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rtm制品常见的缺陷及解决办法-凯发地址首页app

时间:2018年10月09日来源:本站原创作者:jzfrp点击:

  rtm(resin transfer molding)是将树脂注入闭合模具中浸润增强材料并固化成型的工艺方法,适于多品种、中批量、高质量先进复合材料成型。这一先进工艺有着诸多优点,可使用多种纤维增强材料和树脂体系,有极好的制品表面。适用于制造高质量复杂形状的制品,且纤维含量高、成型过程中挥发成分少、环境污染少,生产自动化适应性强、投资少、生产效率高。


  近十几年来,rtm工艺发展迅速。1995年以来,国外每年以20%的速度增长。与几种常用工艺相比,rtm工艺可以生产高性能、尺寸较大、高综合度、批量中等的产品。产品数量在150040000件,适于rtm工艺。因此,rtm是一种很有前途的成型工艺。目前,rtm工艺已广泛应用于建筑、交通、电讯、卫生、航空航天等领域。国内引进rtm工艺设备始于80年代,尽管引进的设备不少,但由于该工艺较年青,技术上有一定难度,产品经常出现一些缺陷,本文就rtm制品常见缺陷进行分析,以供参考。

 

1、产品表面局部粗糙无光泽 

  rtm产品产生这种现象的主要原因是产品轻度粘模。用手在模具上触摸,当触摸到这些部位时,手感极其粗糙。通常产品生产一段时间后,就会出现这样的问题,这时需要及时清洗模具。首先用水砂纸打磨模具上粗糙的部位,然后用棉丝蘸丙酮擦净整个模具,最后给模具涂覆脱模剂。

 

2、胶衣起皱

  胶衣起皱的主要原因是在浇注树脂之前,胶衣树脂固化不完全,浇注树脂中的苯乙烯单体溶胀胶衣树脂,产生皱纹。因此喷涂胶衣时要注意以下几个方面:

1)胶衣层厚度,通常为0.30.5mm400500g/㎡,需要时可增加其厚度;

2)检查促进剂、固化剂的加入量和混合比例,促进剂和固化剂用量一定要加足;

3)待胶衣完全固化后再浇注树脂。

 

3、漏胶

  漏胶的主要原因是模具合模后不严密或密封垫不严密。合模前应检查密封圈是否完好,有无裂缝等,发现问题要及时更换。合模时,模具要压紧密封垫,浇注时一旦发现漏胶应立即紧固漏胶部位周围的螺栓。

 

4、气泡

  从理论上分析,产生气泡的原因有四种:

1)模腔内树脂固化反应放热过高,固化时间过短,因而模腔中的气体没有完全排出;

2)树脂注入模腔时带入空气过多,灌注时间内无法全部排出,甚至气泡一直居于模腔顶部,从上而下的树脂不能将其携带出去;

3)树脂粘度过大,气泡在灌注时间内不能全部从产品中溢出。而且由于树脂粘度大,流动缓慢,甚至可能刚将气泡携至产品侧面中部区(产品较高时),从而脱模后的产品含气泡(或坑状缺胶)较多;

4)树脂注入模腔的压力过大,致使气泡包容在树脂中,难以排出。

对应的解决办法为:

1)适当调低灌注用树脂固化剂用量;

2)模具上设计排气口;

3)测试树脂25℃下的粘度,通常rtm用树脂粘度为0.51.5pas。若树脂粘度没有超标,就应考虑环境温度是否过低,如果温度过低可在树脂灌注前适当预热达一恒温,但温度选择要恰当,树脂粘度过低将会影响产品的力学性能;

4)降低树脂注射压力,增加树脂注射量,从而降低树脂在模腔的流速,增加渗流量。

 

5、制品出现干斑

  rtm工艺产品内部出现干斑主要是玻纤浸润不够。如果同期产品中个别产品的某个部位出现干斑,也可能是玻纤布被污染造成。通常制品内部出现干斑也与树脂粘度有关,所以应首先分析和调节粘度;查看模具流道是否太长和太窄,及时改进模具,改进给料管,增加给料点。

 

6、皱褶 

  皱褶也是许多rtm产品经常遇到的问题。皱褶与起皱不同,皱褶是由于布层起皱,脱模后产品外观可清晰看见布褶,但布褶间被树脂填满。

  皱褶产生的主要原因是:

1)合模时,由于模具对布层的挤压而产生皱褶;

2)树脂在模具中流动时将布冲挤变形而产生皱褶。

因此,生产rtm工艺产品要注意合模操作方法及布层厚度。合模操作的不当或布层过厚都易引起皱褶现象;换用耐冲刷性好的玻纤布、预成型坯件或针织复合毡,降低注射压力,从而降低树脂对布层的冲力。

 

7、裂纹

  国内rtm工艺与国外相比,仍存在一定的差距。国内rtm工艺产品的纤维含量较低(一般约50%),而且由于该工艺的技术不成熟,部分制品的纤维含量分布不均匀,导致纤维含量过低的部分易出现裂纹。

  从理论上分析,裂纹产生的原因有两种:

1)制品在模腔内固化不完全,甚至经后固化处理后,制品内部仍在缓慢固化,而且树脂的固化收缩率又较大,这样在制品中纤维含量低的部位,承力载体强度不够,由于固化内应力的作用,制品表面形成裂纹;

2)制品本身固化已完全,但由于运输过程中温差变化大,热胀冷缩,产生内应力较大,在制品纤维含量最低的薄弱部位产生裂纹。

 

  因此应根据工艺实际情况调整工艺参数,提高纤维含量和纤维分布的均匀性。同时要注意rtm工艺用树脂的固化收缩率,树脂固化收缩率大,不仅影响产品表面效果,还会因固化收缩产生的内应力增加脱模难度。这时应使用低收缩添加剂,或用混合型树脂体系降低树脂的固化收缩率。

 

 

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