序言
漢高日本公司展出高壓RTM車(chē)頂材料 新型基體樹(shù)脂“Loctite MAX3”耐熱性與環(huán)氧樹(shù)脂相同125℃, 比環(huán)氧基體樹(shù)脂成形時(shí)間短。延展率和韌性超過(guò)了環(huán)氧樹(shù)脂、拉伸彈性模量和拉伸強(qiáng)度與環(huán)氧樹(shù)脂同等。Loctite MAX3樹(shù)脂在高溫下的粘度較低,樹(shù)脂注入工序中,更容易滲入到纖維材料中??s短向成形模具注入樹(shù)脂到脫模的時(shí)間(脫模時(shí)間)。車(chē)頂材料以高壓RTM 工藝成形時(shí),脫模時(shí)間為5.5分鐘,為環(huán)氧樹(shù)脂的1/5左右
寶馬公司開(kāi)發(fā)的碳纖維復(fù)合材料
寶馬公司開(kāi)發(fā)的碳纖維復(fù)合材料車(chē)身, 用于i3電動(dòng)汽車(chē)。寶馬公司和SGL經(jīng)10多年研制,開(kāi)發(fā)用于汽車(chē)的碳纖維和碳纖維布。該復(fù)合材料采用HP-RTM工藝制造,現(xiàn)已經(jīng)量產(chǎn),質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)高、性價(jià)比好,生產(chǎn)周期短
巴斯夫全新環(huán)氧樹(shù)脂系統(tǒng) Baxxodur System2202專為高壓RTM工藝生產(chǎn)結(jié)構(gòu)件而研發(fā):在120°C溫度下,該產(chǎn)品的注塑時(shí)間僅為45秒且纖維浸潤(rùn)效果極佳,并能在2.5分鐘內(nèi)完成固化。這種熱固性樹(shù)脂采用了全新的固化機(jī)制,可實(shí)現(xiàn)快速交聯(lián)反應(yīng)。對(duì)風(fēng)機(jī)葉片的真空灌注工藝,該環(huán)氧樹(shù)脂系列產(chǎn)品可滿足各種陸地和海上風(fēng)機(jī)不同尺寸規(guī)格的葉片要求。生產(chǎn)大型葉片采用Baxxodur系統(tǒng)有助于提高制造工藝的生產(chǎn)效率。
高壓 Resin transfer molding (HP-RTM)采用預(yù)成型件、鋼模、真空輔助排氣,高壓注射和高壓下完成高性能熱固性復(fù)合材料的浸漬和固化工藝,實(shí)現(xiàn)低成本、短周期(大批量)、高質(zhì)量生產(chǎn)。
RTM成型工藝
RTM成型工藝歷史
HP-RTM成型工藝
注射壓力在10-60bar,工藝周期大約6分鐘。
德國(guó)加工機(jī)械領(lǐng)域的專家迪芬巴赫公司(Dieffenbacher)和克勞斯瑪菲公司(KraussMaffei)共同開(kāi)發(fā)了高壓樹(shù)脂傳遞模塑成型工藝 (HP-RTM)的自動(dòng)化生產(chǎn)線。包括預(yù)成型加工、壓制過(guò)程以及修整工藝。相比于傳統(tǒng)的RTM工藝,HP-RTM工藝減少了樹(shù)脂注射次數(shù),提 高了預(yù)制件的浸漬質(zhì)量,并縮短了成型周期。
HP-RTM主要優(yōu)點(diǎn)
樹(shù)脂快速充滿模腔。
改善了樹(shù)脂浸漬增強(qiáng)材料的質(zhì)量。
加速樹(shù)脂反應(yīng)性系統(tǒng)可以獲得短的固化周期。
對(duì)空氣的排除和產(chǎn)品的孔隙減少具有重大意義。
產(chǎn)品具有卓越的表面性能和質(zhì)量。
產(chǎn)品的厚度和三維形狀尺寸偏差低。
具有高的工藝穩(wěn)定性和重復(fù)性。
使用內(nèi)脫模劑和自清潔系統(tǒng)。
HP-RTM可以滿足
很好的材料和很高的另件性能。
零件的表面質(zhì)量要求非常高。
有條件有能力使用快速固化樹(shù)脂。
規(guī)模化的工業(yè)生產(chǎn)
短的加工周期。
HP-RTM未來(lái)趨勢(shì)
2015年以后,碳纖維成本的降低以及快速固化環(huán)氧樹(shù)脂的出現(xiàn),加上針對(duì)熱固性復(fù)合材料快速制造開(kāi)發(fā)的HP-RTM工藝和熱塑性復(fù)合材料層板熱成型自動(dòng)化設(shè)備的研發(fā),到2020年,碳纖維復(fù)合材料的綜合性價(jià)比會(huì)優(yōu)于金屬,并取代金屬材料,用于量產(chǎn)車(chē)的底盤(pán)制造,并涵蓋大多數(shù)的高端車(chē)型和少量的中級(jí)車(chē)。
HP-RTM應(yīng)用實(shí)例
陶氏汽車(chē)系統(tǒng)業(yè)務(wù)部將攜最新的VORAFORCE™5300環(huán)氧樹(shù)脂方案(用于高壓樹(shù)脂傳遞成型復(fù)合材料),在2015巴黎舉辦的JEC歐洲復(fù)合材料展亮相。 利用陶氏該方案,高壓樹(shù)脂傳遞成型(HPRTM)或濕壓縮工藝的成型周期能被控制在60秒以下,從而實(shí)現(xiàn)碳纖維復(fù)合材料的大規(guī)模生產(chǎn)。
克勞斯瑪菲與Rehau公司合作開(kāi)發(fā)氫燃料電池箱
克勞斯瑪菲RIM-star HP-RTM 產(chǎn)品殼體
RIM-star碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料,直接可適合從模具修飾。該系列產(chǎn)品不久將用于模制車(chē)頂殼,纖維體積分?jǐn)?shù)50%,用于羅丁跑車(chē)Targa(德國(guó)羅丁汽車(chē)有限公司)。采用兩臺(tái)RIMstarNano 4/4計(jì)量機(jī),它是高溫工藝控制裝備,將聚氨酯基體樹(shù)脂備好,材料溫度升到80 ℃。據(jù)報(bào)道,所設(shè)計(jì)的是耐磨損優(yōu)化的機(jī)器。它對(duì)聚酰胺(PA)、聚氨酯(PUR)和環(huán)氧樹(shù)脂,確保耐久工藝過(guò)程穩(wěn)定性。該機(jī)器中心部件是一種新型RTM模具支架,設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易,合模力為3 800 kN。漢高日本公司展出高壓RTM車(chē)頂材料 新型基體樹(shù)脂“Loctite MAX3”耐熱性與環(huán)氧樹(shù)脂相同125℃, 比環(huán)氧基體樹(shù)脂成形時(shí)間短。延展率和韌性超過(guò)了環(huán)氧樹(shù)脂、拉伸彈性模量和拉伸強(qiáng)度與環(huán)氧樹(shù)脂同等。Loctite MAX3樹(shù)脂在高溫下的粘度較低,樹(shù)脂注入工序中,更容易滲入到纖維材料中??s短向成形模具注入樹(shù)脂到脫模的時(shí)間(脫模時(shí)間)。車(chē)頂材料以高壓RTM 工藝成形時(shí),脫模時(shí)間為5.5分鐘,為環(huán)氧樹(shù)脂的1/5左右
巴斯夫全新環(huán)氧樹(shù)脂系統(tǒng) Baxxodur System2202專為高壓RTM工藝生產(chǎn)結(jié)構(gòu)件而研發(fā):在120°C溫度下,該產(chǎn)品的注塑時(shí)間僅為45秒且纖維浸潤(rùn)效果極佳,并能在2.5分鐘內(nèi)完成固化。這種熱固性樹(shù)脂采用了全新的固化機(jī)制,可實(shí)現(xiàn)快速交聯(lián)反應(yīng)。對(duì)風(fēng)機(jī)葉片的真空灌注工藝,該環(huán)氧樹(shù)脂系列產(chǎn)品可滿足各種陸地和海上風(fēng)機(jī)不同尺寸規(guī)格的葉片要求。生產(chǎn)大型葉片采用Baxxodur系統(tǒng)有助于提高制造工藝的生產(chǎn)效率。