RTM工艺的主要原理是在模腔(模腔需要预先制作成特定尺寸)中铺放按性能和结构要求设计的增强材料预成形体,在一定压力范围内,采用注射设备将树脂体系注入闭合模腔,通过树脂与增强体的浸润固化成型。模具具有周边密封和紧固以及注射及排气系统,以树脂流动顺畅并排出模腔中的全部气体和浸润纤维;同时具有加热系统,可加热固化成形复合材料构件。它是一种不采用预浸料,也不采用热压罐的成形方法。
RTM工艺的特点:
⊙可根据生产规模的要求,采用不同材料不同档次的模具,可限度地降低成本,从而获得较佳经济效益。
⊙属于闭模树脂注入方法,可程度减少树脂等有害成分对人体和环境的毒害,符合环保要求。
⊙采用低黏度快速固化树脂,生产过程中可对RTM模具加热,从而进一步提高生产效率和产品质量。
⊙有利于制备大中尺寸、复杂形状、两面光洁的整体结构件,尺寸精度好,表面质量高,机械性能好。
⊙增强材料预成型体可根据性能要求进行择向增强、局部增强、混杂增强及采用预埋及夹芯结构,可充分发挥FRP的性能可设计性。
RTM工艺对树脂的要求
(1)RTM工艺树脂在常温下为液体或固体,可在室温下稳定的存在,贮存时不出现树脂化学成分和性质的改变。
(2)树脂体系在工艺温度下有适当的黏度(工作范围内约为0.2-0.8Pa?s),黏度过高会导致树脂流动和纤维/树脂浸润困难;过低会导致树脂不稳定流动与扩散,形成孔隙。
(3)足够长的凝胶时间以满足树脂流动充模、纤维浸润的要求。同时,树脂的低黏度保持时间应大于40min,形成RTM工艺树脂所需的低黏度平台特性。
(4)树脂在注射及固化过程中无挥发产物的生成,同时树脂对增强材料应具有良好的浸润性和粘附性。