模溫機(jī)在碳纖維RTM復(fù)合材料行業(yè)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)
樹(shù)脂轉(zhuǎn)移模塑成型(RTM)技術(shù)是一種低成本復(fù)合材料的制造方法,主要原理是在模腔中鋪方按性能和結(jié)構(gòu)要求設(shè)計(jì)的增強(qiáng)材料預(yù)成型體,采用注射設(shè)備將專(zhuān)用樹(shù)脂體系注入閉合模腔。
碳纖維RTM模具溫度的控制必不可少,在整個(gè)固化成型過(guò)程中,溫度控制碳纖維物料的熔融、流動(dòng)和固化尤為關(guān)鍵,甚至直接決定產(chǎn)品的質(zhì)量。
模具具有周邊密封和緊固以及注射及排氣系統(tǒng),以保證樹(shù)脂流動(dòng)流暢并排除模腔中的全部氣體和徹底浸潤(rùn)纖維。還具有加熱系統(tǒng),也就是碳纖維RTM專(zhuān)用模溫機(jī)。具有效率高、投資、綠色等優(yōu)點(diǎn),可加熱固化成型復(fù)合材料構(gòu)件,是未來(lái)新一代飛機(jī)機(jī)體有發(fā)展?jié)摿Φ闹圃旒夹g(shù)。
碳纖維RTM專(zhuān)用模溫機(jī)的控制主要包括裝模溫度、升溫速率、固化成型溫度和成型保溫時(shí)間、冷卻降溫五個(gè)重要方面:
(1)裝模溫度:主要根據(jù)預(yù)浸料和樹(shù)脂的種類(lèi)和模壓工藝要求。一般地,模壓料揮發(fā)含量高,不溶性樹(shù)脂含量低時(shí),物料裝模溫度較低。對(duì)于結(jié)構(gòu)復(fù)雜及大型制品,裝模溫度一般宜在常溫-90℃范圍內(nèi)。
(2)升溫速率:這一階段是指物料裝模到最高模壓成型溫度,模具升溫的速率。具體要求根據(jù)模壓工藝需求,對(duì)于裝模溫度即為壓制溫度的快速模壓工藝,不需要考慮升溫速率問(wèn)題。而對(duì)于慢速模壓工藝,則需要根據(jù)不同的材料和工業(yè)要求,選擇適當(dāng)?shù)纳郎厮俾省?
(3)固化成型溫度:樹(shù)脂在固化過(guò)程中會(huì)放出或吸收一定的熱量,根據(jù)放熱量可判斷樹(shù)脂縮聚反應(yīng)的程度,來(lái)確定固化成型溫度。成型溫度過(guò)高,樹(shù)脂反應(yīng)速度過(guò)快,物料流動(dòng)性降低過(guò)快,會(huì)早期局部固化,無(wú)法充滿(mǎn)模腔。如果溫度過(guò)低,固化反應(yīng)不完全,產(chǎn)品也會(huì)出現(xiàn)缺陷。
(4)成型保溫時(shí)間:成型保溫時(shí)間是指在成型壓力和成型溫度下保溫的時(shí)間,這一階段最主要的作用,是使制品固化完全和消除內(nèi)應(yīng)力。成型溫度的高低和制品的結(jié)構(gòu)尺寸和性能。
(5)冷卻降溫:降溫方式有自然冷卻和強(qiáng)制降溫兩種。在慢速成型中,保溫結(jié)束后要在一定壓力下逐漸降溫,模溫溫度降至60℃以下時(shí),方可進(jìn)行脫模操作??焖賶褐乒に嚳刹徊捎媒禍夭僮鳎亟Y(jié)束后即可在成型溫度下脫模,取出制品。
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