RTM 成型工藝是一種復合材料制造技術(shù),它通過將增強纖維、織物或顆粒等作為增強相,與液態(tài)或熔融態(tài)的基體樹脂混合在一起,然后注入到模具中并發(fā)生固化反應(yīng),從而得到所需形狀和性能的復合材料制品。RTM成型工藝具有制造精度高、制品質(zhì)量穩(wěn)定、生產(chǎn)周期短、成本低等優(yōu)點,因此在汽車、航空航天、建筑等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。
在RTM成型工藝中,液態(tài)或熔融態(tài)的基體樹脂通常需要加入催化劑、交聯(lián)劑、填料等多種助劑進行改性這。些助劑不僅可以影響樹脂的反應(yīng)速度、固化程度和制品性能,而且還可以影響生產(chǎn)效率、生產(chǎn)安全和環(huán)境保護等方面。因此,對于RTM成型工藝來說,選擇合適的助劑配方和優(yōu)化助劑用量是至關(guān)重要的。

在實際生產(chǎn)過程中,RTM成型工藝的操作條件也是影響制品質(zhì)量的重要因素。例如,模具溫度、注射壓力、固化時間、固化溫度等參數(shù)都會對制品的密度、力學性能、耐候性等方面產(chǎn)生影響。因此,在RTM成型工藝中,需要根據(jù)制品的具體要求和生產(chǎn)條件進行參數(shù)優(yōu)化,以確保生產(chǎn)出高質(zhì)量、高性能的復合材料制品。
為了更好地應(yīng)用RTM成型工藝,相關(guān)領(lǐng)域的專家學者在近年來對RTM成型工藝的原理及應(yīng)用進行了深入的研究。這些研究涉及到RTM成型工藝的理論模型、助劑配方設(shè)計、操作條件優(yōu)化、新型增強相材料等方面這。些研究不僅能夠提升RTM成型工藝的技術(shù)水平,而且可以為RTM成型工藝在更廣泛領(lǐng)域的應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)和指導。
在RTM成型工藝的理論模型方面,一些學者通過建立數(shù)學模型對液態(tài)樹脂在增強纖維中的擴散和凝膠化過程進行了模擬。這些模型可以描述RTM成型工藝中樹脂流動、壓力傳遞、熱力學和動力學過程,為預測制品的密度、力學性能和優(yōu)化生產(chǎn)工藝提供了重要的參考依據(jù)。
在助劑配方設(shè)計方面,研究人員針對不同的基體樹脂和增強相材料,設(shè)計了一系列助劑配方,包括催化劑、交聯(lián)劑、填料等。這些助劑不僅可以改性基體樹脂,而且還可以改善增強相與基體的界面性能,提高復合材料制品的力學性能和耐候性。
在操作條件優(yōu)化方面,學者們通過實驗研究探討了RTM成型工藝中模具溫度、注射壓力、固化時間、固化溫度等參數(shù)對制品性能的影響規(guī)律。根據(jù)這些規(guī)律,可以制定更為合理的生產(chǎn)工藝,從而提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本并改善制品質(zhì)量。
除了上述研究內(nèi)容外,新型增強相材料的研發(fā)也是RTM成型工藝領(lǐng)域的研究熱點之一。目前,常用的增強相材料包括玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維等。然而,這些傳統(tǒng)增強相材料在實際應(yīng)用中存在一些問題,如質(zhì)量大、成本高等。因此,研究人員致力于開發(fā)新型增強相材料以提高RTM成型工藝的輕量化水平并降低成本。例如,一些學者研究了納米纖維素、天然纖維以及復合纖維等新型增強相材料的性能和應(yīng)用情況。這些新型增強相材料具有較高的比強度和比模量、來源廣泛且具有環(huán)保性等優(yōu)勢,可以更好地滿足RTM成型工藝的需求并擴大其應(yīng)用領(lǐng)域。

在RTM成型工藝中還涉及到許多其他關(guān)鍵問題。例如,由于RTM成型工藝中使用的是低粘度樹脂體系,因此在生產(chǎn)過程中易出現(xiàn)揮發(fā)性有機物(VOCs)排放問題。為了解決這一問題,研究人員采用了封閉式模具和內(nèi)加熱技術(shù)等方法以降低VOCs的產(chǎn)生量和排放量。此外,RTM成型工藝中的模具設(shè)計和制造也是關(guān)鍵問題之一。為了提高模具的使用壽命和制品精度,研究人員采用了耐磨耐腐蝕的材料以及先進的制造技術(shù)來制造RTM模具。
總之,RTM成型工藝是一種具有廣泛應(yīng)用前景的復合材料制造技術(shù)。通過深入研究和改進該技術(shù),可以進一步提高其應(yīng)用范圍和制品性能,并推動其更廣泛地應(yīng)用于汽車制造、航空航天、建筑等領(lǐng)域。