RTM成型精讲学习课程

1、目目 录录 RTM成型简介 树脂及增强材料 工艺因素 成型模具 应用领域第1页/共71页第一页，编辑于星期六：十九点 十六分。RTMRTM成型简介成型简介第2页/共71页第二页，编辑于星期六：十九点 十六分。 RTM是先将增强织物置于模具中形成一定的形状，再将树脂注射进入模具、浸渍纤维并固化的一种复合材料生产工艺，是FRP的主要成型工艺之一。其最大特点是污染小，为闭模操作系统，另外在制品可设计性、可方向性增强、制品综合性能方面优于SMC、BMC。RTM工艺概念工艺概念第3页/共71页第三页，编辑于星期六：十九点 十六分。预成型坯料合模注入树脂固化脱模RTM工艺流程第4页/共71页第四页，编辑于

2、星期六：十九点 十六分。第5页/共71页第五页，编辑于星期六：十九点 十六分。充模过程中的热固化效应RTM固化反应热传递充模流动复合材料成型工艺共有第6页/共71页第六页，编辑于星期六：十九点 十六分。宏观树脂在模具内流动，并逐渐充满整个模具树脂润湿纤维，并将材料中的空气置换取代RTM是一种类似于水穿过土壤的渗透过程微观气泡树脂纤维第7页/共71页第七页，编辑于星期六：十九点 十六分。RTM-模具准备模具准备1.检查模具有无缺损，并用压缩空气把模具表面的杂志清楚干净。注射口、排气口设计是否合理。2.疏通进料口和排气口是重点进料口排气口第8页/共71页第八页，编辑于星期六：十九点 十六分。第9页

3、/共71页第九页，编辑于星期六：十九点 十六分。上模第10页/共71页第十页，编辑于星期六：十九点 十六分。上模第11页/共71页第十一页，编辑于星期六：十九点 十六分。下模第12页/共71页第十二页，编辑于星期六：十九点 十六分。下模第13页/共71页第十三页，编辑于星期六：十九点 十六分。RTM-胶衣准备把胶衣均与涂刷到模具内表面，不得有透光、流挂、堆积现象根据当日气温情况加入适量固化剂，搅拌均匀第14页/共71页第十四页，编辑于星期六：十九点 十六分。铺设增强材料RTM-铺层第15页/共71页第十五页，编辑于星期六：十九点 十六分。RTM-铺层根据产品制作工艺把相应的毡、布铺放在模具面上

4、修掉多余的边角料第16页/共71页第十六页，编辑于星期六：十九点 十六分。第17页/共71页第十七页，编辑于星期六：十九点 十六分。RTM-合模把铺层好的下模与上模合拢并周边密封和紧固紧固上下模第18页/共71页第十八页，编辑于星期六：十九点 十六分。上下模完全靠螺栓锁紧至上下定位销完全吻合定位销完全吻合第19页/共71页第十九页，编辑于星期六：十九点 十六分。RTM-注射注射压力小便于树脂流动注射压力注射压力小便于树脂流动注射压力高便于气体的排出。高便于气体的排出。注射温度和树脂的黏度注射温度和树脂的黏度注射温度低和树脂黏度低便于树脂的注射温度低和树脂黏度低便于树脂的流动。流动。注射压力低注

5、射温度可以高点注射压力低注射温度可以高点第20页/共71页第二十页，编辑于星期六：十九点 十六分。RTM-固化固化过程：凝胶阶段、定型阶段（硬化阶段）、熟化阶段（完全固化阶段）固化控制：通过调控树脂胶液中的固化剂含量和固化温度来控制固化度第21页/共71页第二十一页，编辑于星期六：十九点 十六分。RTM-脱模分离上下模把产品与模具分离第22页/共71页第二十二页，编辑于星期六：十九点 十六分。RTM 脱模第23页/共71页第二十三页，编辑于星期六：十九点 十六分。RTM-检验检查产品有无缺陷、模具有无损坏第24页/共71页第二十四页，编辑于星期六：十九点 十六分。第25页/共71页第二十五页，

6、编辑于星期六：十九点 十六分。第26页/共71页第二十六页，编辑于星期六：十九点 十六分。第27页/共71页第二十七页，编辑于星期六：十九点 十六分。第28页/共71页第二十八页，编辑于星期六：十九点 十六分。第29页/共71页第二十九页，编辑于星期六：十九点 十六分。第30页/共71页第三十页，编辑于星期六：十九点 十六分。RTMRTM的优点的优点无需胶衣涂层即可为构件提供光滑表面，能制造出具有良好表面的高精度复杂制品模具制造及选材灵活性大，设备及模具投资小，产品只需做小的修边制品纤维含量高，空隙率低（0.2%）产品铺层过程中可加入嵌件及对局部进行加强成型过程中挥发物少，车间环境及气味较好第

7、31页/共71页第三十一页，编辑于星期六：十九点 十六分。树脂及增强材料树脂及增强材料第32页/共71页第三十二页，编辑于星期六：十九点 十六分。RTM使用的材料 脱模剂：内脱模剂、外脱模剂、混合型脱模剂 树脂基体：UP、EP、VE等 增强材料：布、毡、预浸料、夹心材料 其他材料：聚氨酯泡沫、填料、色料等第33页/共71页第三十三页，编辑于星期六：十九点 十六分。脱模剂 通常情况下，RTM使用内脱模剂。但树脂基体为环氧树脂时，需用外脱模剂。 主要脱模剂有蜡、硅及聚乙烯醇（PVA）第34页/共71页第三十四页，编辑于星期六：十九点 十六分。基体树脂基体树脂 室温或工作温度下具有低的粘度（小于1.

8、0Pas）及一定长的适用期 树脂对增强材料具有良好的浸润性、匹配性、粘附性 树脂在固化温度下具有良好的反应性且后处理温度不应过高 固化中和固化后不易发生裂纹 固化时放热少。第35页/共71页第三十五页，编辑于星期六：十九点 十六分。增强材料 增强材料的分布应符合制品结构设计的要求，要注意方向性 增强材料铺好后，其位置和状态固定不动，不应因合模和注射树脂而引起变动 对树脂的浸润性好 利于树脂的流动并能经受树脂的冲击第36页/共71页第三十六页，编辑于星期六：十九点 十六分。增强材料 由于在RTM成型过程中，增强材料在模具型腔中要经过带压树脂流动充模过程，会带动或充散纤维，造成制品出现“冲浪”或“

9、跑道”现象。因此，为保证制品质量，RTM工艺适用于采用长纤维和连续纤维织物作为增强材料第37页/共71页第三十七页，编辑于星期六：十九点 十六分。工艺因素工艺因素第38页/共71页第三十八页，编辑于星期六：十九点 十六分。影响影响RTMRTM工艺的因素工艺的因素注胶压力注胶速度注胶温度模具工艺因素设备因素第39页/共71页第三十九页，编辑于星期六：十九点 十六分。模具 对模 在50150KPa的注射压力下不损坏、不变形第40页/共71页第四十页，编辑于星期六：十九点 十六分。主入口和出口 主入口必须垂直于模具，注射时务必使树脂垂直注入型腔中。 如果不垂直注射，则会使树脂碰到注射口反射到型腔中，

10、破坏树脂在型腔内的流动规律，又会造成型腔内聚集大量气泡，导致注射失败。第41页/共71页第四十一页，编辑于星期六：十九点 十六分。 在制作高质量RTM制品时，会让出口流出一定量的树脂以后才结束充模。 目的是改善树脂对纤维的浸渍程度及排出微观气泡。即改善了纤维与树脂的物理结合强度，又改善了制品的密实程度。 一般浪费树脂量可达模制品重量的1/32/3。第42页/共71页第四十二页，编辑于星期六：十九点 十六分。注胶压力注胶压力 压力的高低决定模具的材料要求和结构设计，高压力需要高强度、高刚度和大的合模力。 降压措施：降低树脂粘度，适当的模具注胶口和排气口设计；适当的纤维排布设计；降低注胶速度第43

11、页/共71页第四十三页，编辑于星期六：十九点 十六分。注胶速度 注胶速度取决于树脂对纤维的润湿性和树脂的表面张力及粘度，受树脂活性期、压力设备的能力、模具刚度、制件尺寸和纤维含量制约。 人们希望获得高的注胶速度，以提高生产效率，且利于气泡的排除，但速度的提高会伴随压力的升高第44页/共71页第四十四页，编辑于星期六：十九点 十六分。注胶温度 注胶温度取决于树脂体系的活性期和最小粘度温度。在不至太大缩短树脂凝胶时间的前提下，为了使树脂在最小的压力下使纤维获得充足的浸润，注胶温度应尽量接近最小树脂粘度温度。过高的温度会缩短树脂工作周期，过大温度会使树脂粘度增大，而至压力升高，也降低了树脂浸润性。较

12、高的温度会使树脂表面张力降低，使纤维中空气受热上升，利于气泡排出第45页/共71页第四十五页，编辑于星期六：十九点 十六分。成型模具成型模具第46页/共71页第四十六页，编辑于星期六：十九点 十六分。 我国手糊玻璃钢成型工艺因质量、强度、成本、环保、清洁等综合方面的要求，已经开始由敞开式手糊工艺过渡到闭模成型工艺。近几年，该工艺在汽车配件、风电制品、船舶游艇等相关领域部分企业得以应用，部分或者全部代替了传统手糊工艺。RTMRTM成型模具成型模具第47页/共71页第四十七页，编辑于星期六：十九点 十六分。模具的工装夹具设计模具的工装夹具设计在RTM模具中限位销是控制产品的厚度和上下模吻合的工具，

13、目前根据模具的大小和应用范围大概分为锥形和球形两种锥形限位销锥形限位销第48页/共71页第四十八页，编辑于星期六：十九点 十六分。限位套（下摸用）限位销（上模用）第49页/共71页第四十九页，编辑于星期六：十九点 十六分。球形限位销球形限位销第50页/共71页第五十页，编辑于星期六：十九点 十六分。限位套（下摸用）限位销（上摸用）第51页/共71页第五十一页，编辑于星期六：十九点 十六分。l紧固的方式通常有两种l1.搭扣紧固l2.螺栓紧固第52页/共71页第五十二页，编辑于星期六：十九点 十六分。搭扣紧固第53页/共71页第五十三页，编辑于星期六：十九点 十六分。螺栓紧固第54页/共71页第五

14、十四页，编辑于星期六：十九点 十六分。上下模完全靠螺栓锁紧至上下定位销完全吻合定位销完全吻合合模类型第55页/共71页第五十五页，编辑于星期六：十九点 十六分。半圆支架可以使上模360度旋转油缸举升上模，并限位油缸或气缸举升下模与上模合模第56页/共71页第五十六页，编辑于星期六：十九点 十六分。铰链搭扣紧固油缸举升上模，并限位铰链铰链式搭扣合模第57页/共71页第五十七页，编辑于星期六：十九点 十六分。注胶口和排气口的位置1、中心注入、中心注入2、四周注入、四周注入四周浇注可以比中心浇注充模时间减少四周浇注可以比中心浇注充模时间减少60%以上，孔隙率可以比之降以上，孔隙率可以比之降低低25%

15、以上，同时也能提高一定的力学性能。以上，同时也能提高一定的力学性能。另外还有真空辅助和充模时间的控制。另外还有真空辅助和充模时间的控制。第58页/共71页第五十八页，编辑于星期六：十九点 十六分。密封是整个模具制作过程中较为关键的一步，根据产品大小结构的不同大致分为以下7种方法：矩形密封、半圆形密封、蘑菇形密封、半圆形+V型两道密封、圆形真空密封、圆形充气密封、半圆形两道密封。模具的密封第59页/共71页第五十九页，编辑于星期六：十九点 十六分。矩形密封第60页/共71页第六十页，编辑于星期六：十九点 十六分。半圆形密封第61页/共71页第六十一页，编辑于星期六：十九点 十六分。圆形真空密封第

16、62页/共71页第六十二页，编辑于星期六：十九点 十六分。半圆形+V型两道密封第63页/共71页第六十三页，编辑于星期六：十九点 十六分。应用领域应用领域第64页/共71页第六十四页，编辑于星期六：十九点 十六分。RTM的应用 高性能雷达罩：结构均匀、致密、表面光滑、尺寸精度及准确度高。 航空工业总公司637研究所：歼-10、米格-21、歼-8战斗机雷达罩。第65页/共71页第六十五页，编辑于星期六：十九点 十六分。RTM的应用 汽车工业 丰田Blizzard车的车顶和后侧部，每台采用了37Kg的RTM成型件。 卡车的导风板，挡泥板，贮物箱门等，均可采用RTM工艺制作。第66页/共71页第六十六页，编辑于星期六：十九点 十六分。RTM的应用 风能：机舱罩 RTM-light工艺 真空辅