RTM成型的案例
樹脂傳遞模塑成型工藝（RTM）
樹脂傳遞模塑成型簡(jiǎn)稱RTM（Resin Transfer Molding）。RTM起始于50年代，是手糊成型工藝改進(jìn)的一種閉模成型技術(shù)，可以生產(chǎn)出兩面光的制品。在國(guó)外屬于這一工藝范疇的還有樹脂注射工藝 （Resin Injection）和壓力注射工藝(Pressure Infection)。
RTM的基本原理是將玻璃纖維增強(qiáng)材料鋪放到閉模的模腔內(nèi)，用壓力將樹脂膠液注入模腔，浸透玻纖增強(qiáng)材料，然后固化，脫模成型制品。
從上前的研究水平來看，RTM技術(shù)的研究發(fā)展方向?qū)ㄎC(jī)控制注射機(jī)組，增強(qiáng)材料預(yù)成型技術(shù)，低成本模具，快速樹脂固化體系，工藝穩(wěn)定性和適應(yīng)性等。
RTM成型技術(shù)的特點(diǎn)：①可以制造兩面光的制品；②成型效率高，適合于中等規(guī)模的玻璃鋼產(chǎn)品生產(chǎn)（20000件/年以內(nèi)）；③RTM為閉模操作，不污染環(huán)境，不損害工人健康；④增強(qiáng)材料可以任意方向鋪放，容易實(shí)現(xiàn)按制品受力狀況鋪放增強(qiáng)材料；⑤原材料及能源消耗少；⑥建廠投資少，上馬快。
RTM技術(shù)適用范圍很廣，目前已廣泛用于建筑、交通、電訊、衛(wèi)生、航空航天等工業(yè)領(lǐng)域。已開發(fā)的產(chǎn)品有：汽車殼體及部件、娛樂車構(gòu)件、螺旋漿、8.5m長(zhǎng)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片、天線罩、機(jī)器罩、浴盆、沐浴間、游泳池板、座椅、水箱、電話亭、電線桿、小型游艇等。
（1）RTM工藝及設(shè)備
成型工藝 RTM全部生產(chǎn)過程分11道工序，各工序的操作人員及工具、設(shè)備位置固定，模具由小車運(yùn)送，依次經(jīng)過每一道工序，實(shí)現(xiàn)流水作業(yè)。模具在流水線上的循環(huán)時(shí)間，基本上反映了制品的生產(chǎn)周期，小型制品一般只需十幾分鐘，大型制品的生產(chǎn)周期可以控制在1h以內(nèi)完成。
成型設(shè)備
RTM成型設(shè)備主要是樹脂壓注機(jī)和模具。
①樹脂村注機(jī)
樹脂壓注機(jī)由樹脂泵、注射槍組成。樹脂泵是一組活塞式往復(fù)泵，最上端是一個(gè)空氣動(dòng)力泵。
展開 何為復(fù)合材料閉模成型工藝？
所謂閉模成型工藝就是在陰、陽模閉合的情況下成型復(fù)合材料構(gòu)件的工藝方法。SMC、BMC模壓、注射成型、RTM、VEC等等技術(shù)都屬閉模成型工藝。由于環(huán)境法的制定和對(duì)產(chǎn)品要求的提高使敞模成型復(fù)合材料日益受到限制，促使了閉模成型技術(shù)的應(yīng)用，近年來尤其促進(jìn)了RTM技術(shù)的革新和發(fā)展。
RTM是指低粘度樹脂在閉合模具中流動(dòng)、浸潤(rùn)增強(qiáng)材料并固化成形的一種工藝技術(shù)，屬于復(fù)合材料的液體成形或結(jié)構(gòu)液體成形技術(shù)范疇。其具體方法是在設(shè)計(jì)好的模具中，預(yù)先放入經(jīng)合理設(shè)計(jì)、剪裁或經(jīng)機(jī)械化預(yù)成形的增強(qiáng)材料，模具需有周邊密封和緊固，并保證樹脂流動(dòng)順暢；閉模后注入定量樹脂，待樹脂固化后即可脫模得到所期望產(chǎn)品。
這一工藝有著諸多優(yōu)點(diǎn)，可使用多種纖維增強(qiáng)材料和樹脂體系，有極好的制品表面。適用于制造高質(zhì)量復(fù)雜形狀的制品，且纖維含量高、成型過程中揮發(fā)成分少、環(huán)境污染少，生產(chǎn)自動(dòng)化適應(yīng)性強(qiáng)、投資少、生產(chǎn)效率高。因此，RTM工藝在汽車工業(yè)、航空航天、國(guó)防工業(yè)、機(jī)械設(shè)備、電子產(chǎn)品上得到了廣泛應(yīng)用。決定RTM產(chǎn)品的首要因素就是模具，由于RTM模具一般采用陰陽模對(duì)合方法，因而想辦法提高陰陽模的表面質(zhì)量和尺寸精度就成為決定產(chǎn)品質(zhì)量的一個(gè)關(guān)鍵因素。
1）RTM，樹脂傳遞模塑。該技術(shù)源自聚氨酯技術(shù)，成型時(shí)關(guān)閉模具，向預(yù)制件中注入樹脂，玻纖含量低，約20-45%。
2）VARIT，真空輔助樹脂傳遞注塑。該技術(shù)利用真空把樹脂吸入預(yù)制件中，同時(shí)也可壓入樹脂，真空度約10-28英寸汞柱。
3）VARTM，真空輔助樹脂傳遞注塑。制品孔隙一般較少，玻纖含量可增高。
4）VRTM，真空樹脂傳遞模塑。
5）VIP，真空浸漬法。
6）VIMP，可變浸漬塑法。樹脂借助真空或自重移動(dòng)，壓實(shí)浸漬。
7）TERTM，熱膨脹RTM。在預(yù)制件中插入世材，讓樹脂浸漬并對(duì)模具與成形品加熱。
展開 何為復(fù)合材料閉模成型工藝？
所謂閉模成型工藝就是在陰、陽模閉合的情況下成型復(fù)合材料構(gòu)件的工藝方法。SMC、BMC模壓、注射成型、RTM、VEC等等技術(shù)都屬閉模成型工藝。由于環(huán)境法的制定和對(duì)產(chǎn)品要求的提高使敞模成型復(fù)合材料日益受到限制，促使了閉模成型技術(shù)的應(yīng)用，近年來尤其促進(jìn)了RTM技術(shù)的革新和發(fā)展。
RTM是指低粘度樹脂在閉合模具中流動(dòng)、浸潤(rùn)增強(qiáng)材料并固化成形的一種工藝技術(shù)，屬于復(fù)合材料的液體成形或結(jié)構(gòu)液體成形技術(shù)范疇。其具體方法是在設(shè)計(jì)好的模具中，預(yù)先放入經(jīng)合理設(shè)計(jì)、剪裁或經(jīng)機(jī)械化預(yù)成形的增強(qiáng)材料，模具需有周邊密封和緊固，并保證樹脂流動(dòng)順暢；閉模后注入定量樹脂，待樹脂固化后即可脫模得到所期望產(chǎn)品。
這一工藝有著諸多優(yōu)點(diǎn)，可使用多種纖維增強(qiáng)材料和樹脂體系，有極好的制品表面。適用于制造高質(zhì)量復(fù)雜形狀的制品，且纖維含量高、成型過程中揮發(fā)成分少、環(huán)境污染少，生產(chǎn)自動(dòng)化適應(yīng)性強(qiáng)、投資少、生產(chǎn)效率高。因此，RTM工藝在汽車工業(yè)、航空航天、國(guó)防工業(yè)、機(jī)械設(shè)備、電子產(chǎn)品上得到了廣泛應(yīng)用。決定RTM產(chǎn)品的首要因素就是模具，由于RTM模具一般采用陰陽模對(duì)合方法，因而想辦法提高陰陽模的表面質(zhì)量和尺寸精度就成為決定產(chǎn)品質(zhì)量的一個(gè)關(guān)鍵因素。
1）RTM，樹脂傳遞模塑。該技術(shù)源自聚氨酯技術(shù)，成型時(shí)關(guān)閉模具，向預(yù)制件中注入樹脂，玻纖含量低，約20-45%。
2）VARIT，真空輔助樹脂傳遞注塑。該技術(shù)利用真空把樹脂吸入預(yù)制件中，同時(shí)也可壓入樹脂，真空度約10-28英寸汞柱。
3）VARTM，真空輔助樹脂傳遞注塑。制品孔隙一般較少，玻纖含量可增高。
4）VRTM，真空樹脂傳遞模塑。
5）VIP，真空浸漬法。
6）VIMP，可變浸漬塑法。樹脂借助真空或自重移動(dòng)，壓實(shí)浸漬。
7）TERTM，熱膨脹RTM。在預(yù)制件中插入世材，讓樹脂浸漬并對(duì)模具與成形品加熱。
展開 復(fù)合材料工藝簡(jiǎn)述
復(fù)合材料成型工藝概述
復(fù)合材料成型工藝是復(fù)合材料工業(yè)的發(fā)展基礎(chǔ)和條件。隨著復(fù)合材料應(yīng)用領(lǐng)域的拓寬，復(fù)合材料工業(yè)得到迅速發(fā)展，其老的成型工藝日臻完善，新的成型方法也不斷涌現(xiàn)，目前復(fù)合材料的成型方法大概有以下工藝在國(guó)內(nèi)廣泛地用于工業(yè)化生產(chǎn)，如：
（1）手糊成型工藝；
（2）噴射成型工藝；
（3）澆鑄成型技術(shù)；
（4）定長(zhǎng)纏繞制管工藝；
（5）連續(xù)纏繞制管工藝；
（6）拉擠成型工藝；
（7）袋壓法（壓力袋）；
（8）片狀模壓成型工藝（SMC）；
（9）團(tuán)裝模壓成型工藝（BMC）；
（10）熱塑性片狀模塑料制造技術(shù)（GMT）；
（11）真空袋壓成型（真空導(dǎo)流工藝）；
（12）樹脂傳遞模塑成型技術(shù)（rtm）；
（13）真空輔助輕質(zhì)rtm（L-RTM）
（14）其他成型工藝（略）。
從以上工藝的排列順序來看，復(fù)合材料成型所用模具由開放式到半開放逐步向封閉的轉(zhuǎn)變過程。根據(jù)不同產(chǎn)品特性，視所選用的樹脂基體材料的不同，進(jìn)而選擇不同的成型工藝，上述復(fù)合材料液體閉模成型工藝共同特點(diǎn)：
（1）材料制造與制品成型同時(shí)完成 一般情況下，復(fù)合材料的生產(chǎn)過程，也就是制品的成型過程。材料的性能必須根據(jù)制品的使用要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，因此在造反材料、設(shè)計(jì)配比、確定纖維鋪層和成型方法時(shí)，都必須滿足制品的物化性能、結(jié)構(gòu)形狀和外觀質(zhì)量要求等。
展開 
高性能復(fù)合材料樹脂傳遞膜技術(shù)( RTM)研究
樹脂傳遞模塑法(RTM)是一種低成本、效益好的復(fù)合材料成型工藝。研究了RTM用樹脂體系、預(yù)成型技術(shù)、成型模具、成型工藝以及RTM在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用。
目前，高性能復(fù)合材料的低成本制造技術(shù)成為復(fù)合材料研究領(lǐng)域中令人矚目的新發(fā)展動(dòng)向，它打破了長(zhǎng)久以來高性能復(fù)合材料必然具有高制造成本的慣例，為高性能復(fù)合材料開辟了廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域，RTM工藝正是在這思想指導(dǎo)下出現(xiàn)的復(fù)合材料制造工藝。它采用低粘度樹脂注入閉合模具中，樹脂流動(dòng)，浸潤(rùn)已合理鋪放好或預(yù)成型的增強(qiáng)材料，并固化成型。與其它傳統(tǒng)復(fù)合材料生產(chǎn)技術(shù)相比，RTM有許多優(yōu)點(diǎn)：能夠制造高質(zhì)量、高精度、低孔隙率、高纖維含量的復(fù)雜復(fù)合材料構(gòu)件，無需膠衣樹脂也可獲得光滑的雙表面，產(chǎn)品從設(shè)計(jì)到投產(chǎn)時(shí)間短，生產(chǎn)效率高。RTM模具和產(chǎn)品可采用CAD進(jìn)行設(shè)計(jì)，模具制造容易，材料選擇廣。RTM成型的構(gòu)件與管件易于實(shí)現(xiàn)局部增強(qiáng)以及局部加厚，帶芯材的復(fù)合材料能一次成型。RTM成型過程中揮發(fā)份少，有利于勞動(dòng)保護(hù)和環(huán)境保護(hù)。
RTM對(duì)基體樹脂工藝性的要求為：室溫或工作溫度下具有低的粘度（一般應(yīng)小于l.OPa．s）及一定的貯存期(如t≥48h)；樹脂對(duì)增強(qiáng)材料具有良好的浸潤(rùn)性、匹配性、粘附性；樹脂在固化溫度下具有良好的反應(yīng)性，且后處理溫度不應(yīng)過高（如T≤200°C凝膠化、固化到脫模的時(shí)間較短；固化時(shí)發(fā)熱量少。
適用于RTM工藝的基體樹脂主要包括環(huán)氧樹，脂、雙馬來酰亞胺樹脂、酚醛樹脂和氰酸酯樹脂等。
高透明水晶樹脂https://www.hongyantu.com/index.php?r=landing/index&id=szjgb
展開 RTM工藝簡(jiǎn)述及RTM模具制作過程
RTM(Resin Transfer Molding)是將樹脂注入閉合模具中浸潤(rùn)增強(qiáng)材料并固化成型的工藝方法，適于多品種、中批量、高質(zhì)量先進(jìn)復(fù)合材料成型。這一先進(jìn)工藝有著諸多優(yōu)點(diǎn)，可使用多種纖維增強(qiáng)材料和樹脂體系，有極好的制品表面。適用于制造高質(zhì)量復(fù)雜形狀的制品，且纖維含量高、成型過程中揮發(fā)成分少、環(huán)境污染少，生產(chǎn)自動(dòng)化適應(yīng)性強(qiáng)、投資少、生產(chǎn)效率高。因此，RTM工藝在汽車工業(yè)、航空航天、國(guó)防工業(yè)、機(jī)械設(shè)備、電子產(chǎn)品上得到了廣泛應(yīng)用。決定RTM產(chǎn)品的首要因素就是模具，由于RTM模具一般采用陰陽模對(duì)合方法，因而想辦法提高陰陽模的表面質(zhì)量和尺寸精度就成為決定產(chǎn)品質(zhì)量的一個(gè)關(guān)鍵因素。
材料的選擇
模具的質(zhì)量怎樣，材料選擇是一個(gè)關(guān)鍵，根據(jù)RTM成型工藝的特點(diǎn)，進(jìn)行材料的選擇。
(1)膠衣層：RTM成型放熱較高，4mm厚的產(chǎn)品放熱一般能達(dá)到120℃以上。這就要求膠衣樹脂具有耐熱沖擊性能，光澤和耐熱性能。本次工藝選用乙烯基模具膠衣，它的熱變形溫度160℃-172℃，有良好的力學(xué)性能。
(2)表面層：主要考慮耐熱和耐裂性，采用30g/㎡表面氈和300g/㎡無堿短切氈作增強(qiáng)材料，樹脂選用雙酚A環(huán)氧基乙烯酯樹脂。該樹脂持續(xù)耐高溫性好，收縮率低。
(3)增強(qiáng)層：重視強(qiáng)度和收縮性，選用的增強(qiáng)材料為0.4的無堿布和300g/㎡無堿短切氈作為增強(qiáng)材料，采用零收縮樹脂樹脂為基體材料。
(4)加固層：增加模具的整體剛度，便于開合模操作，采用鋼框架加固的方式。
原模的制作
一直以來FRP模具的原模很多采用石膏、木材、水泥、石蠟等作為基材，采用手工制作的方法，用這些材料和制作工藝制作的母模表面很難達(dá)到A級(jí)表面，尺寸精度也無法控制、制作程序復(fù)雜、周期長(zhǎng)、容易產(chǎn)生缺陷，平整度較差，只適合那些精度要求較低、表面質(zhì)量要求不高的FRP模具制作。
展開 RTM工藝簡(jiǎn)述及RTM模具制作過程
RTM(Resin Transfer Molding)是將樹脂注入閉合模具中浸潤(rùn)增強(qiáng)材料并固化成型的工藝方法，適于多品種、中批量、高質(zhì)量先進(jìn)復(fù)合材料成型。這一先進(jìn)工藝有著諸多優(yōu)點(diǎn)，可使用多種纖維增強(qiáng)材料和樹脂體系，有極好的制品表面。適用于制造高質(zhì)量復(fù)雜形狀的制品，且纖維含量高、成型過程中揮發(fā)成分少、環(huán)境污染少，生產(chǎn)自動(dòng)化適應(yīng)性強(qiáng)、投資少、生產(chǎn)效率高。因此，RTM工藝在汽車工業(yè)、航空航天、國(guó)防工業(yè)、機(jī)械設(shè)備、電子產(chǎn)品上得到了廣泛應(yīng)用。決定RTM產(chǎn)品的首要因素就是模具，由于RTM模具一般采用陰陽模對(duì)合方法，因而想辦法提高陰陽模的表面質(zhì)量和尺寸精度就成為決定產(chǎn)品質(zhì)量的一個(gè)關(guān)鍵因素。
材料的選擇
模具的質(zhì)量怎樣，材料選擇是一個(gè)關(guān)鍵，根據(jù)RTM成型工藝的特點(diǎn)，進(jìn)行材料的選擇。
(1)膠衣層：RTM成型放熱較高，4mm厚的產(chǎn)品放熱一般能達(dá)到120℃以上。這就要求膠衣樹脂具有耐熱沖擊性能，光澤和耐熱性能。本次工藝選用乙烯基模具膠衣，它的熱變形溫度160℃-172℃，有良好的力學(xué)性能。
(2)表面層：主要考慮耐熱和耐裂性，采用30g/㎡表面氈和300g/㎡無堿短切氈作增強(qiáng)材料，樹脂選用雙酚A環(huán)氧基乙烯酯樹脂。該樹脂持續(xù)耐高溫性好，收縮率低。
(3)增強(qiáng)層：重視強(qiáng)度和收縮性，選用的增強(qiáng)材料為0.4的無堿布和300g/㎡無堿短切氈作為增強(qiáng)材料，采用零收縮樹脂樹脂為基體材料。
(4)加固層：增加模具的整體剛度，便于開合模操作，采用鋼框架加固的方式。
原模的制作
一直以來FRP模具的原模很多采用石膏、木材、水泥、石蠟等作為基材，采用手工制作的方法，用這些材料和制作工藝制作的母模表面很難達(dá)到A級(jí)表面，尺寸精度也無法控制、制作程序復(fù)雜、周期長(zhǎng)、容易產(chǎn)生缺陷，平整度較差，只適合那些精度要求較低、表面質(zhì)量要求不高的FRP模具制作。
展開 RTM工藝簡(jiǎn)述及RTM模具制作過程
RTM(Resin Transfer Molding)是將樹脂注入閉合模具中浸潤(rùn)增強(qiáng)材料并固化成型的工藝方法，適于多品種、中批量、高質(zhì)量先進(jìn)復(fù)合材料成型。這一先進(jìn)工藝有著諸多優(yōu)點(diǎn)，可使用多種纖維增強(qiáng)材料和樹脂體系，有極好的制品表面。適用于制造高質(zhì)量復(fù)雜形狀的制品，且纖維含量高、成型過程中揮發(fā)成分少、環(huán)境污染少，生產(chǎn)自動(dòng)化適應(yīng)性強(qiáng)、投資少、生產(chǎn)效率高。因此，RTM工藝在汽車工業(yè)、航空航天、國(guó)防工業(yè)、機(jī)械設(shè)備、電子產(chǎn)品上得到了廣泛應(yīng)用。決定RTM產(chǎn)品的首要因素就是模具，由于RTM模具一般采用陰陽模對(duì)合方法，因而想辦法提高陰陽模的表面質(zhì)量和尺寸精度就成為決定產(chǎn)品質(zhì)量的一個(gè)關(guān)鍵因素。
材料的選擇
模具的質(zhì)量怎樣，材料選擇是一個(gè)關(guān)鍵，根據(jù)RTM成型工藝的特點(diǎn)，進(jìn)行材料的選擇。
(1)膠衣層：RTM成型放熱較高，4mm厚的產(chǎn)品放熱一般能達(dá)到120℃以上。這就要求膠衣樹脂具有耐熱沖擊性能，光澤和耐熱性能。本次工藝選用乙烯基模具膠衣，它的熱變形溫度160℃-172℃，有良好的力學(xué)性能。
(2)表面層：主要考慮耐熱和耐裂性，采用30g/㎡表面氈和300g/㎡無堿短切氈作增強(qiáng)材料，樹脂選用雙酚A環(huán)氧基乙烯酯樹脂。該樹脂持續(xù)耐高溫性好，收縮率低。
(3)增強(qiáng)層：重視強(qiáng)度和收縮性，選用的增強(qiáng)材料為0.4的無堿布和300g/㎡無堿短切氈作為增強(qiáng)材料，采用零收縮樹脂樹脂為基體材料。
(4)加固層：增加模具的整體剛度，便于開合模操作，采用鋼框架加固的方式。
原模的制作
一直以來FRP模具的原模很多采用石膏、木材、水泥、石蠟等作為基材，采用手工制作的方法，用這些材料和制作工藝制作的母模表面很難達(dá)到A級(jí)表面，尺寸精度也無法控制、制作程序復(fù)雜、周期長(zhǎng)、容易產(chǎn)生缺陷，平整度較差，只適合那些精度要求較低、表面質(zhì)量要求不高的FRP模具制作。
展開 RTM工藝與三維編織復(fù)合材料制造技術(shù)
樹脂傳遞模塑法發(fā)展史
三維編織復(fù)合材料成型工藝主要有樹脂傳遞模塑法（RTM，Resin Transfer Molding），它是將液態(tài)樹脂注入閉合模具中浸潤(rùn)增強(qiáng)材料并固化成型的工藝方法，是近年來發(fā)展迅速地適宜多品種、中批量、高質(zhì)量先進(jìn)復(fù)合材料制品生產(chǎn)地成型工藝，它是一種接近最終形狀部件的生產(chǎn)方法，基本無需后續(xù)加工。
RTM技術(shù)起源于20世紀(jì)40年代的“MARCO”方法，最初是為成型飛機(jī)雷達(dá)罩發(fā)展起來的。RTM雖然成本較低，但其技術(shù)要求較高，特別是對(duì)原材料及模具的要求較高，大規(guī)模推廣有一定的困難，因而發(fā)展緩慢。到了20世紀(jì)80年代，由于工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)生產(chǎn)環(huán)境要求的各項(xiàng)法規(guī)日趨嚴(yán)格；同時(shí)，隨著原材料、工藝的發(fā)展和成型技術(shù)的不斷進(jìn)步，加上RTM工藝自身諸多的優(yōu)點(diǎn)，例如，模制件公差小、有很高的表面質(zhì)量、比SMC（Sheet Molding Compound），片狀模塑料模塑壓力小、生產(chǎn)加工組織方式多種多樣、投資少、生產(chǎn)效率較高等特點(diǎn)而受到各國(guó)的重視。80年代末，隨著世界政治經(jīng)濟(jì)形勢(shì)的變化，RTM被認(rèn)為是解決先進(jìn)復(fù)合材料高成本問題的重要技術(shù)之一。日本將RTM 和拉擠兩項(xiàng)工藝推薦為最有發(fā)展前途的工藝。美國(guó)NASA將RTM技術(shù)列入其先進(jìn)復(fù)合材料計(jì)劃（ACT計(jì)劃），并組織開展了大量的研究工作，同時(shí)民用復(fù)合材料界在生產(chǎn)成本、生產(chǎn)周期和環(huán)保新要求的壓力下出現(xiàn)了RTM 研究和應(yīng)用的熱潮。
1985年前后，以縮短成型周期、提高表面質(zhì)量平順性和提高質(zhì)量穩(wěn)定性 1985年前后，以縮短成型周期、提高表面質(zhì)量平順性和提高質(zhì)量穩(wěn)定性為目標(biāo)的第二代RTM開始得到應(yīng)用。以更高效率為特點(diǎn)的第三代RTM 成型工藝在20世紀(jì)90年代中期開始得到應(yīng)用。
國(guó)內(nèi)RTM工藝起步于20世紀(jì)80年代末期，受當(dāng)時(shí)國(guó)際RTM技術(shù)高速發(fā)展的影響，RTM注射設(shè)備和工藝方法一度形成“熱點(diǎn)”。
展開 RTM工藝與三維編織復(fù)合材料制造技術(shù)
樹脂傳遞模塑法發(fā)展史
三維編織復(fù)合材料成型工藝主要有樹脂傳遞模塑法（RTM，Resin Transfer Molding），它是將液態(tài)樹脂注入閉合模具中浸潤(rùn)增強(qiáng)材料并固化成型的工藝方法，是近年來發(fā)展迅速地適宜多品種、中批量、高質(zhì)量先進(jìn)復(fù)合材料制品生產(chǎn)地成型工藝，它是一種接近最終形狀部件的生產(chǎn)方法，基本無需后續(xù)加工。
RTM技術(shù)起源于20世紀(jì)40年代的“MARCO”方法，最初是為成型飛機(jī)雷達(dá)罩發(fā)展起來的。RTM雖然成本較低，但其技術(shù)要求較高，特別是對(duì)原材料及模具的要求較高，大規(guī)模推廣有一定的困難，因而發(fā)展緩慢。到了20世紀(jì)80年代，由于工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)生產(chǎn)環(huán)境要求的各項(xiàng)法規(guī)日趨嚴(yán)格；同時(shí)，隨著原材料、工藝的發(fā)展和成型技術(shù)的不斷進(jìn)步，加上RTM工藝自身諸多的優(yōu)點(diǎn)，例如，模制件公差小、有很高的表面質(zhì)量、比SMC（Sheet Molding Compound），片狀模塑料模塑壓力小、生產(chǎn)加工組織方式多種多樣、投資少、生產(chǎn)效率較高等特點(diǎn)而受到各國(guó)的重視。80年代末，隨著世界政治經(jīng)濟(jì)形勢(shì)的變化，RTM被認(rèn)為是解決先進(jìn)復(fù)合材料高成本問題的重要技術(shù)之一。日本將RTM 和拉擠兩項(xiàng)工藝推薦為最有發(fā)展前途的工藝。美國(guó)NASA將RTM技術(shù)列入其先進(jìn)復(fù)合材料計(jì)劃（ACT計(jì)劃），并組織開展了大量的研究工作，同時(shí)民用復(fù)合材料界在生產(chǎn)成本、生產(chǎn)周期和環(huán)保新要求的壓力下出現(xiàn)了RTM 研究和應(yīng)用的熱潮。
1985年前后，以縮短成型周期、提高表面質(zhì)量平順性和提高質(zhì)量穩(wěn)定性 1985年前后，以縮短成型周期、提高表面質(zhì)量平順性和提高質(zhì)量穩(wěn)定性為目標(biāo)的第二代RTM開始得到應(yīng)用。以更高效率為特點(diǎn)的第三代RTM 成型工藝在20世紀(jì)90年代中期開始得到應(yīng)用。
展開 RTM成型工藝的昨天、今天、明天！
LRTM跟RTM很像，也是采取上下兩片閉合模具，但是比傳統(tǒng)RTM工藝的生產(chǎn)工作環(huán)境更清潔，而且浪費(fèi)率更低。與RTM相反，LRTM工藝是讓樹脂先流經(jīng)模具周邊，最后多余的樹脂從位于中央的出口流出。所有這些過程都在真空密封環(huán)境中進(jìn)行，因此揮發(fā)性有機(jī)化合物排放量幾乎為零。
RTM向LRTM的過渡
可以說，LRTM現(xiàn)在已經(jīng)在世界各地成為主流閉模工藝，盡管新RTM項(xiàng)目仍在實(shí)施，但無法改變其漸漸淡出的趨勢(shì)。原因很簡(jiǎn)單，LRTM可以用僅占RTM三分之一的時(shí)間成本和三分之一的生產(chǎn)成本，制備出專業(yè)性強(qiáng)，尺寸精確的閉模制件。當(dāng)然我們更不能忽視，如果在相同的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)基礎(chǔ)上，LRTM比RTM需要安裝更少的基礎(chǔ)設(shè)施，和具備均勻化合理化的成本投入。
過去，人們常認(rèn)為L(zhǎng)RTM僅限于制備相對(duì)簡(jiǎn)單和規(guī)模小的零件，但事實(shí)已經(jīng)證明，LRTM同樣可以制造部分形狀復(fù)雜，甚至夾金屬或泡沫芯的制件。即使纖維量高達(dá)55-62％的復(fù)合材料部件也可以利用LRTM成型工藝完成制備，而且單組分樹脂體系的注射和固化溫度只需要分別達(dá)到80℃和180℃即可。
此外，制件的規(guī)模也基本不受限制，LRTM已經(jīng)廣泛用于造船業(yè)就是一個(gè)最好的佐證。
幾年前推出了一種多層插入模具技術(shù)（Multiple Insert Tooling technology-- MIT），即將RTM的A模插入多層副模。當(dāng)其中一層被注射樹脂時(shí)，另一層還可以做凝膠用，剩下的一層用來鋪設(shè)玻璃纖維。這可能會(huì)大大增加一套模具設(shè)備的生產(chǎn)量，從而縮短生產(chǎn)周期，要知道生產(chǎn)周期是決定制件注射和固化速度的唯一因素。在壓制過程中，可以迅速調(diào)整預(yù)加載層的位置，以保證能馬上投入新的注射周期。但是，隨著LRTM工藝開始流行，人們看到LRTM工藝可以像MIT一樣實(shí)現(xiàn)低成本量產(chǎn)，最主要的是人們不再需要昂貴的模壓設(shè)備。
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Moldex3D模流分析之樹脂轉(zhuǎn)化成型模組(RTM)的充填和熟化設(shè)定標(biāo)簽
樹脂轉(zhuǎn)化成型模塊(RTM)的充填設(shè)定頁(yè)簽 (Filling Settings Tab for RTM Project)
在RTM模塊的充填設(shè)定卷標(biāo)可設(shè)置以下參數(shù)：
控制種類：成型控制種類可在由壓力與由流率之間切換，選擇參照壓力，則軟件會(huì)以最大射壓與射壓壓力多段設(shè)定控制充填；若選擇由流率，軟件會(huì)使用最大料管流率與料管流率多段設(shè)定的參數(shù)控制充填。
•材料：顯示材料種類。
•最大充填時(shí)間：超過最大充填時(shí)間后，求解器會(huì)停止充填分析。
•最大進(jìn)口壓力：轉(zhuǎn)注從流率控制切換至壓力控制的參考值。
•最大射出壓力：射壓從流率控制切換至壓力控制的參考值。
•最大料管流率：多段進(jìn)澆流率的參照值。
射出壓力多段設(shè)定：點(diǎn)選多段設(shè)定...開啟射壓壓力多段設(shè)定，此功能與射出成型的充填/保壓標(biāo)簽下射壓壓力設(shè)定類似。
料管流率多段設(shè)定：點(diǎn)選多段設(shè)定...開啟進(jìn)澆流率多段設(shè)定，此功能與射出成型的充填/保壓標(biāo)簽下的流率多段設(shè)定類似。
•塑料溫度：位于網(wǎng)格模型進(jìn)澆點(diǎn)的塑料的熔膠溫度。
•模溫：模具溫度是定義模座和塑件間的溫度邊界條件，程序會(huì)假設(shè)邊界溫度分布一致。
樹脂轉(zhuǎn)化成型模塊 (RTM) 的熟化設(shè)定頁(yè)簽 (Curing Setting Tab for RTM Project)
在RTM模塊的熟化設(shè)定卷標(biāo)內(nèi)可設(shè)定以下熟化參數(shù)：
•熟化分析切換點(diǎn)：指定何時(shí)從流率控制切換到壓力控制，使用者可選擇使用由充填體積(%)或根據(jù)充填時(shí)間 (sec) 決定切換點(diǎn)。
•熟化時(shí)間：熟化階段的持續(xù)時(shí)間。
•熟化壓力基于：可選擇基于充填結(jié)束壓力或是最大熟化壓力。
展開 基于粘彈性本構(gòu)模型的熱固性樹脂基復(fù)合材料固化變形數(shù)值仿真模型
背景介紹
熱固性樹脂基復(fù)合材料在制件成型過程中會(huì)產(chǎn)生殘余應(yīng)力，引起固化變形，從而增加裝配和制造的難度，因此，合理預(yù)測(cè)預(yù)制件固化過程中的殘余應(yīng)力的發(fā)展具有重要意義。
早期的研究主要集中于彈性理論來研究復(fù)材的固化成型，現(xiàn)今，越來越多的文獻(xiàn)考慮了樹脂的固化放熱以及材料的各向異性等因素的影響，發(fā)展了基于粘彈性模型的數(shù)值仿真計(jì)算方法，證明了粘彈性的結(jié)果固化變形量小于線彈性的結(jié)果，且樹脂含量越高的復(fù)材，其粘彈性效果越明顯。
RTM成型工藝示意圖
二。粘彈性模型在Abaqus中的實(shí)現(xiàn)
本文作者在參考文獻(xiàn)【1】的基礎(chǔ)上，使用廣義Maxwell粘彈性本構(gòu)模型，聯(lián)合編寫了HETVAL、USDFLD、DISP、UMAT及UEXPAN子程序，在abaqus軟件平臺(tái)中實(shí)現(xiàn)了復(fù)材固化成型的仿真模擬，其基本編程思路如下圖所示：
其中，最關(guān)鍵的粘彈性本構(gòu)公式為：
參考上述公式和子程序的編寫流程，可以完成上述模型。最后得到仿真Mises應(yīng)力云圖和S33云圖如下：
得到的S33關(guān)于時(shí)間的曲線趨勢(shì)如下所示：
該曲線結(jié)果和文獻(xiàn)有出入，但是榮的文獻(xiàn)中關(guān)于底數(shù)的取值有錯(cuò)誤，亦即下列公式的底數(shù)應(yīng)以e為底數(shù)，而不是10
【1】
基于黏彈性本構(gòu)模型的熱固性樹脂基復(fù)合材料固化變形數(shù)值仿真模型.pdf
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展開 Moldex3D模流分析之Composite 2023 如何于Studio編輯RTM纖維布排向
Composite 2023 :如何于Studio編輯RTM纖維布排向 (Composite 2023 : How to Set RTM Ply Layout in Studio)
?目前產(chǎn)業(yè)實(shí)務(wù)上的挑戰(zhàn)
樹脂轉(zhuǎn)注成型(RTM)是目前最具前瞻性的新興技術(shù)，其被廣泛運(yùn)用于制造3C、汽車、造船、航天和風(fēng)力發(fā)電等產(chǎn)品。RTM產(chǎn)業(yè)中仍面臨一些挑戰(zhàn)，例如：由于產(chǎn)品中纖維布鋪排對(duì)模流行為影響極巨，不正確的纖維排向，將導(dǎo)致樹脂流動(dòng)行為不容易被準(zhǔn)確預(yù)測(cè)。因此如何精確的設(shè)定纖維排向，對(duì)RTM模流結(jié)果相當(dāng)重要。
?如何用模流軟件/Moldex3D技術(shù)服務(wù)解決問題
Moldex3D最新發(fā)布的Studio 2023版本中，可依照使用者需求，而有三種方法來進(jìn)行RTM纖維排向之微調(diào)，以利得到更準(zhǔn)確的流動(dòng)分析結(jié)果。這三個(gè)方法分別為: (1) 手動(dòng)自定義(Manual): 以R1/R2設(shè)定排向、(2) 匯入ls檔及(3) 匯入inp檔 (CSS8格式)。使用者除了可手動(dòng)進(jìn)行纖維排向調(diào)整外，還可以利用從Dyna及Abaqus所得到的纖維排向信息(分別為.ls及.inp (CSS8))，匯入既有的網(wǎng)格中來得到更精確的纖維排向，使用流程概述如下。
?在Moldex3D Studio中的操作步驟
-開始: 準(zhǔn)備一RTM模擬的項(xiàng)目
首先于Studio中創(chuàng)建一新組別，將成型制程設(shè)為樹脂轉(zhuǎn)注成型并準(zhǔn)備好RTM的模型。在有RTM 的MFE后，由迭層排向 (Ply Orientation)欄之邊界條件下拉選單設(shè)定排向(Set Ply Orientation)，開啟設(shè)定頁(yè)面后，可于Setting by選單選擇上述三種方式進(jìn)行設(shè)定。
展開 復(fù)材盡顯裝修美感|裝修的風(fēng)格千變?nèi)f化，優(yōu)質(zhì)的材料萬里挑一！
復(fù)合材料的成型方法按基體材料不同各異。無論是本來堅(jiān)韌無比或者不堪一擊的材料，經(jīng)過多種原料的復(fù)合構(gòu)造，往往都能產(chǎn)生讓人意想不到的效果。其中尤其以樹脂基復(fù)合材料、金屬基復(fù)合材料與塑木復(fù)合材料最為出眾。
樹脂基復(fù)合材料的成型方法較多，有手糊成型、噴射成型、纖維纏繞成型、模壓成型、拉擠成型、RTM成型、熱壓罐成型、隔膜成型、遷移成 型、反應(yīng)注射成型、軟膜膨脹成型、沖壓成型等。
金屬基復(fù)合材料成型方法分為固相成型法和液相成型法。前者是在低于基體熔點(diǎn)溫度下，通過施加壓力實(shí)現(xiàn)成型，包括擴(kuò)散焊接、粉末冶金、熱軋、熱拔、熱等靜壓和爆炸焊接等。后者是將基體熔化后，充填到增強(qiáng)體材料中，包括傳統(tǒng)鑄造、真空吸鑄、真空反壓鑄造、擠壓鑄造及噴鑄等、陶瓷基復(fù)合材料的成型方法主要有固相燒結(jié)、化學(xué)氣相浸滲成型、化學(xué)氣相沉積成型等。酚醛樹脂價(jià)格
塑木復(fù)合材料。塑木是以鋸末、木屑、竹屑、稻殼、麥秸、大豆皮、花生殼、甘蔗渣、棉秸稈等低值生物質(zhì)纖維為主原料，與塑料合成的一種復(fù)合材料。同時(shí)具備植物纖維和塑料的優(yōu)點(diǎn)，適用范圍廣泛，幾乎可涵蓋所有原木、塑料、塑鋼、鋁合金及其它類似復(fù)合材料的使用領(lǐng)域，同時(shí)也解決了塑料、木材行業(yè)廢棄資源的再生利用問題。其主要特點(diǎn)為：原料資源化、產(chǎn)品可塑化、使用環(huán)保化、成本經(jīng)濟(jì)化、回收再生化，以“綠色、環(huán)保、節(jié)能、可持續(xù)利用”等特點(diǎn)備受家裝和工裝的青睞。
復(fù)合材料中以纖維增強(qiáng)材料應(yīng)用最廣、用量最大。其特點(diǎn)是比重小、比強(qiáng)度和比模量大。例如碳纖維與環(huán)氧樹脂復(fù)合的材料，其比強(qiáng)度和比模量均比鋼和鋁合金大數(shù)倍，還具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性、減摩耐磨、自潤(rùn)滑、耐熱、耐疲勞、耐蠕變、消聲、電絕緣等性能。
綜上所述，不知道如何挑選裝修材料的你，相信復(fù)合材料會(huì)給你不一樣的裝修體驗(yàn)哦！
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