RTM的案例
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。
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從RTM模具的整個(gè)制作過程中可以看出，原模設(shè)計(jì)與制作為整個(gè)模具的制作打下基礎(chǔ)，由于新的原型制作技術(shù)的采用使原型的制作具有了快速、高精度、工藝簡(jiǎn)捷、操作簡(jiǎn)便、省去模腔制作等優(yōu)點(diǎn)，既縮短了工期，滿足了現(xiàn)代企業(yè)快速響應(yīng)市場(chǎng)需求的發(fā)展趨勢(shì)。加上材料選擇和模具制作的控制，使RTM成型工藝應(yīng)用將越來越廣。
RTM-Worx——先進(jìn)的樹脂模注工藝仿真軟件
5.強(qiáng)大的后處理功能 在RTM-Worx中可以組合運(yùn)用云紋圖、等值線圖、向量圖以及數(shù)值標(biāo)注法來顯示模型的屬性參數(shù)，以便對(duì)模型進(jìn)行校核。對(duì)于仿真計(jì)算生成的大量數(shù)據(jù)結(jié)果，RTM-Worx也能夠任意組合應(yīng)用這些圖形顯示方式和直接標(biāo)注數(shù)值等方法將計(jì)算結(jié)果直觀、清晰地顯示出來。 圖3 圖形化結(jié)果綜合顯示 在圖3中，云紋圖用來顯示結(jié)構(gòu)的不同厚度，矢量圖用來表示樹脂流動(dòng)方向，等值線用來表示樹脂填充時(shí)間。
四、應(yīng)用實(shí)例 目前，RTM-Worx已在世界各地被廣泛應(yīng)用于航空，風(fēng)力發(fā)電機(jī)，航海，軍工，游艇，材料加工以及建筑等各個(gè)行業(yè)的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域。 a）NH90直升機(jī)起落架RTM工藝成型仿真 b）復(fù)合材料飛機(jī)翼盒RTM工藝成型仿真 c）C55賽艇CVI工藝成型仿真 d）54米長(zhǎng)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片成型仿真 圖4 RTM-Worx在復(fù)合材料領(lǐng)域被廣泛采用
五、總結(jié) 使用RTM-Worx進(jìn)行樹脂模注仿真分析，能夠輕松、合理地確定RTM和CVI模具中的導(dǎo)流槽、注射口和溢料口，從而大大提高模具設(shè)計(jì)的效率和質(zhì)量，降低開發(fā)成本。還可以估算注膠時(shí)間，評(píng)估工藝參數(shù)影響，確定工藝窗口，通過進(jìn)行大量不同狀況下的仿真分析，輔之以極少量的試驗(yàn)就可以得到高性能的產(chǎn)品。
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從RTM模具的整個(gè)制作過程中可以看出，原模設(shè)計(jì)與制作為整個(gè)模具的制作打下基礎(chǔ)，由于新的原型制作技術(shù)的采用使原型的制作具有了快速、高精度、工藝簡(jiǎn)捷、操作簡(jiǎn)便、省去模腔制作等優(yōu)點(diǎn)，既縮短了工期，滿足了現(xiàn)代企業(yè)快速響應(yīng)市場(chǎng)需求的發(fā)展趨勢(shì)。加上材料選擇和模具制作的控制，使RTM成型工藝應(yīng)用將越來越廣。
（來源：復(fù)材應(yīng)用技術(shù)）
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 復(fù)合材料帽形梁RTM工藝仿真解決方案
4.2 RTM填充過程模
擬
PAM-RTM軟件是專業(yè)的RTM過程模擬軟件，能方便準(zhǔn)確地模擬RTM過程中樹脂的流動(dòng)、固化、速度、壓力、溫度等結(jié)果，優(yōu)化模具設(shè)計(jì)和工藝參數(shù)，降低設(shè)計(jì)生產(chǎn)周期和費(fèi)用，已成為工業(yè)界廣泛使用的RTM設(shè)計(jì)開發(fā)工具。本文采用PAM-RTM軟件模擬帽形梁的RTM填充過程，采用3D模型描述帽形梁，預(yù)測(cè)其填充過程，填充時(shí)間，壓力分布等。本文采用某碳纖維布，當(dāng)纖維未發(fā)生剪切變形時(shí)（即纖維剪切角為零），纖維體積分?jǐn)?shù)為60%，三個(gè)方向滲透率參數(shù)都為1 e-11 m^2，采用的樹脂粘度為0.1 Pa.s，注膠口樹脂流速為1e-6 m/s。
使用2.5D模型能很好的描述樹脂在面內(nèi)的流動(dòng)趨勢(shì)，但是無法描述樹脂在厚度方向的流動(dòng)情況。模擬鑲嵌件、復(fù)雜的厚制件層合板的RTM填充過程必須得考慮樹脂在厚度方向的流動(dòng)情況，特別是對(duì)于風(fēng)能行業(yè)而言。PAM-RTM軟件允許用戶進(jìn)行3D建模。本小節(jié)對(duì)帽形梁進(jìn)行3D建模，模擬樹脂在面內(nèi)以及厚度方向的流動(dòng)情況。
對(duì)帽形梁進(jìn)行3D建模，每個(gè)單層板建立一個(gè)區(qū)域，如圖7（a）所示。本小節(jié)采用4.1小節(jié)結(jié)果，利用PAM-RTM軟件中導(dǎo)入PAM-FORM鋪覆結(jié)果的接口，將纖維布變形結(jié)果導(dǎo)入PAM-RTM軟件中。將PAM-FORM的鋪覆模擬結(jié)果映射到PAM-RTM軟件中，得到的剪切角云圖如圖7（b）所示。然后根據(jù)此結(jié)果，通過各向同性纖維布模型計(jì)算帽形梁的局部孔隙率、局部滲透率，計(jì)算結(jié)果如圖8所示。圖8（a）顯示了纖維鋪覆變形后的局部孔隙率，可看出帽形梁兩端和拐角處孔隙率較低，也就是說此處纖維體積分?jǐn)?shù)較高。圖8（b）、（c）顯示了面內(nèi)局部滲透率K1和K2云圖，圖（c）顯示了厚度方向的局部滲透率K3云圖。
展開 RTM工藝與三維編織復(fù)合材料制造技術(shù)
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)”。但是由于受當(dāng)時(shí)原材料配套系統(tǒng)不完善和基礎(chǔ)工藝?yán)碚撗芯壳啡钡挠绊懀茨苄纬梢?guī)模化生產(chǎn)，大部分設(shè)備都處于閑置狀態(tài)。20世紀(jì)90年代以后，國(guó)內(nèi)一些單位（如天津工業(yè)大學(xué)復(fù)合材料研究所）積極研究和推廣RTM工藝技術(shù)，從原材料、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)與制造、表面技術(shù)和基礎(chǔ)理論以及工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)等方面，開展了系統(tǒng)的研究工作。進(jìn)入21世紀(jì)后，隨著三維編織技術(shù)的快速發(fā)展，RTM工藝技術(shù)在飛機(jī)結(jié)構(gòu)部件和其他軍用設(shè)施和產(chǎn)品上得到了較多應(yīng)用，隨著Light-RTM 和SCRIMOP在游艇和風(fēng)機(jī)葉片上的應(yīng)用，該類型工藝的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)越來越多地得到了大家的認(rèn)可。
RTM工藝特點(diǎn)
RTM工藝一個(gè)重要的發(fā)展方向是大型部件的整體成型。其工藝方法以VARTM、Light-RTM、SCRIMP工藝為代表。RTM工藝技術(shù)的研究和應(yīng)用涉及多種學(xué)科和技術(shù)，是當(dāng)前國(guó)際復(fù)合材料最活躍的研究領(lǐng)域之一。其主要研究方向包括：低粘度、高性能樹脂體系的制備及其化學(xué)動(dòng)力學(xué)和流變特性；纖維預(yù)成形體的制備及滲透特性；成型過程的計(jì)算機(jī)模擬仿真技術(shù)；成型過程的在線監(jiān)控技術(shù)；模具優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)；新型工藝設(shè)備的開發(fā)；成本分析技術(shù)等.
RTM以其優(yōu)異的工藝性能，廣泛地應(yīng)用于艦船、軍事設(shè)施、國(guó)防工程、交通運(yùn)輸、航空航天和民用工業(yè)等領(lǐng)域。其主要特點(diǎn)如下：
（1）模具制造和材料選擇靈活性強(qiáng)，根據(jù)不同的生產(chǎn)規(guī)模，設(shè)備的變化也很靈活，制品產(chǎn)量在1000~20000件/年之間。
（2）能夠制造具有良好表面質(zhì)量、高尺寸精度的復(fù)雜部件，在大型部件的制造方面優(yōu)勢(shì)更為明顯。
展開 RTM成型工藝的昨天、今天、明天！
溯源RTM工藝
RTM工藝應(yīng)用于復(fù)合材料行業(yè)已經(jīng)有50多年了。盡管關(guān)于RTM最初應(yīng)用的時(shí)間不是十分肯定，但是曾經(jīng)有過關(guān)于英國(guó)飛機(jī)公司在50年代末開始應(yīng)用RTM工藝的相關(guān)報(bào)道。據(jù)艾倫?哈珀介紹，自1973年他在英國(guó)艾爾斯伯里公司（Aylesbury）工作就開始接觸RTM工藝。當(dāng)時(shí)，他們從K&C模具公司買了一臺(tái)1:1泵機(jī)，制造了第一套RTM模具。回顧早期的模具工藝時(shí)，艾倫?哈珀用“不堪回首”形容。他說，當(dāng)時(shí)的工藝在注射樹脂時(shí)只能通過模具中央的一個(gè)孔注入，直到看到模具的四個(gè)角落都流過樹脂時(shí)，人們才真正知道模具里是充滿樹脂的。因此你可以想像，經(jīng)過反復(fù)幾次生產(chǎn)后，模具的排氣口會(huì)堆著越積越厚、早已變干的、如石筍狀的樹脂，常年累月下來必然造成巨大的浪費(fèi)。雖然后來人們確實(shí)采取了更好的設(shè)計(jì)方案，比如將模腔封死，然后在其周圍鋪設(shè)導(dǎo)流管，直接將樹脂引流到外接到模具頂部的樹脂收集器中。但這么做仍然不能避免嚴(yán)重的浪費(fèi)，雖然模具是封閉的，模腔上的排氣口仍然會(huì)釋放些許苯乙烯廢氣，不僅需要定期清洗，而且每個(gè)周期后還需要重新更換。
直到80年代中后期，樹脂注射工藝才開始顯現(xiàn)出一些自動(dòng)化的跡象。當(dāng)時(shí)工藝的主要進(jìn)展在于，操作人員不必?cái)y帶著注射閥爬到模具上方，將注射頭插入模具的注入口中，同時(shí)在整個(gè)注射過程中緊緊抓住注射頭。待注射完成后將注射閥拔出，然后再迅速用塞子堵上模具的注入口，以防止樹脂倒流。當(dāng)談到早期的RTM工藝，人們可能會(huì)笑，但是在那個(gè)年代，這樣的工藝確實(shí)存在了許多年。
圖1：在早期的RTM工藝過程中，操作人員需要手持注射閥，將其插入模具的注入口中
而后，自動(dòng)注射閥（AutoSprue）的發(fā)明又將RTM自動(dòng)化的程度提高了一些，因?yàn)樗嫒斯⑵洳迦肽＞叩牟襟E。但是，對(duì)模腔中樹脂的處理仍然使用的是舊方法。
展開 HP-RTM技術(shù)用于汽車輕量化設(shè)計(jì)
航空工業(yè)目前正采用樹脂傳遞模塑成型工藝（RTM），進(jìn)行大型高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)件的生產(chǎn)。然而，其生產(chǎn)效率很低，有時(shí)還需大量的手工作業(yè)。在汽車的制造過程中，采用RTM工藝進(jìn)行零部件的生產(chǎn)，主要是為了達(dá)到更好的視覺效果，并且只用于小批量生產(chǎn)的頂級(jí)轎車中。若能為量化生產(chǎn)開發(fā)出一條可靠的自動(dòng)化RTM生產(chǎn)線，則纖維增強(qiáng)塑料（FRP）將能夠更加廣泛地應(yīng)用于汽車高強(qiáng)度承重結(jié)構(gòu)件的生產(chǎn)。
德國(guó)加工機(jī)械領(lǐng)域的專家迪芬巴赫公司（Dieffenbacher）和克勞斯瑪菲公司（KraussMaffei）在RTM技術(shù)領(lǐng)域展開了合作，他們對(duì)以上的市場(chǎng)需求做出了響應(yīng)——開發(fā)了一條高壓樹脂傳遞模塑成型工藝（HP-RTM）的自動(dòng)化生產(chǎn)線。這條生產(chǎn)系統(tǒng)包括了預(yù)成型加工、壓制過程，以及修整工藝。相比于傳統(tǒng)的RTM工藝，該HP-RTM工藝減少了樹脂注射次數(shù)，提高了預(yù)制件的浸漬質(zhì)量，并縮短了成型周期。
預(yù)成型
對(duì)于HP-RTM部件的生產(chǎn)，需要制造一個(gè)由織物增強(qiáng)材料制成的預(yù)制件。這樣的預(yù)制件在迪芬巴赫的預(yù)成型中心制造完成，通常使用一個(gè)完全自動(dòng)化的過程。
由碳纖或玻纖制成柔軟的纖維織物或纖維氈從卷軸上開卷后放入切割機(jī)。使用CNC切割技術(shù)，纖維鋪層被切割成部件加工所需尺寸。該過程通過由現(xiàn)有的CAD零件參數(shù)得到的切割程序完成。切割成形的纖維鋪層材料層合到一起，然后放置到成型單元中。
可以使用機(jī)器人來可靠地處理切割織物、纖維氈，以及預(yù)制件。預(yù)制件成型中心可以作為一個(gè)單獨(dú)的單元來運(yùn)行，也可與壓制工藝一起結(jié)合在產(chǎn)線上。
壓制過程
預(yù)制件的加工過程之后就是壓制過程。該過程包括用環(huán)氧樹脂系統(tǒng)浸漬預(yù)制件，以及其固化過程。
在用機(jī)器人將預(yù)制件放置到RTM模具中之后，根據(jù)模內(nèi)壓力及部件的尺寸和復(fù)雜性，采用一臺(tái)迪芬巴赫液壓壓機(jī)用高達(dá)36000 kN（3600 t）的壓力完成實(shí)際的壓制過程。
展開 從航空航天到風(fēng)電葉片，且看RTM工藝全流程仿真
船舶制造領(lǐng)域的 RTM 工藝
從手糊成型工藝向閉模成型工藝轉(zhuǎn)型，有助于船舶復(fù)合材料制造商保持市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。在船舶建造 過程中采用 RTM 工藝，可提升生產(chǎn)效率、制件強(qiáng)度與產(chǎn)品的可持續(xù)性，同時(shí)改善制品品質(zhì)。
該工藝可用于生產(chǎn)船殼、甲板等大型船舶部件，確保這些部件具備穩(wěn)定一致的品質(zhì)與超高光潔的 表面。
汽車制造領(lǐng)域的 RTM 工藝
速度、效率與精準(zhǔn)度是汽車復(fù)合材料領(lǐng)域的核心要求。RTM 工藝能夠幫助制造商生產(chǎn)出尺寸精 度穩(wěn)定、表面光潔度優(yōu)異的車身面板、結(jié)構(gòu)件及內(nèi)飾件，同時(shí)實(shí)現(xiàn)成本降低。
其可成型輕質(zhì)高強(qiáng)部件，且成型周期短、制件幾乎無需后加工修整，這一優(yōu)勢(shì)使 RTM 工藝既適 用于高性能跑車生產(chǎn)，也能滿足主流乘用車的制造需求。
風(fēng)電葉片制造領(lǐng)域的 RTM 工藝
風(fēng)電葉片生產(chǎn)同樣需要制造出強(qiáng)度更高、重量更輕且更具可持續(xù)性的部件。RTM 工藝與樹脂直 接灌注技術(shù)的應(yīng)用，是風(fēng)電葉片制造領(lǐng)域的一項(xiàng)重大突破，可生產(chǎn)出強(qiáng)重比優(yōu)異、成型周期更短 的風(fēng)機(jī)葉片。
樹脂傳遞模塑成型工藝帶來的高一致性與可重復(fù)性，能夠幫助制造商滿足嚴(yán)格的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，確保 每一片葉片都能實(shí)現(xiàn)最優(yōu)性能，同時(shí)提升整體產(chǎn)能。
國(guó)防軍工制造領(lǐng)域的 RTM 工藝
從防彈裝甲、抗爆結(jié)構(gòu)件，到頭盔與特種車輛部件，RTM 工藝在高性能復(fù)合材料的制造中發(fā)揮 著關(guān)鍵作用，生產(chǎn)出的制品可耐受沖擊、溫度波動(dòng)及各類極端工況。
展開 樹脂傳遞模塑成型工藝（RTM）
②模具
RTM模具分玻璃鋼模、玻璃鋼表面鍍金屬模和金屬模3種。玻璃鋼模具容易制造，價(jià)格較低，聚酯玻璃鋼模具可使用2000次，環(huán)氧玻璃鋼模具可使用4000次。表面鍍金屬的玻璃鋼模具可使用10000次以上。金屬模具在RTM工藝中很少使用，一般來講，RTM的模具費(fèi)僅為SMC的2%～16%。
（2）RTM原材料
RTM用的原材料有樹脂體系、增強(qiáng)材料和填料。
樹脂體系：RTM工藝用的樹脂主要是不飽和聚酯樹脂。
增強(qiáng)材料：一般RTM的增強(qiáng)材料主要是玻璃纖維，其含量為25%～45%（重量比）；常用的增強(qiáng)材料有玻璃纖維連續(xù)氈、復(fù)合氈及軸向布。
填料：填料對(duì)RTM工藝很重要，它不僅能降低成本，改善性能，而且能在樹脂固化放熱階段吸收熱量。常用的填料有氫氧化鋁、玻璃微珠、碳酸鈣、云母等。
高透明水晶樹脂https://www.hongyantu.com/index.php?r=landing/index&id=szjgb
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Moldex3D模流分析之RTM模擬
樹脂轉(zhuǎn)注成型(RTM)則是目前最具前瞻性的新興技術(shù)。RTM屬液體復(fù)合材料成型的一種，適合用于生產(chǎn)幾何復(fù)雜的大型塑件，并能滿足高機(jī)械強(qiáng)度、嚴(yán)格的尺寸公差及外觀等要求，因此被產(chǎn)業(yè)廣泛運(yùn)用。此外，RTM也是最具效率和經(jīng)濟(jì)性的制程之一，原因包括：設(shè)備不昂貴、閉模制程、射壓低、容易控制機(jī)械特性、可結(jié)合金屬嵌件及附件、可用于生產(chǎn)復(fù)雜的大型塑件，以及低勞力成本等。
然而RTM產(chǎn)業(yè)中仍面臨一些挑戰(zhàn)，例如：由于產(chǎn)品中纖維體積較大的區(qū)域?qū)δＡ餍袨橛绊憳O巨，導(dǎo)致樹脂流動(dòng)行為不容易被準(zhǔn)確預(yù)測(cè)。因此RTM現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員仍無法精確掌握這些影響，也無法在灌注制程結(jié)束前觀察和驗(yàn)證塑件是否已浸潤(rùn)飽合。若產(chǎn)品尚未達(dá)到100%浸潤(rùn)，將產(chǎn)生干斑或氣孔等缺陷，如此一來產(chǎn)品就必須丟棄，直到成功制造出沒有干斑的RTM產(chǎn)品為止。
若使用此試誤方法來制造大型結(jié)構(gòu)的RTM產(chǎn)品(例如事業(yè)級(jí)渦輪葉片)，成本相當(dāng)昂貴。透過有效的CAE仿真技術(shù)，即可預(yù)測(cè)復(fù)雜結(jié)構(gòu)的RTM產(chǎn)品流動(dòng)行為。目前市場(chǎng)上對(duì)RTM產(chǎn)品的需求及潛在客戶皆相當(dāng)龐大，包括纖維材料制造商、模具制造商等，然而可仿真RTM的分析軟件仍相當(dāng)稀少。纖維布的滲透率是影響RTM CAE仿真質(zhì)量的關(guān)鍵參數(shù)之一；而滲透率代表多孔介質(zhì)(例如纖維布)的特性，也是流體或氣體可滲入介質(zhì)能力的指標(biāo)；高滲透率即但表流體可快速通過介質(zhì)。若使用傳統(tǒng)的量測(cè)方法，例如真空輔助樹脂轉(zhuǎn)注成型(VARTM)，需要將真空袋將打開的模具密封，以制造出一真空環(huán)境，此過程不但費(fèi)時(shí)費(fèi)工且容易產(chǎn)生人為錯(cuò)誤。
有鑒于此，Moldex3D材料科學(xué)研究中心導(dǎo)入了EASYPERM(圖一)，以提升復(fù)合材料的量測(cè)能力。EASYPERM曾在2015年獲得JEC創(chuàng)新獎(jiǎng)(JEC Invention Award)，是用以量測(cè)纖維布滲透特性的儀器，可透過壓力傳感器測(cè)量出產(chǎn)品不同布位的局部壓力，并描繪出內(nèi)部平面及外部平面的滲透率。
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 Moldex3D模流分析之Resin Transfer Molding，RTM
樹脂轉(zhuǎn)注成型（Resin Transfer Molding，RTM）是利用FRP(纖維補(bǔ)強(qiáng)材料)制造方法的其中一種。FRP是一種由高分子基材通過纖維補(bǔ)強(qiáng)的復(fù)合材料；FRP產(chǎn)品因?yàn)槠涓邚?qiáng)度和剛度已被廣泛用于航空器和汽車。在樹脂轉(zhuǎn)注成型的基本制程為：纖維布首先被放入模穴，接著將熱固性樹脂注入到模穴中。
樹脂轉(zhuǎn)注成型制程最大的挑戰(zhàn)是選擇入口和通風(fēng)位置，以避免流動(dòng)不平衡。纖維布內(nèi)非等向性之滲透率和流體黏度會(huì)隨時(shí)間增加，而藉由3D模擬工具可以更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)樹脂的充填行為。Moldex3D的樹脂轉(zhuǎn)注成型模塊可以輔助用戶在產(chǎn)品設(shè)計(jì)前期（試模和模具制造前）修改及優(yōu)化成型或設(shè)計(jì)。
Moldex3D的樹脂轉(zhuǎn)注成型模塊（RTM）支持樹脂產(chǎn)品的制程仿真。在設(shè)計(jì)與3D模擬方面，通過充填/熟化的分析，用戶可以更容易評(píng)估決定適合的生產(chǎn)條件。此外，樹脂轉(zhuǎn)注成型模塊提供智能化的精靈工具和后處理器，能夠協(xié)助早期缺陷診斷和設(shè)計(jì)修改。
注：Moldex3D的RTM僅支持實(shí)體網(wǎng)格。
樹脂轉(zhuǎn)注成型(Resin Transfer Molding, RTM)是一種復(fù)合材料液態(tài)成型制程，適合用來生產(chǎn)需要高強(qiáng)度的產(chǎn)品，且相對(duì)于傳統(tǒng)方法可以減少制造時(shí)間，已應(yīng)用于許多地方，對(duì)復(fù)合材質(zhì)的量產(chǎn)來說，是個(gè)非常具潛力的制程。隨著需求增加及技術(shù)的進(jìn)步，傳統(tǒng)RTM也延伸出許多種特別的制程，諸如HP-RTM、WRTM及CRTM等。其中 濕式樹脂轉(zhuǎn)注成型(Wet Resin Transfer Molding, WRTM) ，同時(shí)包含了壓縮成型及傳統(tǒng)樹脂轉(zhuǎn)注成型兩種制程(如下圖)，利用預(yù)先放置好的預(yù)填料(charge)，經(jīng)由模具壓縮后充填于鋪排好的纖維布中，大大降低了傳統(tǒng)樹脂轉(zhuǎn)注成型的充填時(shí)間，同時(shí)充填也更均勻。此外，依照預(yù)填料的擺放設(shè)計(jì)，也降低了包封及短射等缺陷的產(chǎn)生。
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。
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