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树脂
注入
之间
灵活
灵便
模具
原型
发展
- 资源描述：
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树脂注入之间的双灵活模具原型发展,树脂,注入,之间,灵活,灵便,模具,原型,发展
- 内容简介：
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树脂注入之间的双灵活模具 :原型发展 Z. C. 要 : 树脂输 入 液 的 双重 柔性安装 (术是一种新型 的科研技术 , 其中包括润湿、真空树脂灌注成型 。 前 者所 注入 的 树脂是二维流量 ,避开 了树脂在其他 立体复合体 中的 流动出现 的不成熟现象。 采用 单面模具 塑造 ,所 提供 的 成本效益比树脂模塑 要高。 对正在进行样机的开发 程取得了积极成果 。 复合材料表面质量好、微观结构特征、 力学性能与成本相比节约 了 24%。 本 文 介绍 过程 ,概述其优点 ,提出 了 其挑战 性 ,为了找出潜在效益产业 。 目前正在进行的工作 有 :制造产物的提炼， 建造一座大型原型 机以 全面反映其用于制造大型复合材料部件和紫外光固化技术 ,以减少大量的制造周期时间。 关键词 :成形 ; 输液 。 1. 引言 运输部门 为有着能够减少重量， 耐蚀性及功能集成 的 优点 的 高分子复合材料 提供有意义的增长机会 1 。 然而 ,现有的生产工艺限制了 复合材料 在 大规模生产部门 的利用。 由于本身 较长的循环周期和 有害挥发性有机物 (排放 ， 当前许多过程并不容易 融入到 大规模生产 当中 。不过 ,液态复合型 (术 是 有前途的 科技 。 例如树脂传递模塑 (树脂传递模塑弹性 (输液的柔性模具树脂 ( 这些成型技术 ,也有 着 的 能够使 排放量减少 90%的优点 2 。 成本是 在复合生产过程的发展中首先需要考虑的事项 。海洋产业厂商 已经致力于这有效的和便宜的公开的成型技术 ,尽管美国环境保护局 (环保局 )法规。 在双重柔性模具 (术之间 树脂输液 的发展 进一步 促进了 注入树脂技 术 的发展， 降低 了 关闭塑造方法 的较高成本 。 2. 液体复合成型工序 脂传递模塑 (射 ) 传统上 , 树脂传递模塑 工艺已被用来制造复合材料零件 。 艺过程提供了许多优势 ， 超过其它制造纤维增强热固性高分子复合材料。 这些优势包括 :包括改善元件厚度公差 、表面光洁度好、 并减少排放量挥发物 。其中 一个 关键问 题 关于 艺过程 的 成功是正确认识和预测树脂流动 在模子填充 期间。 考虑这方面工作已经被使用了好多这块领域， 一些模型和模拟工具 可以利用 。 尽管如此 ,有着复杂几何形状和渗透性变化的 零件 做出的 树脂流量 分析 目前仍然存在困难。 但是预 先的准 备和工装成本可以 禁止 大 都 超过数公尺尺寸 的部分 、尤其对一次性或 小 生产经营 与手动停止过程 8 相比 。 图 1 显示了 一个示意性的过程 。 程的 进一步发展已针对复杂和 相关联的 成本 费用 。其中一些 的被 讨论 在 下列 部分 。 图 柔韧性加工下树脂灌输 ( 在柔韧性加工下树脂灌输 (一种较新 的 工艺 ,在八十年代引进。 版追溯到 50 年代 ,当它被用来制造渔船船体。 图 2 展示了 程被 展 9 。 20 世纪 80 年代 , 橡皮工具袋 的使用作 为柔性 的工具被调查并且很多 专利 被申请 8 。 在 90 年代 有过 被重新发现 ,并且还发现 特别是在 船运和汽车的产业。 一 种被 用 于增强 碳纤维强化海洋结构 8 在 程 ,纤维 是第一个被替用在柔弱的 放在典型涂了脱模剂 的模子。 接着 ,一个灵活 的加工层被替用在 纤维 和未知的边缘被真空紧闭。然后纤维被真空地注入在模子 和灵活的加工层之间 放置在真空密封紧围绕优势 ， 从而形成了 该 部分 的 形状。 有 许多环境优势 ,但 加工 成本低廉得多、 从此一半 传统的僵化封闭模具 被一个包所替代 。 目前 模具 要 适应 到 程或许是可行的。 在 大规模生产 中 这 变得 非常重要 , 有着节省数百万美圆的加工和制造费用的潜能 。 和 程相比， 一些优点 。 供 有限直接控制的厚度或纤维含量最后 的碾压在 程 。 这些参数取决于 在压力作用下加固的 压缩和 缓和， 而套袋 薄馍揣息和 其他辅助材料 的相互关系 8 。 干纤维集合的 压缩研究 受 诸多研究 的影响 。 皮尔斯和 萨默斯 注意到一个干的粗成品的反应是动态的 。 时间依 靠压缩 和松弛 被观察， 反复 被 装卸加固 达到高的一个给定的压力压紧 。 在 加固的压缩进一步被 流动树脂的到来 所复合 。 这为纤维和可能影响在 真空胶膜袋 下碾压的变形提供润滑。 此外 ,有效压力作用在加固上的不是持续的在整个 过程 中 。 桑德等。调查了不同面料 的可压缩性 (平纹、斜纹、缎、 非卷曲 )并且 确 认 压缩型面料 的可压缩性 取决于它 的种类 。 斜纹编织织物在干 和 湿 的情况下 最难压缩。 树脂在一给定的 点到来之前， 干胶膜受大气压 的影响 。 当 树脂流过这点 时 ,树脂 里面的压力就上升 、 这样新 的 压缩 在加固上就 减少 了 。 主要的是流动引诱的缺点有着在部分几何学的复合上增长的可能性。一个 理论 和 和现实的 理解对于这些机制是被需求为了评定是否模型碾压能一贯性地，可再生的和可预言的纤维含量和质量被制造 。 在这过程中 胶膜及配套材料 之间的相互作用 必须 被 量化 8 。 表明 程降低工人接触液态树脂 当增 长组成的机械特性和纤维含量通过减少空隙度与手动停止相比。 此外 ,供与当前被应用的加工（ 者模压）相比能够 降低 加工 成本 的费用的潜能。 性树脂传递模塑 (一个 类似的过程是 一个创新的 复合制造过程 ,基于详细的成本分析 上发展 , 被确定为 成本效益设计。 一个混合 过程 ,它 结合了 技术 特性 和 各自有利的横隔膜形成及 经济效益。 分开的数张 干燥纤维和固体 树脂被 摆放 在 橡胶隔板、加热 之间 使树脂液化。纤维 和 树脂 然后被画一个真空在横隔膜 及 形成的通过画横隔膜集合 通过困难加工所压榨。 图 3 所示 显示了程 的示意性 。 程 被优化为了 生产出高质量 低的零件厚度变化， 低无用的 量和高纤维数量。 最后 ,程的 经济效益 通过 小型生产经营 被验证 16 。 设计 和 发展 ,以便 虑及相比传统的方法例如 便宜和 更快 的部分被制造 。 对于新的成本效益的需求意味着生产通常是一个起点对于一种新的过程的发展例如 自古典的 程。 通过 真空成型和许多其它当前可利用的过程（例如 显示在 表 1 里）的比较。在概念上 ,一种混 合的 过程 ,结合 了 横隔膜成型有利的特性。像 用最低的成本构成未加工的材料可能是 (干纤维和树脂 )，但是排除了劳动强度典型的和三维空间含纤维的预制品被用在了 在 料被形成在一步双 膜片成形 过程中 。 这降低劳动强度 ,减少周转时间。 可以减少 加工 成本 典型地与 系在一起 ,因为没有 重的 匹配 加工被 需 要 16 。 程的 第二优势 是从 出现 , 横隔膜系统，本质上，可 变形 的 、并提供低 成本重构装置加工边缘出现的 。 通过 多种多样成型方法的使用，如 真空成型 、匹配模具冲压成型 ， 它可能减少 加工 费用 与专注的匹配加工在窗同的 程想联系。 降低 加工 成本可以来自较轻 ,片面工具 或通过一个柔性的经济优势 ,重组成型 机制。 减轻或消除工具 的清理 ,这是典型的劳动密集型 16 。 程的 第三 个 优势是 注入 过程重复性 ， 这 使得 更快、更容易 被 控制。 这一 结果来自引导 树脂 注入沿着厚的方向的部分， 这是 和其他两个平面方向 相 比 较短的。 此外 ,平面注入口和通风 孔在最后的几何部分不受约束。传统的昂贵的实验有必要最优化处理可变的和重新设计的加工以便完成任务 , 而新 零件的 开发时间大大减少 ,因为 缺乏 新的学习。 假定 树脂开始 时在一个 非常接近最后的位置 ,这过程与横向的方法相比典型地于 6 相关联。 表 1 显示 程 的缺点 。 在许多几何构件形成的过程中存在很多缺陷 。 所切削的底部 不能 产生真空 形成机制 原理 。 在 程 中控制厚度变化和可完成的构造体积受到了 是潜在 的 限制。 控制厚度变化是封闭的循环过程 ,和彻底的 明智的 选择 树脂 ， 其性能最适合 特的工艺要求。 构造体积是在加工处理的时候接近涉及热气压成型施加结构 ,因此 , 他是依靠所成型的 方法 来决定的16 。 空 袋模具成型 ( 混合树脂注入模具 成型 (术是一个封闭的 模具 技术和 经济实惠的开模过程 。 在这个过程中 ,一个组成凹槽或者通沟的 网 状结构 ,被用作分散树脂和减少流量阻力及延迟时间 。 树脂在真空压力下首先填满凹槽或者沟通道， 然后树脂注入纤维组织 ,在 方面的 硬性塑 一个 袋 装物被 用来形成 模具 型腔17 。 程可分为五个步骤。 首先 ,在预成型模具表面清洗、 然后 用 释放剂、模具胶 在 在表面喷涂。 接下来 ,在加入填充剂的时候，把纤维垫弄干按入模型表面，用一个柔软的袋子掩蔽好， 第三步 ， 真空腔的模具和树脂的纤维垫被注入到真空力。 后腔充满树脂开始固化树脂和复合固化成部分 ,称为树脂固化步骤。 最后 ,从模具中取出固化复合物， 以及下一 个 循环开始 17 。 脂注 入双重易曲模具 (要联合 其它 术 解决问题 。 这些问题包括 可完成的 纤维量达体积部分 厚度 的坚硬 性 ,制造周期时间 和工艺的复杂性 。 虽然目前并非所有问题都已经解决 , 据这项研究的 表明 使用 图4 显示了该 程。 与 程 不同的是 ,程不使用干燥的树脂片，但是通常使用低粘度室温消除热固树脂。在室温下，热固性树脂能允许部分的消除在分钟内完全被注入的固化剂含量，既允许部分地消除被移动的部分，此外，低粘度树脂可以进一步提高高纤维 的润滑性，以此方式提高表面的变化过程。 程的有利条件是以往的 验，即以流出的两寸树脂消除错综复杂的三寸树脂。 另一个有利条件是：与 较时，它的花费教少，缩短了生产时间，结合了 消除技术，并且达到了潜在的高纤维的容量，固有的限定了零件的几何形状成为“成型模具”。 与 比， 一个有利条件是在使用过程中的一个第二柔韧的工具，即减少了清洁和制造的预备工作，关于 脂不接触模块表面，并且在每个循环周期之前消除需要的准备模块，另一方面，减少生产 步骤，从连续使用的 程来看也不提供工具磨损经验。 在 程中，多孔的铝模块工艺技术（应用技术）能够被利用。在国际上模块钢建造的多孔模块用于 图 5 所示，瑞士制造， 绍了一个商业名为 独特专利材料。这个由铝颗粒组成的商业的可利用产品被还氧化物的树脂包裹 ,并且在高压力下被压缩。材料的结合和制造过程导致了出现浇注块和探索了固化金属 ,当微观孔和具有渗透性的空气被完成。 术 允许 术去克服他潜在的问题 。真空成型驱动 步的关键组成 部分的过程形状。 微孔隙模具 在模具内部所有范围内的 真空被 破坏，其意思就是允许断裂不必要的增加，同样空隙的问题将不在发生。 图片 6 显示了在使用非多孔模具 时 真空层无法形成柔性进入 V 形槽。 一旦撤离真空非结晶和多孔硅板之间 时 ,所 形成 不会 发生 改变 。 然而，由于 与 多空模具表面的的空隙是为了排出在模具表面所有范围的空气和因硅树脂成片状而进入 V 形槽。 由于成形压力低、 在 树脂和模具表面 之间 缺乏 接触， 具成本大大低于其他液态成型过程 。 3. 结论 建造该样机是基于 进一步推进树脂 注入 技术。 作为变化过 程中的空隙 ,供 更多 的 优势 ,同时保持 了有助于加工 的空隙。 由于附加的底座灵活的模具 表面上清理和 再生产准备工作已经被还原 。 随着 程 ， 树脂与模具表面 接触，在 每个周期 之前并没有 发生 和剔除准备好的模具 。 除了制造业逐步减少 ,他并没有 以刀具磨损 而被 连续使用。 在确定 效的费用期间，在 行了比较 。 初步结果显示 , 程 的费用节省约 24%。 件 和减少生产周期时间 的能力 。 Z. C. 2525 2310 002; 0 003; 1 003is a of is in in It a of 4% to of of a to of of of V to in of E. to of 1. of in of to to of of 2is a in to of of of as of of is of 37. of 34 (2003) 803811* 1be of a in 8. 1 a of TM CM of be in is in 980s. A to 950s it in of 2 9. A 980s,of a as 8990s in is to 8is a a is is of of at a of is by a be in as is a to be TM or of in on of 8of to 8,1015. 10 of a of at a of is by of of on is 15 of of a on to in of at a is to As in so on is of of an in of of is in to be a be 89 to or 911:1. of TM 2. of 4. et (2003) 803811804 of in as D to is a is on is to by is a of of so by to 163 a of to of a 16. to to be of is of a TM
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