樹脂傳遞模塑成型

龍飛龍翔 · 發表于 2004-2-5 19:22:02

樹脂傳遞模塑成型簡稱RTM（Resin Transfer Molding）。RTM起始于50年代，是手糊成型工藝改進的一種閉模成型技術，可以生產出兩面光的制品。在國外屬于這一工藝范疇的還有樹脂注射工藝（Resin Injection）和壓力注射工藝(Pressure Infection)。 RTM的基本原理是將玻璃纖維增強材料鋪放到閉模的模腔內，用壓力將樹脂膠液注入模腔，浸透玻纖增強材料，然后固化，脫模成型制品。 　　從上前的研究水平來看，RTM技術的研究發展方向將包括微機控制注射機組，增強材料預成型技術，低成本模具，快速樹脂固化體系，工藝穩定性和適應性等。 RTM成型技術的特點：①可以制造兩面光的制品；②成型效率高，適合于中等規模的玻璃鋼產品生產（20000件/年以內）；③RTM為閉模操作，不污染環境，不損害工人健康；④增強材料可以任意方向鋪放，容易實現按制品受力狀況例題鋪放增強材料；⑤原材料及能源消耗少；⑥建廠投資少，上馬快。 　　RTM技術適用范圍很廣，目前已廣泛用于建筑、交通、電訊、衛生、航空航天等工業領域。已開發的產品有：汽車殼體及部件、娛樂車構件、螺旋漿、8.5m長的風力發電機葉片、天線罩、機器罩、浴盆、沐浴間、游泳池板、座椅、水箱、電話亭、電線桿、小型游艇等。 　　（1）RTM工藝及設備 　　成型工藝 RTM全部生產過程分11道工序（如圖），各工序的操作人員及工具、設備位置固定，模具由小車運送，依次經過每一道工序，實現流水作業。模具在流水線上的循環時間，基本上反映了制品的生產周期，小型制品一般只需十幾分鐘，大型制品的生產周期可以控制在1h以內完成。 　　成型設備 RTM成型設備主要是樹脂壓注機和模具。①樹脂村注機樹脂壓注機由樹脂泵、注射槍組成。樹脂泵是一組活塞式往復泵，最上端是一個空氣動力泵。當壓縮空氣驅動空氣泵活塞上下運動時，樹脂泵將桶中樹脂經過流量控制器、過濾器定量地抽入樹脂貯存器，側向杠桿使催化劑泵運動，將催化劑定量地抽至貯存器。壓縮空氣充入兩個貯存器，產生與泵壓力相反的緩沖力，保證樹脂和催化劑能穩定的流向注射槍頭。注射槍口后有一個靜態紊流混合器，可使樹脂和催化劑在無氣狀態下混合均勻，然后經槍口注入模具，混合器后面設計有清洗劑入口，它與一個有0.28MPa壓力的溶劑罐相聯，當機器使用完后，打開開關，溶劑自動噴出，將注射槍清洗干凈。②模具 RTM模具分玻璃鋼模、玻璃鋼表面鍍金屬模和金屬模3種。玻璃鋼模具容易制造，價格較低，聚酯玻璃鋼模具可使用2000次，環氧玻璃鋼模具可使用4000次。表面鍍金屬的玻璃鋼模具可使用10000次以上。金屬模具在RTM工藝中很少使用，一般來講，RTM的模具費僅為SMC的2%～16%。 　　（2）RTM原材料 　　RTM用的原材料有樹脂體系、增強材料和填料。 　　樹脂體系 RTM工藝用的樹脂主要是不飽和聚酯樹脂。 　　增強材料一般RTM的增強材料主要是玻璃纖維，其含量為25%～45%（重量比）；常用的增強材料有玻璃纖維連續氈、復合氈及方格布。 　　填料填料對RTM工藝很重要，它不僅能降低成本，改善性能，而且能在樹脂固化放熱階段吸收熱量。常用的填料有氫氧化鋁、玻璃微珠、碳酸鈣、云母等。其用量為20%～40%。