增强材料与树脂之间的界面结合良好，未见明显的分层现象。
结论：最新RTM工艺在复合材料制造中表现出较高的生产效率和产品质量。
与现有工艺相比，具有更好的环境适应性和工艺可控性。
建议进一步优化工艺参数，以实现更广泛的工业应用。
《碳纤维树脂基RTM制备及耐温性能一体化研究》
《碳纤维树脂基RTM制备及耐温性能一体化研究》摘要：本文以碳纤维树脂基复合材料为研究对象，通过研究RTM （树脂传递模塑）制备工艺及其对耐温性能的影响，旨在提高碳纤维复合材料的制备效率和性能。
本文首先介绍了RTM制备工艺的原理和特点，然后详细阐述了碳纤维树脂基复合材料的制备过程，最后对制备出的复合材料的耐温性能进行了系统性的研究和分析。
一、引言随着科技的发展和工业的进步，碳纤维树脂基复合材料因其优异的力学性能和轻量化特点，在航空航天、汽车制造、体育器材等领域得到了广泛应用。
RTM工艺作为一种有效的复合材料制备方法，具有成本低、效率高、适合大规模生产等优点。
因此，研究碳纤维树脂基RTM制备工艺及其耐温性能，对于推动复合材料的应用和发展具有重要意义。
二、RTM制备工艺原理及特点RTM工艺是一种将树脂注入模具中，通过压力或真空辅助使树脂在纤维预浸料中流动并固化，从而形成复合材料制品的工艺方法。
其原理简单、操作方便、成本低廉，并且制品的尺寸精度和力学性能高。
此外，RTM工艺还具有环保、节能等优点，符合现代工业发展的需求。
三、碳纤维树脂基复合材料制备过程1. 材料选择与预处理：选择合适的碳纤维和树脂基体，并进行必要的预处理，如干燥、切割等。
2. 模具设计与制作：根据产品需求设计模具，并制作出符合要求的模具。
3. 纤维预浸料制备：将碳纤维与树脂混合，制成预浸料。
4. 注胶与固化：将预浸料放入模具中，注入树脂并通过压力或真空辅助使树脂充分流动并固化。
5. 后处理：脱模、清理、检验等。
四、耐温性能研究与分析1. 测试方法：采用高温拉伸、压缩、弯曲等测试方法，评估碳纤维树脂基复合材料的耐温性能。
2. 结果分析：通过对比不同工艺参数下制备的复合材料的耐温性能，分析RTM工艺对碳纤维树脂基复合材料耐温性能的影响。
结果表明，合理的工艺参数可以显著提高复合材料的耐温性能。
3. 耐温性能优化：针对耐温性能不足的复合材料，通过调整纤维种类、含量、树脂类型等手段进行优化。
高强度耐烧蚀复合材料的RTM成型工艺
４ ． ６ 模具加热、 抽真空 打开干 燥箱电源， 对 模具加热至９ ０ ， Ｃ ， 保温 １ 小时 将模具进料口的阀门关闭， 打开出料口 阀门． 开动真空泵， 模具的真空度达到一 。 ． ｌ Ｍ Ｐ ａ
（ 表值 ）
４ ． １ ２ 卸模， 脱模，制品修整 固化完成后． 使模具自 然冷却， 卸掉加紧 装 置， 取出制品，如果制品出 现表面缺胶的现象，
要主题词 复合对料 成来自工艺 检测１ 引言高、 孔隙率低 〔 ０ － ０ ． ２ ％） 、 力学性能好 之 能成为
第一承载结构 ） 、耐烧蚀等特点
Ｒ Ｔ Ｍ 是树脂传递模塑工艺英文名称的缩写
（ Ｒ ｅ ｓ ｉ ｎ Ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｆ ｅ ｒ Ｍ ｏ ｌ ｄ ｉ ｎ ｇ － Ｒ Ｔ Ｍ） 一般指 在模 具的
４ Ｒ Ｔ Ｍ 工艺过程
４ ． ３ 增强体铺放 增强体铺放是将纤维增强体装人模具中的过 程， 由 于增强体的尺寸稍大于Ｒ Ｔ Ｍ模具的型腔尺 寸， 故在增强体铺放时要保证增强体尽可能与模 具型腔贴合， 同时纤维束平整， 不起皱， 不串动 在合模时， 要将增强体按平，以防止 模具卡住纤
钢材料制造
图 Ｉ Ｒ Ｔ Ｍ 成型工艺主要设备
收稿Ｇ 期 ２ ０ ０ ２ － ０ ６ － １ ５
一 一一一一－一一甲，￣侧￣￣￣一一－￣￣
硫 天袍造杖术
２ ０ ０ ２ 年 ｓ月第４ 期
３ Ｒ Ｔ Ｍ 工艺参数分析
３ ． １ 树脂选择 适合 Ｒ Ｔ Ｍ 成型工艺的树脂体系的基本要求 为： ①在注胶温度下 树脂具 有较低的粘度， 对纤 维增强体浸润性好： ②树脂在注胶温度下有足够 的凝胶时间以 保证树脂能完全通过模具并浸润纤
注胶压力
３ ２ 注胶温度 注胶温度即 树脂在注人模具之前， 对树脂、 模具加热 这是一个十分重 要的工艺参数， 其目 的是： ①使树脂粘度降低，以最小的注胶压力使 纤维获 得充分的浸润； ②增加树脂的反应活性。 Ｒ Ｔ Ｍ 工艺注胶温度的确定要结合树脂体系 浸润特性、 反应活性、注胶周期、 凝胶时间特性 和粘度特性共同考虑，但主要取决于树脂体系的 活性期和最小粘度温度 Ｒ Ｔ Ｍ成型工艺要求树脂 在凝胶之前能够完全渗透编织体， 完成注射周期 每一种树脂体系都有特定的粘度一温度关系， 凝 胶时间一温度关系 反应活性一温度关系曲 线， 我们可以 通过试验得到这些曲 线图， 确定出合理 的注胶温度 通过实验发现氨酚醛树脂在注胶温 度８ ０ － ９ ０ ℃时， 其粘度较低， 对纤维的浸润性较 好，同时不会太大缩短树脂的凝胶时间。一般说
RTM用环氧树脂体系的固化工艺研究
RTM 用环氧树脂体系的固化工艺研究 汪明 张佐光 胡宏军 李宏运(北京航空航天大学 100083) (北京航空材料研究院)摘要: 本文研究了以多官能团环氧树脂及液体酸酐为基体,以叔胺及有机酸盐为促进剂组成的RTM 用环氧树脂体系,采用DSC 和DMA 等方法研究了树脂体系的固化工艺及固化物的性能。
结果表明:该树脂体系粘度低,适用期长,适用于RTM 工艺;该树脂体系的湿热性能较差,需进一步研究改性。
关键词: RTM 环氧树脂 固化工艺1 前 言树脂传递模塑(R TM )法是近年来飞速发展的一种低成本高效率的复合材料成型技术,与其他传统工艺比较具有许多的优点[1]:增强材料可设计性强,结合纤维编织及预成型可制造复杂形状的制件;制品的尺寸精度及表面光洁度高;模具制造与材料选择机动性强;模型的构件与管件易于实现局部增强;无需繁重劳动强度的手工铺层和真空袋塑过程,也无需运输和储存冷冻的预浸料。
国外复合材料界预计,到21世纪初,R TM 技术将成为先进复合材料制造领域中的主导工艺之一[2]。
R TM 树脂要求具有操作粘度低、使用期长、挥发分含量低的特点。
由于R TM 方法特别适用于多维编织结构复合材料的成型,能充分发挥增强材料的可设计性,因此R TM 树脂的研究应侧重于其工艺性。
高性能航空结构中使用的R TM 树脂多为环氧树脂,在国外已形成品种繁多、性能各异的商品化的产品,如Ciba -G eigy 公司的M Y772/RD91-103、R104和Shell 公司的RSL -189/w ,3M 公司的Scotchphy PR500等[3]。
先进复合材料造价昂贵,目前在军机上的应用受到挑战。
降低先进复合材料的制造成本是一刻不容缓的课题,而R TM 树脂及工艺的研究又是其中的重要内容。
2 实 验2.1 实验器材DSC :PL -PL US M KIII ,Rheometric Scientific公司;DMA :PL -PL US ,Rheometric Scientific 公司;粘度:NDJ -5s 旋转粘度计,上海天平仪器厂。
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高性能复合材料综合实验
学院（系）：航空航天与力学学院
实验课程：航空材料实验人：秦川
学号：103560 试验日期：2011.5
一．实验目的
1.掌握RTM成型工艺，操作方法；
2.复合材料的力学性能测试做好准备；
二．实验原理
聚酯与固化剂和促进剂充分混合后，可在常温下自然固化。
通过空气增压机将聚酯注入模具可排除气泡，并使树脂与纤维充分接触，减少复合材料缺陷。
三．实验仪器
1.空气压缩机；
2.RTM模具；
3.储料罐；
4.尼龙管、金属卡箍
5.麻布、丙酮、聚酯、促进剂、固化剂、脱模剂；
6.扳手、秒表等。
四．实验内容
1.准备
（1）清理储料罐、模具；
（2）剪麻布（黄麻布）200*140mm（六层）110℃两小时烘干、称重；
（3）清理上下模具表面及各浇冒、喷脱模剂；
（4）放入布料，布料的两端距模具浇冒口5-15mm；
（5）用密封胶条粘在下模具内沿与布各占胶条宽1/2；
（6）盖上磨，对角紧十个螺栓，至少三遍；
（7）用压缩空气检查密封后的模具，不得
漏气；
（8）300克聚酯、加1%促进剂搅拌、加
2%引发剂搅拌后静置排气（必须遵
循先后次序）。
2.制作：
（1）连接管路，压缩空气出口与储料罐上
端、储料罐下端与模具浇口、冒口与
大气用尼龙管连接，除冒口与大气外
其他连接必须用金属卡箍拧紧；
（2）将静置后的聚酯导入储料罐，盖上盖（罐体与罐盖之间必须用硅橡胶垫密封）；
（3）紧固6个螺栓，确保密封；
（4）压缩空气机压气至自动停止（约0.8Mpa）;
（5）将出气调压阀调至0.1Mpa，开启压缩空气出口阀压入聚酯；
（6）等模腔充满树脂，并且冒口有部分聚酯溢出时关闭压缩空气出口阀，将与储料
罐连接的管子拔出，卸压；
（7）固化约3-4小时。
3.卸模：
（1）松开十个螺栓；
（2）拧紧卸模螺栓，使上下模分离，取出成品板；
（3）去除多余固化树脂，称重册板厚计算树脂含量；
（4）清理模具和储料罐。
4.弯曲试样的制作：
12.7*60*3mm切8片每组2片。
四．注意事项
1.实验前应检查软管和通气口是否通畅，密封是否良好；
2.螺栓应按对角一次上好，不得少上螺栓；
3.黄麻不得填放过多，否则会使玻璃炸裂；
4.实验全程实验者不得离开。
5.实验结束应及时清理模具和储料罐。
五．实验感想
从这次试验中，我认识到，在进行实验时安全问题十分重要，一定要注意。
老师在做实验的过程中向我们讲述了一个学长因为实验时疏忽大意忽略了安全因素而导致了一场惨剧。
这对我们很有警醒作用，在以后不论进行何种实验，安全问题一定要注意。
如果不能保证实验的安全性，宁可不做也不能乱做。