模溫機在碳纖維RTM復合材料行業(yè)的應用優(yōu)勢
樹(shù)脂轉移模塑成型(RTM)技術(shù)是一種低成本復合材料的制造方法,主要原理是在模腔中鋪方按性能和結構要求設計的增強材料預成型體,采用注射設備將專(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,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纖維。還具有加熱系統,也就是碳纖維RTM專(zhuān)用模溫機。具有效率高、投資、綠色等優(yōu)點(diǎn),可加熱固化成型復合材料構件,是未來(lái)新一代飛機機體有發(fā)展潛力的制造技術(shù)。
碳纖維RTM專(zhuān)用模溫機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:主要根據預浸料和樹(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。對于結構復雜及大型制品,裝模溫度一般宜在常溫-90℃范圍內。
(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。具體要求根據模壓工藝需求,對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。而對于慢速模壓工藝,則需要根據不同的材料和工業(yè)要求,選擇適當的升溫速率。
(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,根據放熱量可判斷樹(shù)脂縮聚反應的程度,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,固化反應不完全,產(chǎn)品也會(huì )出現缺陷。
(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應力。成型溫度的高低和制品的結構尺寸和性能。
(5)冷卻降溫:降溫方式有自然冷卻和強制降溫兩種。在慢速成型中,保溫結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?,待保溫結束后即可在成型溫度下脫模,取出制品。
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