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HP-RTM工藝研究及快速固化樹脂應用

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2015-11-26  來源:復合材料應用技術(shù)網(wǎng)  瀏覽次數(shù):2482
核心提示:HP-RTM工藝研究及快速固化樹脂應用
    公司介紹
   惠柏新材料擁有環(huán)氧樹脂行業(yè)多年的研發(fā)經(jīng)驗和技術(shù)基礎,致力于新能源材料領域的發(fā)展,深入了解市場需求,為客戶量身打造適合的產(chǎn)品和解決方案!
 
   隨著人類社會的發(fā)展,能源消耗量的增加,能源短缺和環(huán)境污染是人類長期面臨的難題,發(fā)展新能源與新材料已經(jīng)成為當今人類社會極為重要的目標,而新材料將是未來人類生活的物質(zhì)基礎,材料創(chuàng)新促進了技術(shù)的發(fā)展和產(chǎn)業(yè)的升級,更是推動人類文明進步的重要動力。
 
   惠柏新材的解決方案是針對已體現(xiàn)出的、甚至預期的問題、不足、缺陷、需求等等,并且確保有效的執(zhí)行?;莅匦虏牡慕鉀Q方案和執(zhí)行是互相交織影響的,將執(zhí)行的效果及時反饋,并對原方案做出修正性的參考和建議,打造最合適的解決方案。
 
   公司歷程
   惠利集團長期專注于環(huán)氧樹脂相關(guān)行業(yè)
   在中國大陸服務歷史超過25年
環(huán)氧樹脂
   我們的期望
   打破國外技術(shù)壟斷,引進國外技術(shù)提升我國資源
   推動材料演變的推手
   我們有著改變并推動中國制造向中國創(chuàng)造轉(zhuǎn)型的使命!
   為客戶打造最合適的解決方案
惠柏新材料
研究
研究機構(gòu)
合作伙伴
合作伙伴
   HP-RTM工藝研究進展
   RTM工藝發(fā)展歷史
   RTM(ResinTransfer Molding)是樹脂傳遞模塑成型的簡稱。它是將樹脂注入預先鋪設有增強材料和預置嵌件的密閉模具內(nèi),經(jīng)浸漬和固化,得到復合材料制品。RTM工藝起源于20世紀50年代的冷模澆鑄工藝,至今已有50多年的歷史,由于其具有產(chǎn)品質(zhì)量好、生產(chǎn)效率高、設備及模具投資小,易于生產(chǎn)整體復合材料構(gòu)件等突出特點得到了迅速發(fā)展,可應用于汽車、建筑、體育用品、航空航天及醫(yī)院器件等領域,能規(guī)模化生產(chǎn)出高品質(zhì)復合材料制品。
RTM工藝發(fā)展
   RTM工藝優(yōu)點
   RTM工藝主要有三個優(yōu)點:
   第一,可制造高質(zhì)量、高精度、低孔隙率、高纖維含量的構(gòu)件;
   第二,無需膠衣也可制備內(nèi)外表面光滑的制品,生產(chǎn)效率相對高;
   第三,閉模操作,污染小。
 
   RTM工藝用樹脂要滿足以下幾個要求:
   第一,室溫或工作溫度下具有低粘度(200-600mPa.s)及一定的貯存期;
   第二,樹脂對增強材料具有良好的浸潤性、匹配性及粘附性;
   第三,樹脂體系不含溶劑,固化時無低分子物析出;固化時發(fā)熱量少;
   第四,樹脂從凝膠化、固化到脫模時間短,收縮率低以保證制品尺寸準確;
   第五,樹脂在固化溫度下具有良好的反應性,且后處理溫度低。
 
   然而,由于模具設計不當、原材料性能欠佳或用量不合理及工藝參數(shù)選擇不合理等因素,使用 RTM工藝成型也面臨著諸多問題和挑戰(zhàn)。一方面,RTM工藝樹脂注射壓力較低,只有0.1-2MPa,而更高的注射壓力會導致預成型件中的纖維扭曲和變形;另一方面,纖維預成型體的滲透性嚴重影響注射時間,而復雜形狀預成型體的浸漬則需要更多的時間;此外,對注射時間的需求不允許快速固化樹脂體系的使用,而較長注射和固化時間將導致總的循環(huán)周期大大延長,生產(chǎn)效率降低。
 
    HP-RTM工藝簡介及優(yōu)點
    為了解決目前RTM工藝方面存在的生產(chǎn)效率低、產(chǎn)品精度不高、孔隙率高等不足,高壓樹脂傳遞模塑工藝(High Pressure Resin Transfer Molding)應運而生。HP-RTM工藝技術(shù)是近年來推出的一種應對大批量生產(chǎn)高性能熱固性復合材料零件的新型RTM工藝技術(shù)。它采用預成型件、鋼模,真空輔助排氣,高壓混合注射和在高壓下完成樹脂對纖維的浸漬和固化的工藝,實現(xiàn)低成本、短周期(大批量)、高質(zhì)量生產(chǎn)。
    相比較傳統(tǒng)RTM,HP-RTM工藝具有以下幾個優(yōu)點:
    第一,充???、浸潤效果好,顯著減少了氣泡,降低了孔隙率;
    第二,使用高活性樹脂,縮短了生產(chǎn)周期,工藝穩(wěn)定性和可重復性高;
    第三,使用內(nèi)脫模劑和自清潔系統(tǒng),制件表面效果優(yōu)秀,厚度和形狀偏差小。因此HP-RTM工藝可實現(xiàn)低成本、短周期(大批量)、高質(zhì)量生產(chǎn)。
 
    目前采用HP-RTM工藝制作的寶馬i3車身Life模塊結(jié)構(gòu)已經(jīng)得到了市場的驗證,并指引了汽車工業(yè)的發(fā)展方向。
工藝優(yōu)點


實際案例
汽車RTM應用
HP-RTM零件生產(chǎn)工藝流程
工藝流程
HP-RTM工藝細分流程
HP-RTM工藝細分流程
HP-RTM工藝整體工藝Model
整體工藝
復合材料工藝對比
工藝對比
    CFRP零件總成本中,制造成本占70%~80%,材料成本只約占20%。降低CFRP零件成本,除了降低原材料成本以外,重點在降低制造成本,降低制造成本關(guān)鍵是采用先進的大批量、高質(zhì)量、低成本的生產(chǎn)工藝和工藝生產(chǎn)線。從設計開始,所有工藝流程、材料、設備和工裝的開發(fā)均以實現(xiàn)大批量生產(chǎn) CFRP部件為前提,包括員工的培訓。寶馬公司碳纖維部件的成型時間,以前需要兩個小時,現(xiàn)在能夠控制在10分鐘內(nèi),最終目標是3分鐘一件。
HP-RTM對快速固化環(huán)氧樹脂要求
HP-RTM工藝用環(huán)氧樹脂需要具備哪些特性
快速固化
各公司樹脂性能參數(shù)對比
環(huán)氧樹脂比對

 
惠柏
惠柏新材在HP-RTM工藝上的努力
環(huán)氧樹脂要求
惠柏新材在CFRP新能源汽車上的努力
新能源汽車
惠柏新材HP-RTM工藝用樹脂體系
工藝用樹脂


 

 
關(guān)鍵詞: RTM 真空袋壓 真空導流
 
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