树脂基复合材料3课件

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1、树脂传递模塑——适应飞机雷达成型而发展起来的。现代高速飞机的雷达罩外形是高细比大的流线型。从50年代起，英美等国家开始研究用机械化生产方法制造雷达罩，英国的树脂传递模塑法是其中较为成功的一种，经过30多年的发展，现已成功地运用于制造其他复合材料制品。美国已有50余家公司采用树脂传递模塑法，日本从70年代开始用这种方法生产饮水罐、游艇及卫生间等。在我国试制的制品有微波天线罩、玻璃钢水槽等。RTM工艺不仅适用于制造尺寸要求精确，两面光滑的各种中小型容器以及各种仪器，仪表的表盘、外壳等，还可制作小型车船外壳及零部件。Resin

2、TransferMoldingRTM工艺一个耐压的密闭模腔内先填满纤维增强材料，再用压力将液态树脂注入模腔使其浸透增强纤维，然后固化成型。其工艺流程如下模具准备装入增强材料配制树脂储料罐抽真空固化后处理成品加压压注树脂进入密封模具(1)(2)ResinTransferMolding闭模树脂助剂重量比注射可室温可加热ResinTransferMolding树脂注射口在模具的最低点排气口设计在模具的最高点模具上设有注射口和排气口。工艺操作简单；由于整个工装系统密闭，可以加工高质量、高精度、低空隙率的复杂构件，重现性好；模具和

3、产品均可以采用CAD进行设计；与模压法相比，大大降低了成型压力（0.8MPa以下）；增强材料铺放的设计性好；闭模、挥发分少，减少了操作者与有害物质的接触，改善了劳动条件；ResinTransferMolding制品树脂含量偏高，模具复杂。RTM的树脂系统的选择——技术关键（1）粘度要合适要将树脂输送至模腔内并迫使其迅速浸润纤维，其粘度在0.025-0.030Pa·s为最佳。如超过0.050Pa·s，则需要较大的泵压力，这一方面要增加模具壁厚，另一方面易冲动模腔内的增强材料，造成增强材料分布不均匀。但粘度过低，例如低至0.

4、010Pa·s，则易裹入空气使制品中出现针孔、气泡等缺陷。（2）树脂系统不含溶剂，同时固化时无低分子物析出ResinTransferMoldingRTM生产中主要采用不饱和聚酯树脂。特殊要求的制品如雷达罩等结构材料，一般采用环氧树脂，聚酰亚胺树脂、酚醛树脂等。当采用环氧树脂时，应采用加热压注方式，增强材料通常为玻璃纤维、碳纤维、以及以它们为原料制成的各种织物、单向布等。增强材料应适用性强，即在无皱折、不断裂和不撕裂的情况下，容易形成和维持与工件相同的形状；重量均匀性好；容积压缩系数大；耐树脂冲击性好，即增强材料在树脂注入

5、时能够较好地保持其原来的位置；对树脂流动阻力小，机械强度高。增强材料根据制品形状先做成预型件，预成型件的厚度根据模腔体积、树脂含量及单位面积预成型料确定。ResinTransferMoldingRTM的工艺设备（1）模具模具可用玻璃钢或金属制造。聚酯玻璃钢模具的使用寿命一般为2000次，环氧玻璃钢模具为4000次。该工艺中应该控制的工艺参数主要为树脂传递压力。此压力用来克服流入模腔和浸透增强材料时所遇到的阻力，一般在0.6-0.7MPa范围内。在对树脂施加压力的同时，应对模腔抽真空以去除气泡和水分。因此，一般要求在传递过

6、程中进入模具的树脂液面上升速度不大于25mm/min。通过模具上的观察口来监控树脂传递过程，通常认为，模具上部所有观察口均有胶液溢出并不再排出气泡，且实际加入的树脂量与预计加入的树脂量基本一致时，传递过程即已完成。ResinTransferMoldingResinTransferMolding（2）树脂注射机由树脂罐、固化剂罐、计量泵、混合器等组成树脂注射机。RYM工艺的模拟－－用有限元获得数值解树脂流动模型Darcy定律－描述通过有孔增强材料流动过程边界情况流体前沿入口处模具的边界热传递和固化过程的模拟在厚度方向上的能

7、量平衡；平面方向的对流；当固化开始时由于放热反映产生的热。ResinTransferMoldingRFI（ResinFilmInfusion）树脂膜溶渗工艺树脂膜溶渗工艺主要包括：固定的底板模具（金属或复合材料）、可移动的金属模具（复杂结构使用）、B态树脂薄膜、尺寸较准确的纤维预制件、真空袋塑料膜等基本材料。ResinFilmInfusion---RFIResinFilmInfusion---RFI基本原理：制造过程中需先将一定量的树脂薄膜放于模具底板上，再将预制件置于树脂薄膜上，依制件的结构特性安放嵌块和可移动的金属模

8、具，用真空塑料膜密封整个结构并保证真空袋具有一定的真空度，以排除真空袋的空气，最后将整个装置置于热压罐中进行固化。当热压罐的温度达到一定水平后，B态树脂变为可流动的液体，借助真空的作用力可使液态树脂沿纵向运动以充分润湿纤维预制件，然后依设计的曲线进行加压升温。加压的主要功效为：树脂对预制件的润湿更加完善、压出多余的树