Ang proseso ng Resin transfer molding (RTM) ay isang tipikal na proseso ng paghubog ng likido para sa fiber-reinforced resin based composite materials, na pangunahing kinabibilangan ng:
(1) Disenyo ng fiber preforms ayon sa hugis at mekanikal na mga kinakailangan sa pagganap ng mga kinakailangang bahagi;
(2) Ilagay ang predesigned fiber preform sa molde, isara ang molde at i-compress ito para makuha ang katumbas na volume fraction ng fiber preform;
(3) Sa ilalim ng espesyal na kagamitan sa pag-iniksyon, mag-iniksyon ng dagta sa amag sa isang tiyak na presyon at temperatura upang maalis ang hangin at ilubog ito sa preform ng hibla;
(4) Matapos ang preform ng hibla ay ganap na nahuhulog sa dagta, ang reaksyon ng paggamot ay isinasagawa sa isang tiyak na temperatura hanggang sa makumpleto ang reaksyon ng paggamot, at ang huling produkto ay kinuha.
Ang presyon ng paglipat ng dagta ay ang pangunahing parameter na dapat kontrolin sa proseso ng RTM.Ginagamit ang presyur na ito upang malampasan ang paglaban na nakatagpo sa panahon ng pag-iniksyon sa lukab ng amag at paglulubog ng materyal na pampalakas.Ang oras para sa resin upang makumpleto ang paghahatid ay nauugnay sa presyon ng system at temperatura, at ang maikling panahon ay maaaring mapabuti ang kahusayan ng produksyon.Ngunit kung ang rate ng daloy ng dagta ay masyadong mataas, ang pandikit ay hindi maaaring tumagos sa reinforcing material sa oras, at ang mga aksidente ay maaaring mangyari dahil sa pagtaas ng presyon ng system.Samakatuwid, karaniwang kinakailangan na ang antas ng likido ng dagta na pumapasok sa amag sa panahon ng proseso ng paglipat ay hindi dapat tumaas nang mas mabilis kaysa sa 25mm/min.Subaybayan ang proseso ng paglipat ng dagta sa pamamagitan ng pagmamasid sa discharge port.Karaniwang ipinapalagay na ang proseso ng paglipat ay nakumpleto kapag ang lahat ng mga port ng pagmamasid sa amag ay may overflow ng pandikit at hindi na naglalabas ng mga bula, at ang aktwal na dami ng dagta na idinagdag ay karaniwang pareho sa inaasahang dami ng dagta na idinagdag.Samakatuwid, ang pagtatakda ng mga saksakan ng tambutso ay dapat na maingat na isaalang-alang.
Pagpili ng resin
Ang pagpili ng sistema ng dagta ay ang susi sa proseso ng RTM.Ang pinakamainam na lagkit ay 0.025-0.03Pa • s kapag ang dagta ay inilabas sa lukab ng amag at mabilis na nakapasok sa mga hibla.Ang polyester resin ay may mababang lagkit at maaaring kumpletuhin sa pamamagitan ng malamig na iniksyon sa temperatura ng silid.Gayunpaman, dahil sa iba't ibang mga kinakailangan sa pagganap ng produkto, iba't ibang uri ng mga resin ang pipiliin, at ang kanilang lagkit ay hindi magiging pareho.Samakatuwid, ang laki ng pipeline at ulo ng iniksyon ay dapat na idinisenyo upang matugunan ang mga kinakailangan sa daloy ng angkop na mga espesyal na sangkap.Ang mga resin na angkop para sa proseso ng RTM ay kinabibilangan ng polyester resin, epoxy resin, phenolic resin, polyimide resin, atbp.
Pagpili ng mga materyales na pampalakas
Sa proseso ng RTM, maaaring mapili ang mga reinforcing materials tulad ng glass fiber, graphite fiber, carbon fiber, silicon carbide, at aramid fiber.Maaaring piliin ang mga iba't ayon sa mga pangangailangan sa disenyo, kabilang ang mga short cut fibers, unidirectional fabric, multi axis fabrics, weaving, knitting, core materials, o preforms.
Mula sa pananaw ng pagganap ng produkto, ang mga bahagi na ginawa ng prosesong ito ay may mataas na bahagi ng dami ng hibla at maaaring idinisenyo gamit ang lokal na fiber reinforcement ayon sa partikular na hugis ng mga bahagi, na kapaki-pakinabang para sa pagpapabuti ng pagganap ng produkto.Mula sa pananaw ng mga gastos sa produksyon, 70% ng halaga ng mga composite na bahagi ay nagmumula sa mga gastos sa pagmamanupaktura.Samakatuwid, kung paano bawasan ang mga gastos sa pagmamanupaktura ay isang mahalagang isyu na agarang kailangang malutas sa pagbuo ng mga pinagsama-samang materyales.Kung ikukumpara sa tradisyunal na teknolohiya ng hot pressing tank para sa pagmamanupaktura ng resin based composite materials, ang proseso ng RTM ay hindi nangangailangan ng mga mamahaling tank body, na lubos na nakakabawas sa mga gastos sa pagmamanupaktura.Bukod dito, ang mga bahagi na ginawa ng proseso ng RTM ay hindi limitado sa laki ng tangke, at ang hanay ng laki ng mga bahagi ay medyo nababaluktot, na maaaring gumawa ng malaki at mataas na pagganap na mga composite na bahagi.Sa pangkalahatan, ang proseso ng RTM ay malawak na inilapat at mabilis na binuo sa larangan ng pagmamanupaktura ng composite material, at tiyak na magiging nangingibabaw na proseso sa pagmamanupaktura ng composite material.
Sa mga nagdaang taon, ang mga produkto ng composite na materyales sa industriya ng pagmamanupaktura ng aerospace ay unti-unting lumipat mula sa mga non load bearing na bahagi at maliliit na bahagi tungo sa mga pangunahing bahagi na nagdadala ng pagkarga at malalaking pinagsamang mga bahagi.Mayroong agarang pangangailangan para sa paggawa ng malaki at mataas na pagganap na mga composite na materyales.Samakatuwid, ang mga proseso tulad ng vacuum assisted resin transfer molding (VA-RTM) at light resin transfer molding (L-RTM) ay binuo.
Vacuum assisted resin transfer molding process Proseso ng VA-RTM
Ang vacuum assisted resin transfer molding na proseso ng VAR-RTM ay isang teknolohiya ng proseso na nagmula sa tradisyonal na proseso ng RTM.Ang pangunahing proseso ng prosesong ito ay ang paggamit ng mga vacuum pump at iba pang kagamitan upang i-vacuum ang loob ng molde kung saan matatagpuan ang fiber preform, upang ang dagta ay ma-injected sa molde sa ilalim ng pagkilos ng vacuum negative pressure, na makamit ang proseso ng infiltration ng ang fiber preform, at sa wakas ay nagpapatibay at bumubuo sa loob ng amag upang makuha ang kinakailangang hugis at dami ng hibla na bahagi ng mga bahagi ng pinagsama-samang materyal.
Kung ikukumpara sa tradisyonal na teknolohiya ng RTM, ang teknolohiya ng VA-RTM ay gumagamit ng vacuum pumping sa loob ng amag, na maaaring mabawasan ang presyon ng iniksyon sa loob ng amag at lubos na mabawasan ang pagpapapangit ng amag at fiber preform, at sa gayon ay binabawasan ang mga kinakailangan sa pagganap ng proseso para sa kagamitan at mga amag .Pinapayagan din nito ang teknolohiya ng RTM na gumamit ng mas magaan na mga hulma, na kapaki-pakinabang para sa pagbawas ng mga gastos sa produksyon.Samakatuwid, ang teknolohiyang ito ay mas angkop para sa paggawa ng malalaking bahagi ng composite, Halimbawa, ang foam sandwich composite plate ay isa sa mga karaniwang ginagamit na malalaking bahagi sa larangan ng aerospace.
Sa pangkalahatan, ang proseso ng VA-RTM ay lubos na angkop para sa paghahanda ng malaki at mataas na pagganap na mga bahagi ng aerospace composite.Gayunpaman, ang prosesong ito ay semi mekanisado pa rin sa China, na nagreresulta sa mababang kahusayan sa paggawa ng produkto.Bukod dito, ang disenyo ng mga parameter ng proseso ay halos umaasa sa karanasan, at ang matalinong disenyo ay hindi pa nakakamit, na nagpapahirap sa tumpak na kontrolin ang kalidad ng produkto.Kasabay nito, maraming mga pag-aaral ang nagturo na ang mga gradient ng presyon ay madaling nabuo sa direksyon ng daloy ng dagta sa panahon ng prosesong ito, lalo na kapag gumagamit ng mga vacuum bag, magkakaroon ng isang tiyak na antas ng pagpapahinga ng presyon sa harap ng daloy ng dagta, na kung saan ay nakakaapekto sa pagpasok ng resin, nagiging sanhi ng pagbuo ng mga bula sa loob ng workpiece, at binabawasan ang mga mekanikal na katangian ng produkto.Kasabay nito, ang hindi pantay na pamamahagi ng presyon ay magdudulot ng hindi pantay na pamamahagi ng kapal ng workpiece, na makakaapekto sa kalidad ng hitsura ng huling workpiece, Ito rin ay isang teknikal na hamon na kailangan pa ring lutasin ng teknolohiya.
Light resin transfer molding process L-RTM process
Ang proseso ng L-RTM para sa magaan na resin transfer molding ay isang bagong uri ng teknolohiya na binuo batay sa tradisyonal na teknolohiya ng proseso ng VA-RTM.Tulad ng ipinakita sa figure, ang pangunahing tampok ng teknolohiyang ito ng proseso ay ang mas mababang amag ay gumagamit ng isang metal o iba pang matibay na amag, at ang itaas na amag ay gumagamit ng isang semi matibay na magaan na amag.Ang loob ng amag ay dinisenyo na may double sealing na istraktura, at ang itaas na amag ay naayos sa labas sa pamamagitan ng vacuum, habang ang interior ay gumagamit ng vacuum upang ipakilala ang dagta.Dahil sa paggamit ng isang semi-matibay na amag sa itaas na amag ng prosesong ito, at ang estado ng vacuum sa loob ng amag, ang presyon sa loob ng amag at ang gastos sa pagmamanupaktura ng amag mismo ay lubhang nabawasan.Ang teknolohiyang ito ay maaaring gumawa ng malalaking composite parts.Kung ikukumpara sa tradisyunal na proseso ng VA-RTM, ang kapal ng mga bahagi na nakuha ng prosesong ito ay mas pare-pareho at ang kalidad ng itaas at mas mababang mga ibabaw ay higit na mataas.Kasabay nito, ang paggamit ng mga semi-rigid na materyales sa itaas na amag ay maaaring magamit muli, Iniiwasan ng teknolohiyang ito ang pag-aaksaya ng mga vacuum bag sa proseso ng VA-RTM, na ginagawa itong lubos na angkop para sa paggawa ng mga bahagi ng aerospace composite na may mataas na mga kinakailangan sa kalidad ng ibabaw.
Gayunpaman, sa aktwal na proseso ng produksyon, mayroon pa ring ilang mga teknikal na paghihirap sa prosesong ito:
(1) Dahil sa paggamit ng mga semi-rigid na materyales sa itaas na amag, ang hindi sapat na tigas ng materyal ay madaling humantong sa pagbagsak sa panahon ng vacuum fixed mol process, na nagreresulta sa hindi pantay na kapal ng workpiece at nakakaapekto sa kalidad ng ibabaw nito.Kasabay nito, ang katigasan ng amag ay nakakaapekto rin sa habang-buhay ng amag mismo.Paano pumili ng isang angkop na semi-matibay na materyal bilang ang amag para sa L-RTM ay isa sa mga teknikal na kahirapan sa aplikasyon ng prosesong ito.
(2) Dahil sa paggamit ng vacuum pumping sa loob ng L-RTM process technology mold, ang sealing ng amag ay may mahalagang papel sa maayos na pag-unlad ng proseso.Ang hindi sapat na sealing ay maaaring maging sanhi ng hindi sapat na pagpasok ng resin sa loob ng workpiece, at sa gayon ay nakakaapekto sa pagganap nito.Samakatuwid, ang teknolohiya ng sealing ng amag ay isa sa mga teknikal na paghihirap sa aplikasyon ng prosesong ito.
(3) Ang resin na ginamit sa proseso ng L-RTM ay dapat magpanatili ng mababang lagkit sa panahon ng proseso ng pagpuno upang mabawasan ang presyon ng iniksyon at mapabuti ang buhay ng serbisyo ng amag.Ang pagbuo ng angkop na resin matrix ay isa sa mga teknikal na paghihirap sa aplikasyon ng prosesong ito.
(4) Sa proseso ng L-RTM, kadalasang kinakailangan na magdisenyo ng mga channel ng daloy sa amag upang maisulong ang pare-parehong daloy ng dagta.Kung ang disenyo ng daloy ng channel ay hindi makatwiran, maaari itong magdulot ng mga depekto tulad ng mga tuyong batik at mayaman na grasa sa mga bahagi, na seryosong nakakaapekto sa panghuling kalidad ng mga bahagi.Lalo na para sa mga kumplikadong tatlong-dimensional na bahagi, kung paano idisenyo ang channel ng daloy ng amag nang makatwiran ay isa rin sa mga teknikal na kahirapan sa aplikasyon ng prosesong ito.
Oras ng post: Ene-18-2024
