樹脂傳遞模塑_RTM_工藝及計算機技術(shù)的應(yīng)用

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1、應(yīng)用技術(shù)YINGYONGJISHU樹脂傳遞模塑(RTM)工藝及計算機技術(shù)的應(yīng)用11112于延軍董桂偉張娜于利偉謝光輝(1山東大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院,濟南250061;2煙臺市第六中學(xué)煙臺264002)山東摘要:主要闡述了樹脂傳遞模塑工藝特點及其發(fā)展現(xiàn)狀,并且介紹了計算機數(shù)值模擬技術(shù)在樹脂傳遞模塑工藝中的機應(yīng)用。械關(guān)鍵詞:樹脂傳遞模塑計算機仿真數(shù)值模擬TheProcessofResinTransferMoldingandItsDevelopmentwithComputerYUYanjun1DONGGuiwei1ZHANGNa1YULi

2、wei1XIEGuanghui2(1.MaterialScienceandEngineeringInstituteofShandongUniversity,Jinan250061;2.YantaiSixthMiddleSchool,Yantai264002)Abstract:Thispaperintroducesthepropertiesandtheprocessofresintransfermolding.ThecomputersimulationofResinTransferMoldingisalsoshown.Somenume

3、ricalsimulationsoftwareissimplypresented.Keywords:ResintransfermoldingComputersimulationNumericalsimulation1引言RTM是近年來復(fù)合材料制備工藝中發(fā)展較樹脂傳遞模塑(ResinTransferMoulding,快的工藝。其發(fā)展史可以追溯到50多年前,當(dāng)時RTM)工藝是在一定的溫度和壓力下將低粘度的的Marco化學(xué)公司Muskat申請了美國專利,提出樹脂注入預(yù)置增強材料的模具型腔內(nèi),然后通過了RTM的早期概念。但是,當(dāng)時沒有引起人

4、們的加溫或不加溫的方式進行樹脂固化,從而制備復(fù)重視。到了20世紀80年代,隨著飛行器的承力件合材料的工藝。RTM工藝原理圖如圖1所示,其及次承力構(gòu)件、國防應(yīng)用、汽車結(jié)構(gòu)件等的開發(fā),工藝過程主要有下述幾個階段:(1)模具的設(shè)計和RTM工藝進入飛速發(fā)展階段。目前,憑借RTM制制造;(2)纖維預(yù)制體的制備和安置;(3)樹脂的注品低成本和高性能的優(yōu)勢,RTM工藝已經(jīng)被廣泛射和壓實;(4)樹脂固化成型;(5)制品的脫模和后用于航空航天、交通、建筑、通訊、衛(wèi)生、體育器材處理等。等眾多領(lǐng)域。飛機制造業(yè)中復(fù)合材料用量大幅度上升,采用RTM工藝可以制

5、造輕質(zhì)高強、耐腐蝕和耐疲勞性能的構(gòu)件,例如起落架門、機翼、機身構(gòu)件、螺旋槳葉片等;汽車制造業(yè)和船舶制造業(yè)也采用RTM技術(shù)制造出了車門、引擎蓋、車頂棚、擾[1-3]流板、殼體、汽車儀表板、游艇殼體等等?？傊?隨著RTM研究技術(shù)的不斷發(fā)展,RTM應(yīng)用領(lǐng)域和市場正在不斷擴大,具有良好的應(yīng)用前景。2RTM的分類與工藝特點圖1RTM工藝原理示意圖隨著RTM制品應(yīng)用以及需求多樣化的發(fā)展,-34-NO.6,2005應(yīng)用技術(shù)YINGYONGJISHURTM也在傳統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)上不斷的發(fā)展,形成了的可滲透性影響,否則容易被注射的樹脂沖刷而多種新穎的RT

6、M成型方法。目前,新型RTM工藝改變其均勻性。主要包括共注射樹脂傳遞模塑(CIRTM)、柔性樹3.2熱傳導(dǎo)影響脂傳遞模塑(FRTM)、連續(xù)樹脂傳遞模塑RTM工藝專用樹脂在固化反應(yīng)過程中一般(CRTM)、樹脂注射循環(huán)方法(RIRM)、紫外光固化伴有放熱現(xiàn)象,在截面上形成一定的溫度梯度現(xiàn)傳遞模塑(URTM)、電子束輻射固化傳遞模塑象,導(dǎo)致產(chǎn)品整體溫度分布不均,同一時刻樹脂轉(zhuǎn)(ElectronBeamCuringRadiationRTM)、熱膨脹樹化率不同。固化后期,由于溫度不均勻,引起產(chǎn)品脂傳遞模塑(TERTM)、振動輔助樹脂傳遞模塑的

7、收縮率不同,從而影響產(chǎn)品的質(zhì)量。因而,在[1]RTM(VIARTM)、真空輔助樹脂傳遞模塑(VRTM)等。工藝生產(chǎn)過程中,應(yīng)該采用導(dǎo)熱系數(shù)合理的隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,RTM工藝將得到不斷模具材料,從而在保證模具力學(xué)性能要求的條件山的更新和發(fā)展。下,使制品溫度分布均勻,避免較高的溫度梯度產(chǎn)東RTM已經(jīng)成為高性能復(fù)合材料制備方法之生。機一,其優(yōu)點有:成型效率高,適于批量生產(chǎn);能制造3.3氣泡械出具有良好表面品質(zhì)的、高精度的復(fù)雜構(gòu)件;模具RTM工藝中氣泡形成的原因主要有注模過制造與材料選擇機動性強,設(shè)備與模具屬于中等程中空氣的介入、樹脂

8、中溶解水和氣體、固化過程投資;產(chǎn)生空隙率小,一般小于1%;成型周期短,中化學(xué)反應(yīng)放出氣體等等。氣泡的含量會影響材注射壓力低,構(gòu)件尺寸穩(wěn)定;成型過程中散發(fā)的揮料的性能,例如,10%的氣泡含量會導(dǎo)致彎曲強度發(fā)性物質(zhì)很少,有利于人體健康和環(huán)