適用于纖維復合材料的rtm成型工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種適用于纖維復合材料的RTM成型工藝，該工藝包括：1）根據(jù)產(chǎn)品的形狀設計制造模具，在上模的各抽氣孔內(nèi)放置注膠孔銅制塞件，在上、下模貼合面均勻涂上臘或者脫模水，之后在上模上噴上一層PVA液體膜；2）將纖維預制體平整放入模具模腔中，合模，鎖模；3）將真空管插入模腔上的抽氣孔內(nèi)，并用密封膠條把孔的四周從里到外進行密封處理；4）對模腔抽真空進行保壓測試，當真空表的數(shù)值在5～10分鐘內(nèi)維持在0.08Mpa-0.1Mpa時，保壓測試成功；5）注入樹脂，控制在注入樹脂的同時繼續(xù)抽真空；6）模具加熱固化，脫模處理。本發(fā)明可杜絕氣泡、積膠的產(chǎn)生，使樹脂均勻傳遞，與纖維充分浸漬；所制造產(chǎn)品兩面光滑，不易變形，脫膜更為容易。<u/>
【專利說明】適用于纖維復合材料的RTM成型工藝

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及RTM制品成型【技術領域】，特別是涉及一種適用于纖維復合材料的RTM成型工藝。

【背景技術】
[0002]RTM (Resin Transfer Molding)是樹脂傳遞模塑成型的簡稱,它是首先在模腔中鋪放設計好的增強材料預成型體，然后在壓力或真空或兩者的共同作用下，將低粘度的樹脂注入到模腔中，樹脂在流動充模的過程中完成對增強材料預成型體的浸潤，并固化成型而得到復合材料構(gòu)件的一種工藝方法，是一種先進的復合材料低成本的制備方法。近年來，RTM成型工藝以其所具備的產(chǎn)品品質(zhì)好、生產(chǎn)效率高、投資少、能耗低等技術優(yōu)勢而得到迅速發(fā)展，被廣泛應用到交通、航天、電訊等行業(yè)。但是，由于高科技發(fā)展的需求，對RTM成型在汽車、航空等行業(yè)提出了更高的需求，要求制品的尺寸穩(wěn)定性更好、制品的孔隙率更低、成型時間更短。而傳統(tǒng)的RTM成型工藝不能滿足上述技術要求，主要體現(xiàn)在:
1、傳統(tǒng)的RTM工藝采用樹脂直接注射入模腔的方式，內(nèi)部存一些未排盡的空氣，造成樹脂流動性不好，對纖維的浸潰不理想，制品存在著孔隙率較高等缺陷；
2、對于大面積、結(jié)構(gòu)復雜的制品，模腔內(nèi)部空氣更加難于排盡，即使在內(nèi)部增加一層PTFE膜，也會出現(xiàn)皺折的情況，造成制品面不夠光滑，內(nèi)部有氣泡截留，且樹脂浸潰性差；
3、成型后的制品在真空抽氣孔處存在缺陷，有空氣進行入模腔，樹脂浸潰不均，隨著抽氣孔數(shù)量的增加，缺陷點也不斷增加，最終導致整個成型體的力學性能下降；
4、傳統(tǒng)的RTM成型模具采用上下模具直接合模，造成產(chǎn)品變形大，特別是對于一些結(jié)構(gòu)復雜的模具，變形更大。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術的缺陷，提供一種有效降低制品的孔隙率，提高制品的尺寸穩(wěn)定性，且縮短成型時間的適用于纖維復合材料的RTM成型工藝。
[0004]為實現(xiàn)本發(fā)明的目的所采取的技術方案為:
一種適用于纖維復合材料的RTM成型工藝，其特征在于包括:
根據(jù)產(chǎn)品的形狀設計制造模具，在上模的注膠孔內(nèi)放置注膠孔銅制塞件，在上、下模貼合面上均勻涂上臘或者脫模水，在上模內(nèi)壁上噴上一層PVA液體膜；
將纖維預制體平整放入模具模腔中，合模，鎖模；
將真空管插入模腔上的導流孔和抽氣孔內(nèi)，并用密封膠條把孔的四周從里到外進行密封處理；
對模腔抽真空進行保壓測試，當真空表的數(shù)值在5?10分鐘內(nèi)維持在0.08Mpa?0.1Mpa時，保壓測試成功；
注入樹脂，控制在注入樹脂的同時繼續(xù)抽真空；
模具加熱固化，脫模處理。
[0005]所述臘或者脫模水的涂層厚度為0.0lmm?0.03mm。
[0006]所述PVA液體膜的涂層厚度為0.0lmm?0.03mm。
[0007]所述樹脂在注入之前進行抽真空處理。
[0008]所述樹脂的抽真空處理過程為:將調(diào)配好的樹脂放到密閉的真空裝置中，用氣管連接到真空泵，抽盡樹脂中的真空，約I?3分鐘，當裝置內(nèi)壓力達到-0.1Mpa時，樹脂抽真空完畢。
[0009]所述導流孔為一個或者多個，設在上模四周，其四邊設有導流槽。
[0010]所述抽氣孔為一個或者多個，設在上模中間位置，所述抽氣孔為多個時，從上模中間向四周擴散設置。
[0011 ] 本發(fā)明的技術優(yōu)勢體現(xiàn)在:
1、本發(fā)明經(jīng)過模具設計、密封導流孔和抽氣孔、保壓測試、樹脂抽真空、邊注入樹脂邊抽真空等幾個步驟，完全杜絕了氣泡、積膠的產(chǎn)生，使樹脂均勻傳遞，與纖維充分浸潰。
[0012]2、本發(fā)明通過添加PVA液體模，保證了產(chǎn)品的兩面光滑，節(jié)省了打磨工序，提高后續(xù)外觀處理效率。
[0013]3、本發(fā)明采用模具緊固裝置，保證產(chǎn)品的穩(wěn)定性，特別是一些異形件、結(jié)構(gòu)復雜的模具，能更加穩(wěn)定型腔尺寸，保證產(chǎn)品不會在成型過程中變形。
[0014]4、本發(fā)明的脫模更加容易，保護制品的尺寸穩(wěn)定性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明適用于纖維復合材料的RTM成型工藝的工藝流程圖。

【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合實例對本發(fā)明的【具體實施方式】作詳細說明。應該理解的是，實例是用于說明本發(fā)明而不是對本發(fā)明的限制。本發(fā)明的范圍與核心內(nèi)容依據(jù)權(quán)利要求書加以確定。
[0017]1、根據(jù)產(chǎn)品的形狀設計制造模具，模具分為上模和下模，在上模上設有注膠孔、導流孔和抽氣孔，導流孔和抽氣孔的設置根據(jù)產(chǎn)品的大小設置為一個或多個，其中導流孔設在上模四周，其四邊開有導流槽，用于導流樹脂；抽氣孔設在上模中間位置，多個時，從中間向兩邊擴散。這種樹脂從四周進，中間抽氣的方式，可使樹脂均勻傳遞，確保樹脂均勻浸潤到纖維層中。模具用特制高分子材料制作。上模和下模的四周均設有一條10 mm的密封槽，用于密封。在上模的注膠孔內(nèi)放置注膠孔銅制塞件。該注膠孔銅質(zhì)塞件截面為環(huán)狀的銅制件，其目的是縮少注膠孔的截面，減少局部收縮，防止氣泡產(chǎn)生，使樹脂流動性更好；同時也可以更徹底的清潔注膠孔。
[0018]2、清理模具，在上、下模的貼合面上均勻涂上一層約0.0lmm?0.03mm厚的臘或者脫模水，有利于產(chǎn)品進行脫模處理，保護制品的尺寸穩(wěn)定性。
[0019]3、在上模內(nèi)壁噴上一層約0.0lmm?0.03mm厚的PVA液體膜(PVA脫模水，即聚乙烯醇脫模劑)。此目的是避免制品與模具上的臘或者脫模水直接接觸，造成后期要進行打磨處理，以致產(chǎn)品面不夠光滑的缺陷，涂上一層PVA液體膜，可節(jié)省打磨工序，產(chǎn)品表面更加光滑，提高生產(chǎn)效率。
[0020]4、準備纖維預制體，將其平整放入模腔中，合模，并在此基礎上進行鎖模，用夾具從兩斜對角，將模具進行進一步固定鎖緊，保證模具的平整性，穩(wěn)定產(chǎn)品尺寸，保持型腔尺寸，特別對于一些異形件，更加要保持模具的平整性，以此來保證型腔的尺寸，避免尺寸變形，空氣進入。
[0021]5、將真空管插入到上模上的導流孔和抽氣孔內(nèi)，并用密封膠條把孔的四周從里到外進行密封處理，約5?8_膠條密封，進一步阻止空氣從孔的四周進入模腔造成模腔內(nèi)有截留氣泡，保證氣孔處的密封性能。
[0022]6、保壓測試，利用模腔負壓和流體力學原理，對模腔內(nèi)進行抽真空，在抽空管的一端接上真空表，用真空泵進行抽真空，約3-5分鐘，當真空表的數(shù)值維持在0.08Mpa-0.1Mpa這一范圍內(nèi)某一數(shù)值不動時，維持時間5-10分鐘，即表示保壓測試成功。此測試可以更好抽盡模腔內(nèi)的空氣，讓樹脂可以更加順利注入模腔，杜絕氣泡的產(chǎn)生，與纖維浸潰更加均勻。
[0023]7、樹脂抽真空，將調(diào)配好的樹脂放到一個密閉的真空裝置中，用氣管連接到真空泵，抽盡樹脂中的真空，約1-3分鐘，當裝置內(nèi)壓力達到-0.1Mpa時，樹脂中抽真空完畢，防止樹脂中氣泡產(chǎn)生，促進與纖維充分浸潰。
[0024]8、采用一邊注入樹脂一邊抽真空的方式:從導流孔內(nèi)注入樹脂，同時保持抽氣孔的繼續(xù)抽真空狀態(tài)，在模腔負壓的情況下，順利將樹脂導入，同時，在流體的壓力下，繼續(xù)抽真空，從而完全杜絕氣泡、積膠的產(chǎn)生，樹脂均勻傳遞，與纖維的充分浸潰。
[0025]9、模具加熱固化。
[0026]10、脫模處理。
【權(quán)利要求】
1.一種適用于纖維復合材料的RTM成型工藝，其特征在于包括: 根據(jù)產(chǎn)品的形狀設計制造模具，在上模的注膠孔內(nèi)放置注膠孔銅制塞件，在上、下模貼合面上均勻涂上臘或者脫模水，在上模內(nèi)壁上噴上一層PVA液體膜； 將纖維預制體平整放入模具模腔中，合模，鎖模； 將真空管插入模腔上的導流孔和抽氣孔內(nèi)，并用密封膠條把孔的四周從里到外進行密封處理； 對模腔抽真空進行保壓測試，當真空表的數(shù)值在5?10分鐘內(nèi)維持在0.08Mpa?0.1Mpa時，保壓測試成功； 注入樹脂，控制在注入樹脂的同時繼續(xù)抽真空； 模具加熱固化，脫模處理。
2.按照權(quán)利要求1所述的適用于纖維復合材料的RTM成型工藝，其特征在于所述臘或者脫模水的涂層厚度為0.0lmm?0.03mm。
3.按照權(quán)利要求1所述的適用于纖維復合材料的RTM成型工藝，其特征在于所述PVA液體膜的涂層厚度為0.0lmm?0.03mm。
4.按照權(quán)利要求1所述的適用于纖維復合材料的RTM成型工藝，其特征在于所述樹脂在注入之前進行抽真空處理。
5.按照權(quán)利要求4所述的適用于纖維復合材料的RTM成型工藝，其特征在于所述樹脂的抽真空處理過程為:將調(diào)配好的樹脂放到密閉的真空裝置中，用氣管連接到真空泵，抽盡樹脂中的真空，約I?3分鐘，當裝置內(nèi)壓力達到-0.1Mpa時，樹脂抽真空完畢。
6.按照權(quán)利要求4所述的適用于纖維復合材料的RTM成型工藝，其特征在于所述上模和下模四周均設有密封槽。
7.按照權(quán)利要求4所述的適用于纖維復合材料的RTM成型工藝，其特征在于所述導流孔為一個或者多個，設在上模四周，其四邊設有導流槽。
8.按照權(quán)利要求4所述的適用于纖維復合材料的RTM成型工藝，其特征在于所述抽氣孔為一個或者多個，設在上模中間位置。
9.按照權(quán)利要求4或8所述的適用于纖維復合材料的RTM成型工藝，其特征在于所述抽氣孔為多個時，從上模中間向四周擴散設置。
【文檔編號】B29C70/36GK104441689SQ201410735178
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月5日
【發(fā)明者】胡志榮 申請人:廣州市凱思勒新材料科技有限公司