Dervos pernešimo liejimo (RTM) procesas yra tipiškas pluoštu armuotų dervos pagrindu pagamintų kompozicinių medžiagų skysto liejimo procesas, kuris daugiausia apima:
(1) Suprojektuoti pluošto ruošinius pagal reikiamų komponentų formą ir mechaninio veikimo reikalavimus;
(2) Įdėkite iš anksto suprojektuotą pluošto ruošinį į formą, uždarykite formą ir suspauskite, kad gautumėte atitinkamą pluošto ruošinio tūrio dalį;
(3) Naudodami specializuotą įpurškimo įrangą, į formą įpurkškite dervos esant tam tikram slėgiui ir temperatūrai, kad pašalintumėte orą ir panardintumėte jį į pluošto ruošinį;
(4) Kai pluošto ruošinys visiškai panardinamas į dervą, kietėjimo reakcija vykdoma tam tikroje temperatūroje, kol baigsis kietėjimo reakcija, o galutinis produktas pašalinamas.
Dervos perdavimo slėgis yra pagrindinis parametras, kuris turėtų būti kontroliuojamas RTM procese.Šis slėgis naudojamas įveikti pasipriešinimą, susidarantį įpurškiant į formos ertmę ir panardinant armuojančią medžiagą.Laikas, per kurį derva turi baigti perdavimą, yra susijęs su sistemos slėgiu ir temperatūra, o trumpas laikas gali pagerinti gamybos efektyvumą.Bet jei dervos srautas yra per didelis, klijai negali laiku prasiskverbti į armuojančią medžiagą ir gali įvykti nelaimingi atsitikimai dėl sistemos slėgio padidėjimo.Todėl paprastai reikalaujama, kad dervos skysčio lygis, patenkantis į formą perkėlimo proceso metu, neturėtų pakilti greičiau nei 25 mm/min.Stebėkite dervos perkėlimo procesą stebėdami išleidimo angą.Paprastai daroma prielaida, kad perkėlimo procesas baigiamas, kai visose formos stebėjimo angose yra klijų perteklius ir jie nebeišleidžia burbuliukų, o tikrasis pridėtos dervos kiekis iš esmės yra toks pat, kaip ir numatomas pridėtos dervos kiekis.Todėl reikia atidžiai apsvarstyti išmetimo angų nustatymą.
Dervos pasirinkimas
Dervos sistemos pasirinkimas yra RTM proceso raktas.Optimalus klampumas yra 0,025-0,03 Pa • s, kai derva išleidžiama į formos ertmę ir greitai įsiskverbia į pluoštus.Poliesterio derva yra mažo klampumo ir gali būti užbaigta šaltai įpurškiant kambario temperatūroje.Tačiau dėl skirtingų gaminio eksploatacinių savybių bus pasirenkamos skirtingos dervos, kurių klampumas nebus vienodas.Todėl vamzdyno ir įpurškimo galvutės dydis turi būti suprojektuotas taip, kad atitiktų tinkamų specialių komponentų srauto reikalavimus.RTM procesui tinkamos dervos yra poliesterio derva, epoksidinė derva, fenolio derva, poliimido derva ir kt.
Armatūros medžiagų parinkimas
RTM procese galima pasirinkti armuojančias medžiagas, tokias kaip stiklo pluoštas, grafito pluoštas, anglies pluoštas, silicio karbidas ir aramido pluoštas.Veisles galima pasirinkti pagal dizaino poreikius, įskaitant trumpo kirpimo pluoštus, vienkrypčius audinius, kelių ašių audinius, audimą, mezgimą, pagrindines medžiagas arba ruošinius.
Gaminio eksploatacinių savybių požiūriu, šio proceso metu pagamintos dalys turi didelę pluošto tūrio dalį ir gali būti suprojektuotos su vietiniu pluošto sutvirtinimu pagal konkrečią dalių formą, o tai naudinga gerinant gaminio veikimą.Gamybos sąnaudų požiūriu 70% kompozitinių komponentų kainos sudaro gamybos sąnaudos.Todėl, kaip sumažinti gamybos sąnaudas, yra svarbus klausimas, kurį reikia skubiai išspręsti kuriant kompozicines medžiagas.Palyginti su tradicine karšto presavimo bako technologija dervos pagrindu pagamintoms kompozitinėms medžiagoms, RTM procesui nereikia brangių bako korpusų, todėl labai sumažėja gamybos sąnaudos.Be to, pagal RTM procesą pagamintų dalių neriboja bako dydis, o dalių dydžio diapazonas yra gana lankstus, todėl galima gaminti didelius ir didelio našumo kompozitinius komponentus.Apskritai, RTM procesas buvo plačiai taikomas ir sparčiai plėtojamas kompozitinių medžiagų gamybos srityje ir turi tapti dominuojančiu kompozitinių medžiagų gamybos procesu.
Pastaraisiais metais kompozitinių medžiagų gaminiai aviacijos ir kosmoso gamybos pramonėje palaipsniui perėjo nuo nelaikančių komponentų ir mažų komponentų prie pagrindinių apkrovą laikančių komponentų ir didelių integruotų komponentų.Didelės ir aukštos kokybės kompozitinių medžiagų gamybos paklausa yra neatidėliotina.Todėl buvo sukurti procesai, tokie kaip vakuuminis dervos pernešimo formavimas (VA-RTM) ir lengvas dervos pernešimo formavimas (L-RTM).
Vakuuminis dervos perdavimo formavimo procesas VA-RTM procesas
Vakuuminis dervos perdavimo formavimo procesas VA-RTM yra proceso technologija, gauta iš tradicinio RTM proceso.Pagrindinis šio proceso procesas yra naudoti vakuuminius siurblius ir kitą įrangą, kad išsiurbtų formos vidų, kur yra pluošto ruošinys, kad derva būtų įpurškiama į formą, veikiant vakuuminiam neigiamam slėgiui ir taip pasiekiamas infiltracijos procesas. pluošto ruošinį ir galiausiai sukietėjimą bei formavimąsi formos viduje, kad išgautų reikiamą kompozicinės medžiagos dalių formą ir pluošto tūrio dalį.
Palyginti su tradicine RTM technologija, VA-RTM technologijoje naudojamas vakuuminis siurbimas formos viduje, kuris gali sumažinti įpurškimo slėgį formos viduje ir labai sumažinti formos bei pluošto ruošinio deformaciją, taip sumažinant įrangos ir formų našumo reikalavimus. .Tai taip pat leidžia RTM technologijai naudoti lengvesnes formas, o tai naudinga mažinant gamybos sąnaudas.Todėl ši technologija labiau tinka didelėms kompozitinėms dalims gaminti, pavyzdžiui, putplasčio sumuštinių kompozicinė plokštė yra vienas iš dažniausiai naudojamų didelių komponentų kosmoso srityje.
Apskritai VA-RTM procesas yra labai tinkamas ruošiant didelius ir didelio našumo kosmoso kompozitinius komponentus.Tačiau Kinijoje šis procesas vis dar yra pusiau mechanizuotas, todėl produktų gamybos efektyvumas yra žemas.Be to, proceso parametrų projektavimas dažniausiai priklauso nuo patirties, o protingas dizainas dar nepasiektas, todėl sunku tiksliai kontroliuoti gaminio kokybę.Tuo pačiu metu daugelis tyrimų parodė, kad šio proceso metu lengvai susidaro slėgio gradientai dervos tekėjimo kryptimi, ypač naudojant vakuuminius maišelius, dervos srauto priekyje bus tam tikras slėgio atsipalaidavimo laipsnis, o tai paveikti dervos įsiskverbimą, sukelti burbuliukų susidarymą ruošinio viduje ir sumažinti gaminio mechanines savybes.Tuo pačiu metu netolygus slėgio pasiskirstymas sukels netolygų ruošinio storio pasiskirstymą, o tai turės įtakos galutinio ruošinio išvaizdos kokybei. Tai taip pat yra techninis iššūkis, kurį technologija dar turi išspręsti.
Lengvos dervos perdavimo formavimo procesas L-RTM procesas
Lengvosios dervos liejimo L-RTM procesas yra naujo tipo technologija, sukurta remiantis tradicine VA-RTM proceso technologija.Kaip parodyta paveikslėlyje, pagrindinė šios proceso technologijos ypatybė yra ta, kad apatinėje formoje naudojama metalinė ar kita standi forma, o viršutinė - pusiau standi lengva forma.Formos vidus suprojektuotas su dviguba sandarinimo struktūra, o viršutinė forma iš išorės pritvirtinama per vakuumą, o viduje naudojamas vakuumas dervai įvesti.Dėl šio proceso viršutinėje formoje naudojamos pusiau standžios formos ir formos viduje esančios vakuuminės būsenos, slėgis formos viduje ir pačios formos gamybos sąnaudos labai sumažėja.Ši technologija gali gaminti dideles sudėtines dalis.Palyginti su tradiciniu VA-RTM procesu, šiuo būdu gautų dalių storis yra vienodesnis, o viršutinių ir apatinių paviršių kokybė yra geresnė.Tuo pačiu metu galima pakartotinai panaudoti pusiau standžias medžiagas viršutinėje formoje. Ši technologija leidžia išvengti vakuuminių maišelių švaistymo VA-RTM procese, todėl ji puikiai tinka aviacijos ir kosmoso kompozicinių dalių, kurioms keliami aukšti paviršiaus kokybės reikalavimai, gamybai.
Tačiau faktiniame gamybos procese vis dar yra tam tikrų techninių sunkumų:
(1) Dėl to, kad viršutinėje formoje naudojamos pusiau standžios medžiagos, dėl nepakankamo medžiagos standumo vakuuminio fiksavimo formos proceso metu ji gali lengvai subyrėti, dėl to ruošinio storis gali būti netolygus ir paveikti jo paviršiaus kokybę.Tuo pačiu metu formos standumas taip pat turi įtakos pačios formos tarnavimo laikui.Kaip pasirinkti tinkamą pusiau standžią medžiagą kaip L-RTM formą, yra vienas iš techninių sunkumų taikant šį procesą.
(2) Kadangi L-RTM proceso technologijos formoje naudojamas vakuuminis siurbimas, formos sandarinimas vaidina lemiamą vaidmenį sklandžiame proceso eigoje.Nepakankamas sandarinimas gali sukelti nepakankamą dervos įsiskverbimą į ruošinio vidų, o tai gali turėti įtakos jo veikimui.Todėl pelėsių sandarinimo technologija yra vienas iš techninių sunkumų taikant šį procesą.
(3) L-RTM procese naudojama derva turi išlaikyti mažą klampumą užpildymo proceso metu, kad sumažėtų įpurškimo slėgis ir pailgėtų formos tarnavimo laikas.Tinkamos dervos matricos sukūrimas yra vienas iš techninių šio proceso taikymo sunkumų.
(4) L-RTM procese paprastai reikia suprojektuoti srauto kanalus ant formos, kad būtų skatinamas vienodas dervos srautas.Jei srauto kanalo konstrukcija nėra pagrįsta, gali atsirasti defektų, pvz., sausų dėmių ir daug riebalų dalyse, o tai gali rimtai paveikti galutinę dalių kokybę.Ypač sudėtingų trimačių dalių atveju, kaip pagrįstai suprojektuoti formos srauto kanalą, taip pat vienas iš techninių sunkumų taikant šį procesą.
Paskelbimo laikas: 2024-01-18
