【环氧板】树脂传递模塑成型工艺

环氧板树脂传递模塑成型简称为RTM(Resin Transfer Molding) ,起始于20世纪50年代，是由 手糊成型工艺改进的.种闭模 成型技术,可以生产出两面光滑的制品。 在国外属于这一工艺 范畴的还有树脂注射工艺(Resin Iniection)和压力注射工艺(Pressure Infection)。 RTM的基本原理是将纤维增强材料铺放到闭模的模腔内，用压力将树脂胶液注人模腔，浸透纤维增强材料，然后固化，脱模成型制品。从目前的研究水平来看，RTM技术的研究发展方向将包括微机控制注射机组、增强材料预成型技术低成本模具、快速树脂固化体系、工艺稳定性和适应性等。

RTM所使用的原材料包括树脂体系、增强材料和填料。环氧板树脂体系:可适用于RTM成型工艺的树脂体系众多，主要包括不饱和聚酯树脂、乙烯基酯树脂、环氧树脂双马来酰亚胺树脂和热塑性树脂等。基体树脂工艺性能主要如下:室温或 较低温度下具有低黏度及-定的贮存 期(大于48 h); 树脂对增强材料具有良好的浸润性、匹 配性、黏附性;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(低于200 C)。增强材料:在RTM工艺中,对增强材料的要求较低,其中玻璃纤维、芳纶纤维和碳纤维等均可作为RTM增强材料。对于要求高性能小批量生产的航空航天工业的应用,增强体预制体可采用切割/缝合工艺。该工艺比较简单，但生产速率慢，目前仅停留在实验室水平，尚未实现规模化工业应用。填料:填料是RTM工艺重要的组成单元，虽然其用量只有20%~40%，但填料不仅能降低成本、改善性能，而且还能在环氧板树脂固化放热阶段吸收热量。常用的填料有氢氧化铝、玻璃微珠碳酸钙和云母等。

RTM工艺过程主要包括以下几方面:
(1)预制件的制造:将增强纤维按要求制成一定形状,然后放人模具中待用。预制件的尺寸不应超过模具密封区域，以便模具闭合和密封。(2)充模:在模具闭合锁紧后,在一定条件下将树脂注人模具,树脂在浸渍纤维增强体的同时将空气赶出，当多余的树脂从模具溢胶口开始流出时，停止树脂注人。(3)固化:在模具充满后，通过加热使树脂发生反应，交联固化。理想的固化开始时间是在模具刚刚充满树脂时。如果环氧板树脂开始固化时间过早,将会阻碍树脂对纤维的完全浸润，导致最终制件中存在空隙，降低制件性能。(4)开模:当固化反应进行完全后,打开模具取出制件进行后处理。预制件成型技术、增强材料、预制体成型设备的正确选择可决定RTM工艺应用成功与否。用喷射成型技术制备预制件时需要较大的场地,设备成本较低，适宜批量制造大型预制件,生产效率高。用冲压成型技术制备预制件时生产效率更高,可制备连接纤维增强预制件，提高环氧板复合材料制件的性能，但冲压成型设备投资较喷射成型设备高。

预制件切合成型技术包括手工和自动化切割/缝合两种。手工切割缝合所需设备为不锈钢切割尺和切割台，经切割后的增强材料手工组合、缝合,设备投资少,但其生产效率很低。在航空航天工业领域的预浸料铺贴中正逐渐使用自动化切割/缝合技术,需要具有机械手控制的自动化切割台和铺贴组合设备。但自动化切割设备投资大，主要用于小批量高性能复杂预制件的制造。

RTM工艺的注人通常采用低压或在真空压力下注人树脂的方法，因而模具采用一个弓形夹合模夹紧,模具制作成本较低。环氧玻璃钢模具是RTM小批量生产中常用的模具,其使用寿命最多为数千次。随着制件形状复杂程度的增加，铺放预制件过程会加剧模具磨损,环氧模具的使用次数将下降。环氧板模具也可作为组合模具使用，比如在上、下模的一侧或两侧安放可拆卸的填块以获得较复杂的制件形状。