RTM成型工艺PPT课件
RTM树脂传递模塑料成型工艺培训教材实用PPT(43页)
树脂传递模塑料成型工艺
南京东源汽车科技有限公司 刘雄
序言
我国手糊玻璃钢成型工艺因质量、强度、 成本、环保、清洁等综合方面的要求，已经开 始由敞开式手糊工艺过渡到闭模成型工艺。近 几年，该工艺在汽车配件、风电制品、船舶游 艇等相关领域部分企业得以应用，部分或者全 部代替了传统手糊工艺。
ห้องสมุดไป่ตู้
模具的工装夹具设计
6.如果一个人有自己的心灵追求，又 在世界 上闯荡 了一番 ，有了 相当的 人生阅 历，那 么，他 就会逐 渐认识 到自己 在这个 世界上 的位置 。世界 无限广 阔，诱 惑永无 止境， 然而， 属于每 一个人 的现实 可能性 终究是 有限的 。
7.一个人不论伟大还是平凡，只要他 顺应自 己的天 性，找 到了自 己真正 喜欢做 的有意 义的事 ，并且 一心把 它做得 尽善尽 美，他 在这个 世界上 就有了 牢不可 破的家 园。
10.词 的 结 尾 ， 放言 “了却 君王天 下事， 赢得生 前身后 名”， 更是快 人快语 。最后 一句“ 可怜白 发生” ，感叹 “老之 将至” ，也暗 指壮志 难酬， 这给“ 壮词” 更增加 了慷慨 悲凉的 色彩。
8.于是，他不但会有足够的勇气去承 受外界 的压力 ，而且 会以足 够的清 醒来面 对形形 色色的 机会的 诱惑。 我们当 然没有 理由怀 疑，这 样的一 个人必 能获得 生活的 充实和 心灵的 宁静。
9.这 首 词 处 处 扣着 “壮词”来 写， 开篇即 言“醉里 挑灯看 剑”， 可谓壮 怀激烈 。接着 主要写 战场上 的情景 ：号角 连营， 分炙、 奏乐、 点兵， 马快、 弦鸣。 这些情 景再现 ，既是 词人曾 经驰骋 沙场的 回忆， 也是他 渴望回 到战场 的心声 ，可谓 豪情万 丈。
RTM成型工艺及分类介绍
RTM成型工艺及分类介绍1、RTM成型工艺与分类RTM是指低粘度树脂在闭合模具中流动、浸润增强材料并固化成形的一种工艺技术，属于复合材料的液体成形或结构液体成形技术范畴。
其具体方法是在设计好的模具中，预先放入经合理设计、剪裁或经机械化预成形的增强材料，模具需有周边密封和紧固，并保证树脂流动顺畅；闭模后注入定量树脂，待树脂固化后即可脱模得到所期望产品。
SMC、BMC模压、注射成型、RTM、VEC技术都属闭模成型工艺。
由于环境法的制定和对产品要求的提高使敞模成型复合材料日益受到限制，促使了闭模成型技术的应用，近年来尤其促进了RTM技术的革新和发展。
2、RTM的类型RTM工艺起始于上世纪50年代，目前，RTM成型工艺己广泛应用于建筑、交通、电讯、卫生、航天航空等领域。
下面介绍几种RTM技术。
01、RTM，树脂传递模塑。
该技术源自聚氨酯技术，成型时关闭模具，向预制件中注入树脂，玻纤含量低，约20-45%。
02、VARIT，真空辅助树脂传递注塑。
该技术利用真空把树脂吸入预制件中，同时也可压入树脂，真空度约10-28英寸汞柱。
03、VARTM，真空辅助树脂传递注塑。
制品孔隙一般较少，玻纤含量可增高。
04、VRTM，真空树脂传递模塑。
05、VIP，真空浸渍法。
06、VIMP，可变浸渍塑法。
树脂借助真空或自重移动，压实浸渍。
07、TERTM，热膨胀RTM。
在预制件中插入芯材，让树脂浸渍并对模具与成形品加热。
芯材受热膨胀，压实铺层。
利用这种压实作用，结合表面加压成型。
08、RARTM，橡胶辅助RTM。
在TERTM方法中不用芯材而用橡胶代之。
橡胶模具压紧成型品，使孔隙大大减少，玻纤含量可高达60-70%。
09、RIRM，树脂注射循环模塑。
真空与加压结合，向多个模具交替注入树脂，使树脂循环，直至预制件被充分浸透。
10、CIRTM，Co-Injection RTM。
共注射RTM，可注入几种不同的树脂，也可使用几种预制件，可利用真空袋和柔性表面的模具。
层压,卷管,RTM
◇RTM对所用树脂体系的要求
黏度较低(0.25~0.5Pa•s) 对增强材料浸润性好 固化放热低（80~130℃） 固化时间短（凝胶时间5~30min，固化时间不 超过60min) 固化收缩率小 固化时无低分子物析出或能自身消除气泡 目前普遍使用不饱和聚酯树脂，也有使用环氧 树脂和酚醛树脂。
浸胶
胶布
预浸胶布剪裁、叠 合
进模
热压
冷却
脱模
加工和后处理
热压阶段的主要工艺参数为：温度、压力和保温时间。
层压板常见缺陷：
1 表面发花：不溶性树脂含量偏高；树脂流动性差；压 力过小或不均；加压时间过长 2 中间开裂：板料中夹有老化胶布或有不洁净杂物；胶 布含胶量过小；压力过低 3 板芯发黑，四周发白：胶布可溶性树脂含量及挥发物 含量过大 4 表面压裂：表面胶布流动量过大，加压过急过高 5 表面积胶：增强材料厚度偏差大；胶布含胶量不均匀； 树脂流动性差； 6 厚度偏差大：一边厚一边薄，四边厚中间薄，中间厚 四边薄 7 板料滑出：胶布不溶性树脂含量低；含胶量过多，不 均匀；压制时预热过快 8 粘钢板：脱模剂含量少；钢板粗糙度大；开模温度过 高 9 板面翘曲：各部分温差引起的热应力和胶布质量不均
RTM注射机
Resin transfer molding (RTM)树脂传递模 塑成型
RTM machine
RTM’d Chassis Production Line
Composite mold for RTM
树脂传递模塑的工艺要求
◇RTM对模具的要求为 • 多层结构 • 模具密封性要好， • 且配有加热固化的装置。 ◇模具的形状和表面质量决定了制品的形状和表面 质量。因此需有足够的精度与光洁度。有玻璃钢 模、玻璃钢表面镀金属模和金属模三种。 ◇对于前两种模具，为了保证其不在树脂压入过程 中变形和可靠闭合，一般在其外部配置金属骨架 以增加模具的刚度。
RTM技术工艺详解
增强材料
由于在RTM成型过程中，增强材料在模具型腔 中要经过带压树脂流动充模过程，会带动或充 散纤维，造成制品出现“冲浪”或“跑道”现 象。因此，为保证制品质量，RTM工艺适用于 采用长纤维和连续纤维织物作为增强材料
工艺因素
影响RTM工艺的因素
VARTM（真空辅助RTM）工艺
一般RTM工艺在树脂注入时，模具型腔内可积起几吨压力。 通过使用了真空，模具内形成这种压力的趋势得到了减少， 因而增加了使用更轻模具的可能性，真空的使用也可提高 玻璃纤维的含量，而且有助于树脂对纤维的浸渍。纤维含 量可达65%以上，空隙率小于2%。
VARTM工艺过程
ห้องสมุดไป่ตู้合模
注射树脂
RTM – 脱模
RTM的优点
无需胶衣涂层即可为 构件提供光滑表面， 能制造出具有良好表 面的高精度复杂制品
模具制造及选材灵 活性大，设备及模 具投资小，产品只 需做小的修边
产品铺层过程中 可加入嵌件及对 局部进行加强
制品纤维含量高， 空隙率低（<0.2%）
成型过程中挥发物少， 车间环境及气味较好
在制作高质量RTM制品时，会让出口流出一定 量的树脂以后才结束充模。
目的是改善树脂对纤维的浸渍程度及排出微观 气泡。即改善了纤维与树脂的物理结合强度， 又改善了制品的密实程度。
一般浪费树脂量可达模制品重量的1/3~2/3。
注胶压力
压力的高低决定模具的材料要求和结构设计， 高压力需要高强度、高刚度和大的合模力。
基体树脂
室温或工作温度下具有低的粘度（小于1.0Pas） 及一定长的适用期
树脂对增强材料具有良好的浸润性、匹配性、 粘附性
树脂在固化温度下具有良好的反应性且后处理 温度不应过高
rtm工艺技术
rtm工艺技术RTM工艺技术（Resin Transfer Molding）是一种常用的复合材料成型工艺，特点是能够在较低压力下快速并均匀地将树脂注入预先放置好的纤维增强材料中，形成复合材料制品。
RTM工艺的主要步骤包括模具准备、纤维预制件放置、树脂注入、充模、加压、固化和后续处理等。
首先，在RTM工艺中，模具的设计和准备非常关键。
模具应具备良好的密封性能，以确保树脂能够被注入到纤维增强材料之中，同时还要考虑产品的成型形状和尺寸等要求。
通常采用金属或者复合材料制作的模具，以确保模具梯度热容、寿命和承压能力等要求。
在纤维预制件放置阶段，要将预制好的纤维增强材料放置到模具中，并注意纤维的排布和叠放方式。
通常采用布料或者纱线叠放方式，以便在注塑过程中获得更好的力学性能和成型效果。
注塑阶段是整个RTM工艺中最重要的部分。
在注塑过程中，树脂根据模具的形状和尺寸慢慢注入到纤维增强材料中。
通常采用真空或者低压力的方式，以确保树脂能够均匀地填充到整个模具中。
与传统注塑成型相比，RTM工艺能够更好地控制树脂的流动速度和填充程度，从而获得更好的成型效果。
充模和加压阶段是为了确保树脂能够充分渗透到纤维增强材料之中，并消除空气泡。
通过加压，可以提高树脂的渗透速度和纤维增强材料的固化性能，从而获得更高的强度和耐久性。
固化阶段是将树脂完全固化，使纤维增强材料和树脂成为一个整体。
通常采用热固化或者光固化的方式，通过加热或者紫外线照射等方法，使树脂固化并与纤维增强材料牢固地结合在一起。
固化后的制品具有较高的强度、刚度和耐腐蚀性能，适用于各种工程应用。
最后，进行后续处理，如切割、修整、表面处理和涂装等，以获得符合要求的最终产品。
总之，RTM工艺技术是一种先进的复合材料成型工艺，具有成型效果好、成本低、产量高的优点。
通过合理选择纤维增强材料和树脂、优化模具设计、精确控制注塑和固化参数等，可以生产出符合要求的复合材料制品。
随着科学技术的不断发展，RTM工艺技术也将在航空航天、汽车工业、建筑业和体育用品等领域得到广泛应用。
RTM树脂传递模塑料成型工艺培训教材(PPT43页)
RTM
树脂传递模塑料成型工艺
RTM树脂传递模塑料成型工艺培训教 材(PPT 43页)
南京东源汽车科技有限公司 刘雄
RTM树脂传递模塑料成型工艺培训教 材(PPT 43页)
序言
我国手糊玻璃钢成型工艺因质量、强度、 成本、环保、清洁等综合方面的要求，已经开 始由敞开式手糊工艺过渡到闭模成型工艺。近 几年，该工艺在汽车配件、风电制品、船舶游 艇等相关领域部分企业得以应用，部分或者全 部代替了传统手糊工艺。
RTM树脂传递模塑料成型工艺培训教 材(PPT 43页)
RTM树脂传递模塑料成型工艺培训教 材(PPT 43页)
油缸或气缸举升下模与上模合模
半圆支架可以使 上模360度旋转
油缸举升上模， 并限位
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2. 疏 进料口 通 进 料 口 和 排 气 口
是 重 点
排气口
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上 模
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上 模
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RTM工艺
树脂传递模塑成型工艺RTM工艺的主要原理是在模腔中铺放按性能和结构要求设计的增强材料预成形体，采用注射设备将专用树脂体系注入闭合模腔，模具具有周边密封和紧固以及注射及排气系统，以保证树脂流动流畅并排出模腔中的全部气体和彻底浸润纤维，还具有加热系统，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。
因此，具有效率高、投资、绿色等优点，是未来新一代飞机机体有发展潜力的制造技术。
该方法的优点是环保、形成的层合板性能好且双面质量好，在航空中应用不仅能够减少本身劳动量，而且由于能够成形大型整体件，使装配工作量减少。
但是树脂通过压力注射进入模腔形成的零件存在着孔隙含量较大、纤维含量较低、树脂在纤维中分布不匀、树脂对纤维浸渍不充分等缺陷，因此该技术还有改进潜力。
该工艺还能帮助生产尺寸精确，表面工艺精湛的复杂零件。
树脂传递模塑工艺还有一个特点是，能够允许闭模前在预成型体中放入芯模填充材料，避免预成型体在合模过程中被挤压。
芯模在整个预成型体中所占的比重较低，大约在0-2%之间。
下表是一些常见RTM成型产品的缺陷问题和解决办法。
粗纱、硬度大再选牌号邹折玻璃纤维流动错位用对预成型坯粘结剂有效的粘结剂，减慢注入速度玻璃纤维类型质量不好选择质量好的玻纤挠曲变形脱模时固化不完全促进树脂固化，用补强材料提高刚度使用矫正夹具树脂固化收缩使用低收缩剂，使用填料RTM工艺成功事例：图：ASC – II桨叶通过美国联邦航空局的认证，成功运用于派珀飞机上（Piper Matrixaircraft），ASC – II桨叶同样适用于Cirrus的SR - 22和其他通用航空飞机。
来源：派珀飞机公司Hartzell公司使用自有设计软件--PROP Code和ANSYS公司开发的有限元分析（FEA）软件对桨叶上应力的分配进行分析和设计，然后用另一个内部开发程序来生成ASC - II复合层压结构。
汉克将这种泡沫夹芯三明治结构设计描述为单体横造结构。
RTM成型工艺
国内树脂传递模塑技术的研究进展
RTM专用树脂既不同于手糊树脂，也不同于挤拉，缠绕树脂。
RTM专用树脂应该满足“一长”、“一快”、“两高”、“四低”。
“一长”，指树脂胶凝时间长，“一快”指树脂的固化时间快(固化时间指树脂从胶凝到达到最高放热峰的时间；“两高”指树脂具有高消泡性和高浸润性;“四低”指树脂的粘度低，可挥发份低，固化收缩率和放热峰值低。
增强材料
用于RTM的增强材料可分为玻璃纤维、石墨纤维、碳纤维、碳化硅纤维、芳纶等。
它必须满足一定的工艺要求，考虑这些要求对合理选择预成型体的制备方法非常重要。
具体如下:
(1)增强材料应具备的最基本的要求是能够被树脂系统完全浸渍，理想的情况是能够在快速和低压下达到这一要求。
(2)树脂必须完全包裹增强材料内每一根单丝，以确保界面粘接牢固。
(3)为了确保纤维的分布在渗透过程中保持不变，增强材料必须能够承受树脂流过时施加的冲刷力。
(4)增强材料必须能够制成几何形状接近于实际构件的制品，这取决于预成型体的制造方法。
(5)增强材料铺放到模具的过程中，必须保持原有的几何形状。
《2MW风机复合材料叶片材料及工艺研究_冯消冰》
夹芯材料
为了提高叶片的刚度同时又能减轻叶片的重量在叶片中添加了夹芯材料，常用的夹芯材料有两种，一种是轻木，另一种是PVC泡沫。
但是不管是哪种夹芯材料都应满足以下的特点:①比重小;②有极高的强度和硬度;③比热小，受气温变化影响小;①有良好的抗化学腐蚀性能;⑤有良好的防火性能;⑥与树脂有良好的结合性。
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四周浇注可以比中心浇注充模时间减少60%以上，孔隙率可 以比之降低25%以上，同时也能提高一定的力学性能。 另外还有真空辅助和充模时间的控制。
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模具的密封
密封是整个模具制作过程中较为关键的一步，根 据产品大小结构的不同大致分为以下7种方法： 矩形密封、半圆形密封、蘑菇形密封、半圆形+V 型两道密封、圆形真空密封、圆形充气密封、半 圆形两道密封。
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7
搭扣紧固
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8
螺栓紧固
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9
合模类型
上下模完全靠螺栓锁 紧至上下定位销完全吻合
定位销完全吻合
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油缸或气缸举升下模与上模合模
半圆支架可以使 上模360度旋转
油缸举升上模， 并限位
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铰链式搭扣合模
铰链 搭扣紧固
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铰链
油缸举升上模， 并限位
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注胶口和排气口的位置
RTM
树脂传递模塑料成型工艺
南京东源汽车科技有限公司 刘雄
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序言
我国手糊玻璃钢成型工艺因质量、强度、 成本、环保、清洁等综合方面的要求，已经开 始由敞开式手糊工艺过渡到闭模成型工艺。近 几年，该工艺在汽车配件、风电制品、船舶游 艇等相关领域部分企业得以应用，部分或者全 部代替了传统手糊工艺。
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矩形密封
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半圆形密封
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圆形真空密封
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半圆形+V型两道密封
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RTM工艺简介
RTM是先将增强织物置于模具中形成一定 的形状，再将树脂注射进入模具、浸渍纤维并 固化的一种复合材料生产工艺，是FRP的主要 成型工艺之一。其最大特点是污染小，为闭模 操作系统，另外在制品可设计性、可方向性增 强、制品综合性能方面优于SMC、BMC。
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RTM-固化
固化过程：凝胶阶段、定型阶段（硬化阶段）、熟化阶段（完 全固化阶段）
固化控制：通过调控树脂胶液中的固化剂含量和固化温度来控 制固化度
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RTM-脱模
分离上下模
把产品与模具分离
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RTM-检验
检查 产品 有无 缺陷、 模具 有无 损坏
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产品展示
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模具的工装夹具设计
在RTM模具中限位销是控制产品的厚度和上下模吻合的
工具，目前根据模具的大小和应用范围大概分为锥形和
球形两种
锥形限位销
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限位套（下摸用）
限位销（上模用）
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球形限位销
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限位套（下摸用）
限位销（上摸用）
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紧固的方式通常有两种 1.搭扣紧固 2.螺栓紧固
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RTM-合模
把铺层好的下模与上模合拢 并周边密封和紧固
紧固上下模
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上下模完全靠螺栓锁 紧至上下定位销完全吻合
定位销完全吻合
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RTM-注射
注射压力小便于树脂流动注射压 力高便于气体的排出。 注射温度和树脂的黏度
注射温度低和树脂黏度低便于树 脂的流动。 注射压力低注射温度可以高点
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胶衣准备
铺层
合模
模具 准备
脱模
固化
树脂 注射
后处理
检验
制品
RTM成型工艺流程图
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RTM-模具准备
1.检查模具有无缺损，并 2.
用压缩空气把模具表面的 疏
杂志清楚干净。注射口、 通
排气口设计是否合理。
进
料
口
和
排
气
口
是
重
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点
进料口
排气口
21
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22
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23
上 模
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37
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38
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39
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40
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41
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42
谢谢！
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43
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24
上 模
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下 模
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26
下 模
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RTM-胶衣准备
把胶衣均与涂刷到模具内表 面，不得有透光、流挂、堆 积现象
根据当日气温情况 加入适量固化剂， 搅拌均匀
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RTM-铺层
修掉多余的边角料
根据产品制作工艺把相应的毡、 布铺放在模具面上
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