RTM樹脂傳遞模塑工藝推動國內(nèi)復合材料行業(yè)溫控設備的進步

樹脂傳遞模塑（RTM）技術(shù)屬于復合材料液體成型技術(shù)的范疇。RTM具有產(chǎn)品質(zhì)量好、生產(chǎn)效率高、制造成本低，易于生產(chǎn)整體復合材料構(gòu)件等突出特點，已經(jīng)廣泛應用于航空航天、建筑、通訊、交通、衛(wèi)生、體育器材等領域。尤其在航空領域，RTM工藝憑借高減重和低成本優(yōu)勢，在先進飛機的承力和非承力結(jié)構(gòu)中得到了廣泛的應用。

樹脂傳遞模塑（RTM）的工藝過程：首先在膜腔中鋪放好與制件結(jié)構(gòu)形式一致的增強材料預成型體，然后，在一定的溫度、壓力下，采用注射設備將低黏度的液態(tài)樹脂注入閉合膜腔中，樹脂在浸漬預成型體的同時，置換出膜腔中的全部氣體，在模具充滿模腔后，通過加熱使樹脂固化，然后脫模獲得產(chǎn)品。

RTM樹脂傳遞模塑工藝的優(yōu)點

1、生產(chǎn)效率高：制造過程可實現(xiàn)機械化或自動化；能成型從小型精密到大型整體復雜的多種復合材料制件；對于帶有夾芯、加筋和預埋件的大型、復雜構(gòu)件，可通過一步浸漬、固化成型，代替?zhèn)鹘y(tǒng)成型工藝2步或多步成型的過程。

2、產(chǎn)品質(zhì)量高：制件的表面質(zhì)量、尺寸精度高，能制造具有良好表面質(zhì)量、高尺寸精度的復雜部件，在大型部件的制造方面優(yōu)勢更為明顯。

3、經(jīng)濟效果：RTM模具制造和材料選擇靈活性強，根據(jù)不同的生產(chǎn)規(guī)模，設備的變化也很靈活，制品產(chǎn)量在1000－20000之間，采用RTM成型工藝可獲得最佳生產(chǎn)經(jīng)濟效益。

4、環(huán)保：RTM成型工藝屬一種閉模操作工藝，工作環(huán)境清潔，成型過程苯乙烯排放量小，有利于環(huán)保。

RTM成型工藝對原材料、生產(chǎn)過程工藝參數(shù)控制要求嚴格，要求增強材料具有良好的耐樹脂流動沖刷和良好的浸潤性，要求樹脂黏度低，高反應活性，中溫固化，固化放熱峰值低，浸漬過程中黏度較小，注射完畢后能很快凝膠。一般來說，RTM成型工藝所選用模具材料應具備導熱快、比熱容低、熱穩(wěn)定性好、熱膨脹系數(shù)小、加工工藝性好、質(zhì)量輕、使用壽命長、成本低、使用和維護方便等優(yōu)點。

RTM工藝設備主要包括模具、注射設備和固化設備3個部分，且各部分均會對整個研制生產(chǎn)過程具有決定性影響。

RTM成型工藝屬于一種閉模操作工藝，成型中的樹脂流動過程、壓力和熱傳遞過程及固化過程均發(fā)生在模具內(nèi)部，成型模具的質(zhì)量會直接“復制”在構(gòu)件上，因此模具選材和設計是獲得高質(zhì)量、高精度、良好表面質(zhì)量制件的前提。對于大批量或表面質(zhì)量要求高的RTM制件，一般選用鋼、鋅鋁合金或鍍鎳鋼殼模。不同的成型方法對模具結(jié)構(gòu)形式有不同的要求。

與傳統(tǒng)的熱壓罐成型工藝相比，RTM成型工藝所用模具除要滿足剛度和傳熱要求外，還對上、下模具的配合精度、模具表面質(zhì)量、注射口和溢料口的設計，模具密封以及制件脫模裝置等要求較高。成功的RTM成型模具應具有以下特點：結(jié)構(gòu)精巧、溫度場均勻、系統(tǒng)密封性好，合模、脫模等操作簡單易行，所成型制件的內(nèi)部質(zhì)量和外形尺寸精度滿足技術(shù)條件要求等。

對于傳統(tǒng)的RTM工藝來說，通常采用注射設備進行樹脂的注射，該設備一般包括樹脂儲料罐，樹脂供給系統(tǒng)（恒壓注射和恒流注射）、樹脂輸送管路、計量泵以及各種自動化儀表。注射設備按混合方式可分為單組分式、雙組分式（加壓式和泵式）和加催化劑泵式3種。產(chǎn)品的生產(chǎn)效率取決于成型設備的自動化程度，為提高注射效率，盡可能地節(jié)約樹脂的用量，實現(xiàn)對產(chǎn)品的質(zhì)量控制。

相對于注射，樹脂的固化可以在不同的設備，比如一般在烘箱、壓機、整體加熱模具中進行。選擇模具加熱方式時，要綜合考慮各加熱方式的加熱效率，加熱系統(tǒng)溫度均勻性，升、降溫速率的可控范圍，以及溫度的控制精度、運行成本和環(huán)境保護等因素。對于烘箱加熱來說，還要考慮烘箱的尺寸和內(nèi)、外軌道的承載能力能夠滿足制件的需求。

隨著RTM技術(shù)的發(fā)展，越來越多的復合材料企業(yè)采歐能機械智能模溫機加熱系統(tǒng)配合RTM成型生產(chǎn)線替代傳統(tǒng)的大功率烘箱加注射設備的RTM工藝設備。歐能機械專注復合材料行業(yè)溫控設備整體方案提供，研發(fā)有冷熱切換、PLC智能控制模溫機、階段性控溫模溫機，滿足碳纖維、玻璃鋼、芳綸等復合材料成型模具控溫，推動國內(nèi)復合材料行業(yè)溫控設備的進步。

RTM成型平臺系統(tǒng)主要由預定型模具/模架、RTM模具/模架、模溫機加熱控溫單元、液壓系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和RTM注射系統(tǒng)等部件構(gòu)成。

整套自動化系統(tǒng)可同時實現(xiàn)模具加壓/加熱、樹脂注射和固化等RTM成型工序，不僅能簡化操作過程，提高生產(chǎn)效率、降低能耗、縮短制造周期，而且能降低RTM成型模具的設計剛度和制造成本，并可顯著提高零件的成型質(zhì)量。

自動化生產(chǎn)線按照RTM工藝將反應釜、真空設備、注射排氣系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、保壓系統(tǒng)、模具等多種設備有機融合起來。上、下模單獨移動、翻轉(zhuǎn)、合模、合模翻轉(zhuǎn)均采用自動化處理，整個過程動作連續(xù)，定位準備。模具加熱、保壓、注射均采用人機控制，操作簡單。該套設備符合RTM成型工藝的要求，滿足復合材料生產(chǎn)企業(yè)RTM生產(chǎn)自動化的要求。

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