Инжекция смолы в форму

Инжекция смолы в форму (RТМ)Существует много способов закрытого формования для производства композитов. При производстве больших объемов деталей, формование давлением позволяет производить дешевые детали, но требует высоких капитальных вложений для прессов, инфраструктуры и оснастки. В другом конце спектра, вакуумное формование вливанием, требующее очень низких инвестиций капитала, но производственный цикл, по времени, подобен или медленнее чем традиционное открытое формование. RTM (инжекция смолы в форму) находится в промежутке - способна производить средние объемы изделий при в умеренных инвестициях капитала.

Поскольку главная проблема - эмиссия стирола, качество изделия и квалифицированные рабочие, инжекция смолы в форму (RTM) предлагает решение этих проблем.

Чтобы сфокусироваться на этих вопросах, мы исследуем несколько областей процесса RTM, включая возможности процесса, изготовление матриц и технические навыки для RTM.

Описание процесса Инжекции смолы в форму:

Армирующие волокна помещаются в матрицу
Матрицы закрываются и зажимаются
Полимеризация смолы
Удаление детали из матрицы

Главный элемент в RTM - давление. Поэтому, давление в полости матрицы выше, чем атмосферное давление.

Напротив, вакуумные методы вливания используют вакуум как главный элемент, и давление в полости матрицы более низкое, чем атмосферное давление.

Если давление в матрице выше атмосферного давления, это - Инжекция смолы в форму

Если давление в матрице ниже атмосферного давления, это - Процесс вакуумного вливания

Закрытое формование не новинка в промышленности композитов. Перед RTM было вакуумное формование вливанием. Одним из известных проектов - формование вакуумным вливанием, корпуса 12,19 м, для патрульного судна Береговой охраны в конце 1940-х. При процессе, тогда известном как Marco Метод, использовался пуансон, (килем вверх) с корытом вокруг основания. Армирующее стекловолокно драпировалось по пуансону, и матрица, наполовину погруженная нижней частью в корыто со смолой. Смола с катализатором вливалась в корыто и тянулась вверх, на линию киля вакуумом. Хотя этот процесс не получил широкого распространения, по крайней мере шесть корпусов были произведены и были в эксплуатации Береговой охраны до начала 1970-х.

В Европе, несколько судовых корпусов размером (9-15 м) были произведены закрытым формованием, с ограниченным успехом. Однако, закрытое формование очень больших деталей не получило широкого распространения по некоторым очевидным причинам. Первое – высокая стоимость оснастки и экспериментальный характер работ, с высоким риском развития такого проекта. Однако, маленькие детали, площадью, от 0,1 до 2,5 м2, успешно производились.

Инжекция смолы в форму - процесс многочисленных названий и незначительных изменений на тему:

Инжекция смолы в форму (RTM) - технически правильное и наиболее широко принятое название в США
Формование введением смолы (RIM) - обозначение, используемое в Европе. Акроним RIM часто путается с формованием введения реакции, и его лучше избегать в США.
Вакуум, помогающий введению смолы в форму (VARTM) – это разновидность использовалось, чтобы определить RTM со вспомогательным вакуумом или вакуумное вливание. Вакуумные процессы – это не RTM, вспомогательный вакуум RTM – незначительное изменение по теме.
Вакуум, помогающий введению смолы (VARI) – европейская версия VARTM.
Высоко скоростная инжекция смолы в форму (HS/RTM) – автоматизированный RTM, использование автоматизированной (роботизированной) погрузки матриц и циклов введения.
Формование жидкой инжекцией (LIM) – обозначение применимое для любого процесса термореактивных смол. Не четко определяет технологию RTM.
Продвинутая инжекция смолы в форму (Продвинутый RTM) - используются или продвинутые материалы или автоматизированная обработка

Из истории

В середине 1970-х RTM мания охватила промышленность стеклопластиков. Несколько поставщиков материалов продвигали RTM как самая большое достижение, начиная с полиэфирной смолы. Было обычно слышать утверждение - "Через 10 лет, открытое формование устареет". Коммерческим доводом была минимальная заработная плата оператора, производящего высоко технические части на дешевых матрицах. Продвигалось мнение, что Вы легко приспосабливаете ваши существующие открытые матрицы к RTM, строя вторую половину и добавляя немного зажимов. Сотни производителей занялись RTM и внезапно вошли в бизнес закрытого формования.

К сожалению, в большинстве случаев процесс не работал на поддержанной оснастке. Начальные усилия в опытных образцах принесли успех и энтузиазм многим компаниям ... по крайней мере, при небольших объемах изделий. Эти проекты опытных образцов порождали много RTM "экспертов", которые «ехали» на успехе формования несколько частей в лабораторных условиях. Однако, так же быстро, как эти компании пробовали достичь экономически выгодных объемов производства, процесс разваливался. Разочарование недостатком успеха и невыполнением обещаний в производстве, только часть действий, связанных с процессом в середине 1980-х. RTM почти умер от неправильного использования.

Факты несоответствия:

Были разработаны специальные полиэфирные волокна..., однако они отличались от полиэфирных смол, используемых в FRP формовании.
Полиэфирные смолы - термореактивные, и относятся к насыщенным полиэфирам. Примите во внимание то, чтополиэфирное волокно – термопластичный материал, и называется насыщенным полиэфиром.
К сожалению, если Вы находитесь в RTM бизнесе, Вы не можете применять полиэфирные волокна.

1990-е принесли возобновленный интерес к RTM, и рейтинг успеха улучшился. С несколькими известными применениями производств большого объема на карте, и множестве общих проектов формования, которые хорошо работают, потенциал для RTM лучше, чем в любое время в прошлом. Что создало эту ситуацию?

Ответ один - RTM привлек внимание производителей, получающих большие объемы деталей прессованием. В свою очередь, этот производитель, имеющий дело, прежде всего с согласованным набором металлических матриц, пришел к более продвинутому набору матриц и технологии переработки на столе. Охотнее, чем попытка приспосабливать старые открытые матрицы, они приняли более дорогую технологию металлических матриц и довели ее до пригодности процессу RTM. В действительности, что было выполнено применение надлежащего проекта и технических концепций к процессу RTM. Результат, возобновленный интерес к RTM, и выбор массы жизнеспособных матриц, соответствующих широкому диапазону.

Необходимо осторожно, принимая во внимание все факторы, относиться к развитию технологии RTM. RTM не простая и дешевая технология композитов или панацея для производства. Это не единственное спасение промышленности от жестких требований АГЕНТСТВА ПО ОХРАНЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ, и при этом это не сокращает ваш рабочий персонал наполовину и не делает Вас богатым. Однако, можно делать понемногу каждой из этих вещей, если Вы готовы к правильному развитию RTM .

Инжекция смолы в форму - поразительно эффективный метод производства композитов в надлежащем контексте. Этот контекст включает:

Элементы матрицы, которые приспосабливаются к RTM
Адекватный объем производства
Экспертиза проектирования оснастки