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RTM 工藝具有成型性好,增強(qiáng)材料和基體樹脂的復(fù)合自由度寬,并能改善操作環(huán)境等特點(diǎn),并且沒有有機(jī)溶劑和玻璃纖維的揮散問題。但由于該工藝方法,所用的增強(qiáng)材料在放入成形模前,必須進(jìn)行預(yù)成形,因此該工藝方法普及得比較晚。為了解決增強(qiáng)材料的預(yù)成形問題,國外正在開發(fā)各種預(yù)成形技術(shù),甚至開發(fā)不需要預(yù)成形的RTM方法。 這些改良型RTM法,不但可大幅度提高可操作性,并且能進(jìn)一步改善操作環(huán)境。本文將介紹日本富山縣工業(yè)技術(shù)研究所開發(fā)的,能夠提高生產(chǎn)能力的一種改良型的RTM方法。
改良型RTM方法的原理,是利用增強(qiáng)材料編織物具有較好的伸縮性,合模后,增強(qiáng)材料在模腔內(nèi)可以自行伸長,并且封閉固定,以此來達(dá)到增強(qiáng)材料預(yù)成型的目的。玻璃纖維、芳綸纖維、碳纖維等增強(qiáng)材料的增強(qiáng)性好,伸縮性低。但其編織物本身具有伸縮性,因此可以用低伸縮性的纖維,紡織出具有伸縮性的布。若將增材編織物,放入成型模的陰模上,然后固定其端部。 陽模合模后,增強(qiáng)材料在模腔內(nèi)伸長成型,然后注入樹脂,固化成型。采用這種方法,可在任何形狀的成形模內(nèi),封閉固定住增強(qiáng)材料,不會(huì)由于成形模的不同,而變更預(yù)成形設(shè)備,并且還能制成形狀較為復(fù)雜的玻璃鋼制品。
一般來講,編織物纖維束的構(gòu)造,對(duì)其伸縮性有較大的影響,根據(jù)纖維束的方向,可將編織物分為橫編和縱編兩大類。家庭常用的編機(jī)均為橫編機(jī),毛衣、襪子等都屬于橫編類織物??v編需要縱絲的準(zhǔn)備工作,生產(chǎn)機(jī)器很大,具有一定規(guī)模的工廠才能生產(chǎn),比起橫編,它的生產(chǎn)率較高。
目前生產(chǎn)速度最快的縱編編機(jī),每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)為2000轉(zhuǎn)(一般編機(jī)每分鐘為1.2轉(zhuǎn))??v編織物,不會(huì)出現(xiàn)象橫編那樣線的脫解問題。
對(duì)于RTM工藝所用的編織物,橫編織、縱編織物都可以。該改良型RTM方法,應(yīng)用的是縱編織物??v編機(jī)能織出厚度為幾毫米,到50毫米的半立體構(gòu)造的織物。這些編織物均可用作RTM的增強(qiáng)材料。由于這種編織物不再需要疊層,用一張編織物即可成形,因而不存在增強(qiáng)材料的層間剝離現(xiàn)象。該編織物由表編、內(nèi)編和中間層等構(gòu)成。編織物的強(qiáng)度、伸縮度、方向性等,均隨著構(gòu)成條件的不同而有所變化。
RTM成形時(shí),首先要準(zhǔn)備好成形模。合模時(shí),為了使增強(qiáng)材料不致脫離陰模內(nèi)部,必須把增強(qiáng)材料的端部,固定在陰模上。固定時(shí),可以用銷釘狀的夾具,或者直接在陰模上配置銷釘。銷釘?shù)拇笮〖捌渑渲茫紤]增強(qiáng)材料的伸縮程度和端部的張力。從操作角度來看,用陰膜配置銷釘時(shí)容易合模,并且樹脂固化后脫模性也好。若采用半立體構(gòu)造的編織物時(shí),注入樹脂后,很難除去中間層的空氣,因而采用模內(nèi)真空脫氣后,再注入樹脂或加壓注入樹脂的方法為宜。</P> |
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