Proceso HP-RTM

1. Introdución ao proceso HP-RTM

HP-RTM (High Pressure Resin Transfer Molding) é a abreviatura do proceso de moldeo por transferencia de resina de alta presión. É unha tecnoloxía de moldaxe avanzada que usa presión de alta presión para mesturar e inxectar resina nun molde selado ao baleiro pre-colocado con materiais reforzados con fibra e insercións predefinidas. A resina flúe polo recheo do molde, impregnación, curado e desmoldeo. , para obter o proceso de moldaxe de produtos compostos de alto rendemento e alta precisión. Ten as vantaxes de alta eficiencia, aforro de enerxía e protección ambiental, e foi amplamente utilizado en automóbiles, aeroespacial, electrónica e outros campos.

O proceso móstrase na Figura 1:

Figura 1 Diagrama esquemático do principio do proceso HP-PTM

2. Características do proceso HP-RTM

HP-RTM inclúe procesamento de preformas, inxección de resina, proceso de prensado e proceso de recorte. En comparación co proceso RTM tradicional, o proceso HP-RTM aumenta o proceso de prensado posterior á inxección, reduce a dificultade de inxección e recheo de resina, mellora a calidade de impregnación das preformas e acurta o ciclo de moldeo. As características específicas do proceso son as seguintes:

(1) Recheo rápido do molde. A resina enche rapidamente a cavidade do molde, ten un bo efecto de infiltración, reduce significativamente as burbullas e a porosidade, e a resina de baixa viscosidade aumenta moito a velocidade de inxección da resina e acurta o ciclo do proceso de moldeo.

(2) Resina altamente activa. A velocidade de reacción de curado da resina aumenta e o ciclo de curado da resina acúrtase. Adopta un sistema de resina de curado rápido de alta actividade e adopta equipos de mestura e inxección de alta presión de alta eficiencia para lograr unha mellor uniformidade de mestura da matriz de resina. Ao mesmo tempo, requírese un ambiente de alta temperatura durante o moldeado, o que mellora moito a velocidade de reacción de curado da resina, acurta o ciclo de produción e estabiliza o proceso. Alta estabilidade e repetibilidade,

(3) Use axente de liberación interno e sistema de autolimpeza para mellorar a eficiencia de limpeza do equipo. Utilízase a tecnoloxía de autolimpeza do cabezal de mestura de inxección e engádese un compoñente de axente de liberación interno á materia prima para mellorar eficazmente a eficiencia de limpeza do equipo. Ao mesmo tempo, o efecto superficial do produto é excelente e a desviación do grosor e da forma son pequenas. Consiga unha produción de baixo custo e ciclo curto (grande volume) de alta calidade.

(4) Use tecnoloxía de baleiro rápido no molde. O contido de poros nas pezas redúcese e o rendemento das pezas mellórase. Reduce eficazmente o contido de poros do produto, mellora a eficiencia de impregnación da fibra, mellora a capacidade de unión da interface entre fibra e resina e mellora a calidade do produto.

(5) Combinando o baleiro co proceso de moldeo por compresión despois da inxección. Redúcese a dificultade do proceso das pezas e mellórase a calidade dos materiais reforzados impregnados con resina. Reduce a dificultade de deseñar o porto de inxección de cola e o porto de escape do proceso RTM, mellora a capacidade de recheo de fluxo da resina e a calidade de impregnación da fibra pola resina.

(6) Use superficies ríxidas dobres para pechar o molde e use unha prensa hidráulica de gran tonelaxe para a presurización. O produto ten baixas desviacións de grosor e forma tridimensional. Co fin de garantir o efecto de selado do molde, utilízanse superficies ríxidas dobres para pechar o molde e utilízase unha prensa hidráulica de gran tonelaxe para a presurización, o que aumenta a forza de suxeición durante o proceso de moldaxe e reduce eficazmente o grosor e a desviación da forma. das partes.

(7) O produto ten excelentes propiedades de superficie e calidade. Usando tecnoloxía de pulverización en molde e moldes de alto brillo, as pezas poden obter unha calidade aparente de alta precisión en moi pouco tempo.

(8) Ten unha alta estabilidade e repetibilidade do proceso. O uso da tecnoloxía de inxección e compresión post-inxección mellora moito a capacidade de fluxo de recheo de moldes da resina, reduce efectivamente a probabilidade de defectos do proceso e ten unha alta repetibilidade do proceso.

3. Tecnoloxías clave de procesos

(1) Tecnoloxía de preformado de materiais reforzados con fibra

A tecnoloxía de preformado de fibras inclúe principalmente: preformas téxtiles, de malla e de trenza; preformas de costura; preformas de inxección de fibra picada; preformas de prensado en quente, etc. Entre elas, a tecnoloxía de conformación de prensado en quente é a máis utilizada. Nesta tecnoloxía, o axente de conformación é a garantía básica, e a tecnoloxía de moldes de preformado e prensado de fibras son a clave para a conformación da fibra. Para o proceso HP-RTM, a estrutura da peza é relativamente sinxela, polo que o molde de conformación tamén é relativamente sinxelo. A clave reside en como controlar o molde de conformación e as ferramentas de presurización para presurizar e moldear de forma eficaz e ordenada mediante procedementos de deseño e control.

(2) Tecnoloxía de medición, mestura e inxección de resina de alta precisión

A mestura e inxección da resina do proceso HP-RTM inclúe principalmente dous sistemas: o material principal de resina e a resina de pulverización no molde. A clave do seu control reside no sistema de medición de resina de alta precisión, a tecnoloxía de mestura rápida e uniforme e a tecnoloxía de autolimpeza dos equipos de mestura. O material principal de resina de proceso HP-RTM debe medirse con precisión a alta temperatura e alta presión, o que require un equipo de bomba dosificadora de alta precisión. A mestura uniforme e a autolimpeza da resina require o deseño dun cabezal de mestura múltiple eficiente, autolimpador.

(3) Uniformidade do campo de temperatura do molde de moldeo e deseño de selado

Durante o proceso HP-RTM, a uniformidade do campo de temperatura do molde de moldeo non só determina e afecta o fluxo e o rendemento de recheo da resina na cavidade do molde, senón que tamén ten un gran impacto no rendemento da infiltración da fibra e no rendemento xeral. do material composto e a tensión interna do produto. . Polo tanto, é necesario empregar un quecemento medio combinado cun deseño de circuíto de aceite de circulación eficiente e razoable. O rendemento de selado do molde determina directamente o fluxo de resina e as características de recheo do molde, así como a capacidade de evacuación do proceso de moldeo. É unha ligazón clave que afecta o rendemento do produto. É necesario deseñar a posición, método e cantidade de aneis de selado segundo o produto. Ao mesmo tempo, é necesario resolver os problemas de selado na brecha de axuste do molde, o sistema de expulsión, o sistema de baleiro e outras posicións para garantir que non haxa fugas de aire durante o proceso de recheo de resina para garantir o rendemento da peza.

(4) Prensa hidráulica de alta precisión e a súa tecnoloxía de control

No proceso HP-RTM, o control da brecha de peche do molde no proceso de recheo de resina e o control da presión no proceso de prensado requiren a garantía dun sistema de prensa hidráulica eficiente e de alta precisión. Ao mesmo tempo, a tecnoloxía de control oportuna debe proporcionarse segundo as necesidades do proceso de inxección de cola e do proceso de prensado para garantir a continuidade do proceso de moldaxe.