纏繞成型模具沖壓,纏繞機模具

博主:adminadmin 2023-08-29 10:05:01 條評論
摘要:今天給各位分享纏繞成型模具沖壓的知識,其中也會對纏繞機模具進行解釋,如果能碰巧解決你現(xiàn)在面臨的問題,別忘了關(guān)注本站,現(xiàn)在開始吧!本文目錄概覽...

今天給各位分享纏繞成型模具沖壓的知識,其中也會對纏繞機模具進行解釋,如果能碰巧解決你現(xiàn)在面臨的問題,別忘了關(guān)注本站,現(xiàn)在開始吧!

本文目錄概覽:

  • 1、復合材料的成型方法,你了解嗎?
  • 纏繞成型模具沖壓,纏繞機模具

  • 2、用機器將經(jīng)過樹膠的連續(xù)纖維按規(guī)律纏繞在芯模上,纏繞工藝是怎樣的?
  • 3、模壓成型的工藝方法及流程是什么?
  • 4、碳纖維復合材料成型工藝

復合材料的成型方法,你了解嗎?

復合材料的成型方法按基體材料不同各異。樹脂基復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、反應注射成型、軟膜膨脹成型、沖壓成型等。

金屬基復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溫度下,通過施加壓力實現(xiàn)成型,包括擴散焊接、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、陶瓷基復合材料的成型方法主要有固相燒結(jié)、化學氣相浸滲成型、化學氣相沉積成型等。

擴展資料:

復合材料是并向異性的非均質(zhì)材料,與其他材料相比有以下突出特點:

1)比強度與比模量高。比強度、比模量是指材料的強度和模量與密度之比,比強度越高,零件自重越?。槐饶A吭礁?,零件的剛性越大。因此對高速運轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)件或需減輕自重的運輸工具具有重要意義。

2)纖維增強復合材料中的纖維與基體間的界面能夠有效地阻止疲勞裂紋的擴展,外加載荷由增強纖維承擔。大多數(shù)金屬材料的疲勞強度極限是其拉伸強度的30%~50%,而復合材料則可達到60%~80%。

3)在熱塑性塑料中摻入少量的短切碳纖維可大大地提高它的耐磨性,其增加的倍數(shù)可為原來的好幾倍。如聚氯乙烯以碳纖維增強后為其本身的3.8倍,聚四氟乙烯為其本身的3倍;聚丙烯為其本身的2.5倍;聚酰胺為其本身的1.2倍;聚酯為其本身的2倍。

選用適當塑料與鋼板復合可作耐磨物件,如軸承材料等。用聚四氟乙烯(或聚甲醛)為表層、多孔青銅和鋼板為里層的三層復合材料,可制成滑動軸承的良好材料。

用機器將經(jīng)過樹膠的連續(xù)纖維按規(guī)律纏繞在芯模上,纏繞工藝是怎樣的?

用機器將經(jīng)過樹膠的連續(xù)纖維按規(guī)律纏繞在芯模上這種神奇的纏繞成型工藝具體是什么原理?

第一、所謂纏繞工藝,就是用機器將浸過樹脂、膠葉的連續(xù)纖維或布袋按照一定規(guī)律重復纏繞在固定的新膜上,然后固化脫模成為復合材料制品的過程。它常用于管道、壓力容器等的制作。為了幫助固化,材料必須配合膠液進行纏繞。于是根據(jù)膠液干濕的不同,纏繞工藝又可分為干法纏繞和濕法纏繞兩種。其中干法纏繞就是先把纖維原材料近焦,讓其烘干,纏繞時再加熱使它恢復粘性。而施法纏繞就相對簡單,備好的纖維沙團進焦后就可直接進行纏繞。

第二、以最基本的纖維纏繞肌為例,被牽引好的長纖維首先會經(jīng)過樹脂槽近焦,然后通過張緊滾來到繞絲端口,與模具貼合進行纏繞,待其達到一定的密集程度,就可拿去固化脫模了。不過從畫面中可以看出,有的制品在纏繞過程中直接把模具包的嚴嚴實實,只剩下一個小口,這種情況下該怎么把模具從中拖出來呢?其實一般情況下,有的模具會作為制品的一部分被纏繞其中,不再拿出來。而那些需要拿出來的最簡單的就是直筒型制品,他們通過相應的脫模設備,利用機械的牽引力就能使制品與芯模脫離。而那些形狀不規(guī)則的制品,其心膜則會更多采用熔溶性材料或組裝材料,這樣待制品纏繞成型后只需從開口處通入熱水或高壓蒸汽,使芯模熔融或者將模具分解即可完成脫模。

第三、纏繞工藝應用廣泛且質(zhì)量上乘,像運動員用的撐桿或者垂釣用的魚竿。甚至在這種工藝的基礎(chǔ)上,我國還成功用竹子造出了高鐵車廂,它所用的材料就是以竹子為基材,樹枝為膠黏劑,采用纏繞工藝加工成型的新型竹纏繞復合材料。由于竹子的軸向拉伸強度高、彈性大、韌性好,再加上無明顯應力缺陷的纏繞方式,用這種材料做成的車廂不僅質(zhì)量好,重量也比普通車廂輕很多,且由于竹子可再生的特點,帶到這種竹纏繞技術(shù)越來越成熟之后,相信它可以替代鋼筋、水泥、混凝土等成為新一代的綠色制造材料。

模壓成型的工藝方法及流程是什么?

模壓成型工藝按增強材料物態(tài)和模壓料品種可分為如下幾種:

(1)纖維料模壓法:將經(jīng)預混或預浸的纖維狀模壓料,投入到金屬模具內(nèi),在一定的溫度和壓力下成型復合材料制品。

(2)碎布料模壓法:將浸過樹脂膠液的玻璃纖維布或其它織物,如麻布、有機纖維布、石棉布或棉布等的邊角料切成碎塊,然后在模具中加溫加壓成型復合材料制品。此法適于成型形狀簡單性能要求一般的制品。

(3)織物模壓法:將預先織成所需形狀的兩維或三維織物浸漬樹脂膠液,然后放入金屬模具中加熱加壓成型為復合材料制品。

(4)層壓模壓法:將預浸過樹脂膠液的玻璃纖維布或其它織物,裁剪成所需的形狀,然后在金屬模具中經(jīng)加溫或加壓成型復合材料制品。

(5)纏繞模壓法:將預浸過樹脂膠液的連續(xù)纖維或布(帶),通過專用纏繞機提供一定的張力和溫度,纏在芯模上,再放入模具中進行加溫加壓成型復合材料制品。

(6)片狀塑料(SMC)模壓法:將SMC片材按制品尺寸、形狀、厚度等要求裁剪下料,然后將多層片材疊合后放入金屬模具中加熱加壓成型制品。

(7)預成型坯料模壓法:先將短切纖維制成品形狀和尺寸相似的預成型坯料,將其放入金屬模具中,然后向模具中注入配制好的粘結(jié)劑(樹脂混合物),在一定的溫度和壓力下成型。

(8)定向輔設模壓:將單向預浸料制品主應力方向取向鋪設,然后模壓成型,制品中纖維含量可達70%,適用于成型單向強度要求高的制品。

(9)模塑粉模壓法:模塑粉主要由樹脂、填料、固化劑、著色劑和脫模劑等構(gòu)成。其中的樹脂主要是熱固性樹脂(如酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、氨基樹脂等),分子量高、流動性差、熔融溫度很高的難于注射和擠出成型的熱塑性樹脂也可制成模塑粉。模塑粉和其他模壓料的成型工藝基本相同,兩者的主要差別在于前者不含增強材料,故其制品強度較低,主要用于次受力件。

(10)吸附預成型坯模壓法:采用吸附法(空氣吸附或濕漿吸附)預先將玻璃纖維制成與模壓成型制品結(jié)構(gòu)相似的預成型坯,然后把其置于模具內(nèi),并在其上倒入樹脂糊,在一定的溫度與壓力下成型。此法采用的材料成本較低,可采用較長的短切纖維,適于成型形狀較復雜的制品,可以實現(xiàn)自動化,但設備費用較高。

(11)團狀模塑料模壓法:團狀模塑料(BMC)是一種纖維增強的熱固性塑料,且通常是一種由不飽和聚酯樹脂、短切纖維、填料以及各種添加劑構(gòu)成的、經(jīng)充分混合而成的團狀預浸料。BMC中加入有低收縮添加劑,從而大大改善了制品的外觀性能BMC。

(12)氈料模壓法:此法采用樹脂(多數(shù)為酚醛樹脂)浸漬玻璃纖維氈,然后烘干為預浸氈,并把其裁剪成所需形狀后置于模具內(nèi),加熱加壓成型為制品。此法適于成型形狀較簡、單厚度變化不大的薄壁大型制品。

模壓成型的工藝流程:

(1)加料:按照需要往模具內(nèi)加入規(guī)定量的材料,而加料的多少直接影響著制品的密度與尺寸等。加料量多則制品毛邊厚,尺寸準確度差,難以脫模,并可能損壞模具;加料量少則制品不緊密,光澤性差,甚至造成缺料而產(chǎn)生廢品。

(2)閉模:加料完后即使陽模和陰模相閉合。合模時先用快速,待陰,陽??旖佑|時改為慢速。先快后慢的操作方法有利于縮短非生產(chǎn)時間,防止模具擦傷,避免模槽中原料因合模過快而被空氣帶出,甚至使嵌件位移,成型桿遭到破壞。待模具閉合即可增大壓力對原料加熱加壓。

(3)排氣:模壓熱固性塑料時,常有水分和低分子物放出,為了排除這些低分子物、揮發(fā)物及模內(nèi)空氣等,在塑料模的模腔內(nèi)塑料反應進行至適當時間后,可卸壓松模排氣一很短的時間。排氣操作能縮短固化時間和提高制品的物理機械性能,避免制品內(nèi)部出現(xiàn)分層和氣泡;但排氣過早、遲早都不行,過早達不到排氣目的;過遲則因物料表面已固化氣體排不出。

(4)固化:熱固性塑料的固化是在模壓溫度下保持一段時間,使樹脂的縮聚反應達到要求的交聯(lián)程度,使制品具有所要求的物理機械性能為準。固化速率不高的塑料也可在制品能夠完整地脫模時固化就暫告結(jié)束,然后再用后處理來完成全部固化過程;以提高設備的利用率。模壓固化時間通常為保壓保溫時間,一般30秒至數(shù)分鐘不等,多數(shù)不超過30分鐘。過長或過短的固化時間對制品的性能都有影響。

(5)脫模:脫模通常是靠頂出桿來完成的。帶有成型桿或者某些嵌件的制品應先用專門工具將成型桿等寧脫,然后進行脫模。

(6)模具吹洗:脫模后,通常用壓縮空氣吹洗模腔和模具的模面,如果模具上的固著物較緊,還可用銅刀或銅刷清理,甚至需要用拋光劑刷等。

(7)后處理:為了進一步提高制品的質(zhì)量,熱固性塑料制品脫模后也常在較高溫度下進行后處理。后處理能使塑料固化更加的完全;同時減少或消除制品的內(nèi)應力,減少制品中的水分及揮發(fā)物等,有利于提高制品的電性能及強度。

碳纖維復合材料成型工藝

? ? ? ? 碳纖維復合材料雖然性能優(yōu)異,但因為成本和批量化生產(chǎn)效率的問題,遲遲沒有大規(guī)模應用。如何高速、高效大批量生產(chǎn)高質(zhì)量、低成本的碳纖維復合材料,并提高材料利用率,是業(yè)界人士的共同目標。

? ? ? ? 碳纖維復合材料在發(fā)揮其輕質(zhì)高強的基礎(chǔ)上,會根據(jù)應用對象的差異采用不同的成型工藝,從而盡可能地發(fā)揮出碳纖維所具有的特殊性能。 成型工藝改進、優(yōu)化的目的主要是提高效率和制品質(zhì)量,從而降低整體的加工成本。

(1)手糊成型工藝--濕法鋪層成型法;

(2)噴射成型工藝;

(3)樹脂傳遞模塑成型技術(shù)(RTM技術(shù));

(4)袋壓法(壓力袋法)成型;

(5)真空袋壓成型;

(6)熱壓罐成型技術(shù);

(7)液壓釜法成型技術(shù);

(8)熱膨脹模塑法成型技術(shù);

(9)夾層結(jié)構(gòu)成型技術(shù);

(10)模壓料生產(chǎn)工藝;

(11)ZMC模壓料注射技術(shù);

(12)模壓成型工藝;

(13)層合板生產(chǎn)技術(shù);

(14)卷制管成型技術(shù);

(15)纖維纏繞制品成型技術(shù);

(16)連續(xù)制板生產(chǎn)工藝;

(17)澆鑄成型技術(shù);

(18)拉擠成型工藝;

(19)連續(xù)纏繞制管工藝;

(20)編織復合材料制造技術(shù);

(21)熱塑性片狀模塑料制造技術(shù)及冷模沖壓成型工藝;

(22)注射成型工藝;

(23)擠出成型工藝;

(24)離心澆鑄制管成型工藝;

(25)其它成型技術(shù)。

? ? ? ?? 隨著碳纖維復合材料應用的深入和發(fā)展,碳纖維復合材料的成型方式也在不斷地以新的形式出現(xiàn),但是碳纖維復合材料的諸種成型工藝并非按照更新淘汰的方式存在的,在實際應用中,往往是多種工藝并存,實現(xiàn)不同條件、不同情況下的最好效應。相信在未來幾年碳纖維復合材料成型速度會不斷提高,或許一分鐘內(nèi)成型將不會是空談。

? ? ? ? 在模具工作面上涂敷脫模劑、膠衣,將剪裁好的碳纖維預浸布鋪設到模具工作面上,刷涂或噴涂樹脂體系膠液,達到需要的厚度后,成型固化、脫模。在制備技術(shù)高度發(fā)達的今天,手糊工藝仍以工藝簡便、投資低廉、適用面廣等優(yōu)勢在石油化工容器、貯槽、汽車殼體等許多領(lǐng)域廣泛應用。其缺點是質(zhì)地疏松、密度低,制品強度不高,而且主要依賴于人工,質(zhì)量不穩(wěn)定,生產(chǎn)效率很低。

? ? ? ? ?屬于手糊工藝低壓成型中的一類,使用短切纖維和樹脂經(jīng)過噴槍混合后,壓縮空氣噴灑在模具上,達到預定厚度后,再手工用橡膠錕按壓,然后固化成型。為改進手糊成型而創(chuàng)造的一種半機械化成型工藝,在工作效率方面有一定程度的提高,但依然滿足不了大批量生產(chǎn),用以制造汽車車身、船身、浴缸、儲罐的過渡層。

? ? ? ? 將逐層鋪疊的預浸料放置于上下平板模之間加壓加溫固化,這種工藝可以直接繼承木膠合板的生產(chǎn)方法和設備,并根據(jù)樹脂的流變性能,進行改進與完善。層壓成型工藝主要用來生產(chǎn)各種規(guī)格、不同用途的復合材料板材。具有機械化和自動化程度高、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定等特點,但是設備一次性投資大。

? ? ? ? 將經(jīng)過樹脂膠液浸漬的連續(xù)纖維或布帶按一定規(guī)律纏繞到芯模上,然后固化、脫模成為復合材料制品的工藝。碳纖維纏繞成型可充分發(fā)揮其高比強度、高比模量以及低密度的特點,制品結(jié)構(gòu)單一,可用于制造圓柱體、球體及某些正曲率回轉(zhuǎn)體或筒形碳纖維制品。

? ? ? ? 將浸漬樹脂膠液的連續(xù)碳纖維絲束、帶或布等,在牽引力的作用下,通過擠壓模具成型、固化,連續(xù)不斷地生產(chǎn)長度不限的型材。拉擠成型是復合材料成型工藝中的一種特殊工藝,其優(yōu)點是生產(chǎn)過程可完全實現(xiàn)自動化控制,生產(chǎn)效率高。拉擠成型制品中纖維質(zhì)量分數(shù)可高達80%,浸膠在張力下進行,能充分發(fā)揮增強材料的作用,產(chǎn)品強度高,其制成品縱、橫向強度可任意調(diào)整,可以滿足制品的不同力學性能要求。該工藝適合于生產(chǎn)各種截面形狀的型材,如工字型、角型、槽型、異型截面管材以及上述截面構(gòu)成的組合截面型材,碳纖維復合芯導線主要采用這種成型工藝。

? ? ? ? 將液態(tài)單體合成為高分子聚合物,再從聚合物固化反應為復合材料的過程改為直接在模具中同時一次完成,既減少了工藝過程中的能量消耗,又縮短了模塑周期(只需約2分鐘便可完成一件制品)。但這種工藝的應用,必須以精確的管道輸送和計量以及溫度壓力自動控制為基礎(chǔ),屬于高分子材料和近代高新科學技術(shù)的交叉范疇,目前的應用還不是很廣。液態(tài)成型主要包括:RTM成型工藝、RFI成型、VARI成型。

? ? ? ? ?樹脂膜滲透(RFI)成型工藝示意圖如下。主要優(yōu)點是模具比RTM工藝模具簡單,樹脂沿厚度方向流動,更容易浸潤纖維,沒有預浸料,成本較低。但所得制品尺寸精度和表面質(zhì)量不如RTM工藝,空隙含量較高,效率也稍微低一些,適合生產(chǎn)大平面或簡單曲面的零件。

? ? ? ? 真空輔助成型工藝(VARI)的示意圖如下,這種方法的優(yōu)點是原材料利用率高,制件修整加工量少,不需要預浸料,成本較低,適用于常溫或溫度不高的大型壁板結(jié)構(gòu)件生產(chǎn)。但缺點和RFI成型工藝相似。? ??

? ? ? ? 將單層預浸料按預定方向鋪疊成的復合材料坯料放在熱壓罐內(nèi),在一定溫度和壓力下完成固化過程。熱壓罐是一種能承受和調(diào)控一定溫度、壓力范圍的專用壓力容器。坯料被鋪放在附有脫模劑的模具表面,然后依次用多孔防粘布(膜)、吸膠氈、透氣氈覆蓋,并密封于真空袋內(nèi),再放入熱壓罐中。加溫固化前先將袋抽真空,除去空氣和揮發(fā)物,然后按不同樹脂的固化制度升溫、加壓、固化。固化制度的制定與執(zhí)行是保證熱壓罐成型制件質(zhì)量的關(guān)鍵。該種成型工藝適用于制造飛機艙門、整流罩、機載雷達罩,支架、機翼、尾翼等產(chǎn)品。

這種方法使用較多,主要優(yōu)點是:

(1)制品尺寸穩(wěn)定,重復性好;

(2)纖維體積含量高(60%-65%);

(3)力學性能可靠;

(4)幾乎可成型所有的材料;

(5)可固化不同厚度的層合版;

(6)可制造復雜曲面的零件。

但也存在以下不足:

(1)制件大小受熱壓罐尺寸限制;

(2)周期長、生產(chǎn)效率低;

(3)耗能高,運行成本高。

? ? ? ? 簡稱VIP, 在模具上鋪“干”碳纖維復合材料,然后鋪真空袋,并抽出體系中的真空,在模具腔中形成一個負壓,利用真空產(chǎn)生的壓力把不飽和樹脂通過預鋪的管路壓入纖維層中,讓樹脂浸潤增強材料,最后充滿整個模具,制品固化后,揭去真空袋材料,從模具上得到所需的制品。該工藝在1950年就出現(xiàn)了專利記錄,但在近幾年才得到發(fā)展。在真空環(huán)境下樹脂浸潤碳纖,制品中產(chǎn)生的氣泡極少,制品的強度更高、質(zhì)量更輕,產(chǎn)品質(zhì)量比較穩(wěn)定,而且降低了樹脂的損耗,僅用一面模具就可以得到兩面光滑平整的制品,能較好地控制產(chǎn)品厚度。一般應用于船艇工業(yè)中的方向舵、雷達屏蔽罩,風電能源中的葉片、機艙罩,汽車工業(yè)中的各類車頂、擋風板、車廂等。

? ? ? ? 將碳纖維預浸料置于上下模之間,合模將模具置于液壓成型臺上,經(jīng)過一定時間的高溫高壓使樹脂固化后,取下碳纖維制品。這種成型技術(shù)具有高效、制件質(zhì)量好、尺寸精度高、受環(huán)境影響小等優(yōu)點,適用于批量化、強度高的復合材料制件的成型。但前期模具制造復雜,投入高,制件大小受壓機尺寸的限制。

預浸料基材的成型工藝

? ? ? ? 另外片狀模塑料(Sheet Molding Compound,SMC)模壓成型工藝、長碳纖維增強熱塑性材料(Long Carbon Fiber Reinforced Thermolplastics,CF-LFT)注塑成型工藝也得到了廣泛應用。

? ? ? ? SMC由樹脂糊浸漬纖維或短切纖維氈,兩面覆蓋聚乙烯薄膜而制成的片狀模壓料,屬于預浸氈料范圍。SMC成型效 率高、產(chǎn)品的表面光潔度好、外形尺寸穩(wěn)定性好,且成型周期短、成本低,適合大批量生產(chǎn),適合生產(chǎn)截面變化不太大的薄壁制品,在GFRP汽車部件生產(chǎn)領(lǐng)域已得到廣泛應用。目前,在車用CFRP成型工藝方面,SMC主要用于片狀短切纖維復合材料的生產(chǎn),由于纖維的非連續(xù)性,制品強度不高,且強度具有面內(nèi)各向同性特點。而碳纖維在樹脂糊中的潤濕性是SMC工藝面臨的重要課題,通過對碳纖維進行必要的表面處理,并采用適當?shù)臐櫇穹稚┠軌蛴行岣咛祭w維在樹脂糊中的潤濕性和均勻性。碳纖維SMC也在汽車工業(yè)領(lǐng)域獲得了不少應用。

SMC的參考工藝流程

? ? ? ? 模壓工藝在歐美雖然已經(jīng)有相當長的應用歷史,但是在國內(nèi)依然是應用性很強的一種碳纖維成型工藝,在工業(yè)的承力結(jié)構(gòu)件制造方面有不可取代的地位,由于樹脂含量可控,纖維浸潤性好,成品碳纖維含量較高,因此強度表現(xiàn)優(yōu)異,精準的制件尺寸,較短的成型周期,良好的生產(chǎn)環(huán)境,能滿足年產(chǎn)量5-8萬件的規(guī)模性生產(chǎn)。我國高鐵某車型應用的一款碳纖維結(jié)構(gòu)件在無錫威盛新材量產(chǎn),采用預埋加模壓的工藝,成型后不僅解決了金屬與碳纖維連接難的問題,而且確保了制件的機械強度,據(jù)高鐵制造商方面反饋,這種質(zhì)輕、強度大、耐老化、使用壽命長的碳纖維結(jié)構(gòu)件不僅達到了他們的預期效果,而且他們從應用結(jié)果推斷,使用模壓成型工藝的碳纖維還可以適用于更多的產(chǎn)品,例如高鐵車輛內(nèi)部的裝飾件、扶手、車身附件等。

? ? ? ? ?一種將感應器集成在模具中的新型感應加熱工藝,可以在20℃-400℃的溫度下加工碳纖維,通過熱傳導利用集成在模具內(nèi)部的感應器來加熱模具表面。這是由新興企業(yè)RocTool公司在Cage系統(tǒng)上推出的補充技術(shù),采用電磁感應可以迅速加熱模具,并能很好地控制局部溫度。其優(yōu)勢是顯著減少了周期時間和部件成本。但是目前該種技術(shù)尚不適合大型部件,而且相關(guān)的產(chǎn)量必須足夠大。

? ? ? ? ?樹脂轉(zhuǎn)移模塑成形(RTM:Resin Transfer Molding)技術(shù)是一種低成本復合材料的制造方法,最初主要用于飛機次承力結(jié)構(gòu)件,如艙門和檢查口蓋。1996年,美國防務預研局開展了高強度主承力構(gòu)件的低成本RTM 制造技術(shù)研究。RTM技術(shù)具有高效、低成本、制件質(zhì)量好、尺寸精度高、受環(huán)境影響小等優(yōu)點,可應用于體積大、結(jié)構(gòu)復雜、強度高的復合材料制件的成型,已經(jīng)成為近幾年航空航天材料加工領(lǐng)域研究最為活躍的方向之一。

原理簡介

? ? ? ? RTM工藝的主要原理是在模腔(模腔需要預先制作成特定尺寸)中鋪放按性能和結(jié)構(gòu)要求設計的增強材料預成形體,在一定壓力范圍內(nèi),采用注射設備將專用樹脂體系注入閉合模腔,通過樹脂與增強體的浸潤固化成型。模具具有周邊密封和緊固以及注射及排氣系統(tǒng),以保證樹脂流動順暢并排出模腔中的全部氣體和徹底浸潤纖維;同時具有加熱系統(tǒng),可加熱固化成形復合材料構(gòu)件。它是一種不采用預浸料,也不采用熱壓罐的成形方法。

? ? ? ? 目前主要的派生技術(shù)是真空導入模塑工藝(VIMP:Vacuum Infusion Molding Process)、柔性輔助RTM和共注射RTM。這些技術(shù)在保留了傳統(tǒng)的RTM工藝可浸漬成型帶有夾芯、加筋、預埋件的大型構(gòu)件等優(yōu)勢的基礎(chǔ)上,具有生產(chǎn)構(gòu)件范圍廣、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、易與其他編織工藝相結(jié)合和低成本的制造優(yōu)勢。此外高壓Resin transfer molding (HP-RTM)采用預成型件、鋼模、真空輔助排氣,高壓注射和高壓下完成高性能熱固性復合材料的浸漬和固化工藝,實現(xiàn)低成本、短周期(大批量)、高質(zhì)量生產(chǎn)。

HP-RTM主要優(yōu)點:

① 樹脂快速充滿模腔。②改善了樹脂浸漬增強材料的質(zhì)量。③加速樹脂反應性系統(tǒng)可以獲得短的固化周期。④對空氣的排除和產(chǎn)品的孔隙減少具有重大意義。⑤產(chǎn)品具有卓越的表面性能和質(zhì)量。⑥產(chǎn)品的厚度和三維形狀尺寸偏差低。⑦具有高的工藝穩(wěn)定性和重復性。 ⑧使用內(nèi)脫模劑和自清潔系統(tǒng)。

HP-RTM需要滿足以下要求:

①?很好的材料和很高的另件性能。②另件的表面質(zhì)量要求非常高。③短的加工周期。④有條件有能力使用快速固化樹脂。⑤具備大規(guī)?;墓I(yè)生產(chǎn)能力。

雖然RTM成型工藝的優(yōu)點很多,但也存在以下 不足: ①閉合磨具密封要求高,前期費用高;②樹脂和纖維直接有空隙,注入樹脂前需要加熱,預成型體在放入模具時位置要恰到好處。

? ? ? ? 這是一種新型技術(shù),伯樂CIML設備將傳統(tǒng)的“多步法”工藝集成為“一步法”,大大縮短了工藝流程,并且更好地保留了纖維長度,達到節(jié)能高效生產(chǎn)的目的。通過攻克材料-裝備-制造中的配方優(yōu)化、混配系統(tǒng)、智能控制系統(tǒng)和成型工藝參數(shù)優(yōu)化等一系列關(guān)鍵技術(shù)問題,完全滿足汽車輕量化對制品強度、成本、效率等方面的需求,堪稱為汽車輕量化量身打造的裝備利器。

參考資料:

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