什么是RTM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...


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,保压系统,可加热固化成形复合材料构件的一种成形工艺。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。

树脂转移模塑成形技术是一种低成本复合材料制造方法。最初主要用于飞机次承力结构件,如舱门和检查口盖。1996年美国防务预研局开展了高强度主承力构件的低成本RTM制造技术研究。目前中小型复合材料RTM零件的制造已经获得了较广泛的应用,而大型RTM件也在JSF的垂尾上应用成功。树脂转移模塑成形技术是一种低成本复合材料制造方法,最初主要用于飞机次承力结构件,如舱门和检查口盖。1996年美国防务预研局开展了高强度主承力构件的低成本RTM 制造技术研究。目前中小型复合材料RTM零件的制造已经获得了较广泛的应用,而大型RTM件也在JSF的垂尾上应用成功。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。

用于RTM工艺的设备叫做“RTM一体化成形设备”,其实这不仅是一台设备,准确的讲应该是一套设备,包括:反应釜、真空设备、注射排气系统、加热系统、保压系统、模具等多种设备,这套系统就是将上述设备按照RTM工艺有机的融合起来。

目前,此类设备除了国外生产外,国内仅有百若仪器有能力生产200吨保压能力的RTM一体化成形设备,打破进口设备一统天下的局面。该设备将上、下模单独移动、翻转、合模、合模翻转、模具加热、保压、注射等功能集于一体,具有操作简单、控制温度、控制保压压力的特点,符合RTM成形工艺的要求,满足复合材料生产企业RTM生产自动化的要求。

用RTM设备目前主要生产:飞行器舱门、尾翼、螺旋桨等。

采用RTM工艺的优势在于:
在树脂传递模塑工艺过程中所使用的干预成型体和树脂材料的价格都比预浸料便宜,还可以在室温下存放,而且成型过程中挥发成分少、环境污染少。利用这种工艺可以生产较厚的净成形零件,同时免去许多后续加工程序。

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。

采用这种工艺可以生产高强度、低密度、变形小的异性体。

简而言之,树脂传递模塑工艺(RTM)可以作为一种高效可重复的自动化制造工艺大幅降低加工成型时间,将传统手糊成型的几天时间缩短为几小时,甚至几十分钟。

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