Lewati ke konten
MecAgentMecAgent
Pelajaran 10.2MembentukBab 10 · Komposit

Resin transfer molding dan infusion

Serat kering dalam cetakan; resin cair didorong masuk (RTM) atau ditarik masuk oleh vakum (infusion)

Resin transfer molding (RTM) dan resin infusion sama-sama dimulai dengan kain serat kering yang diletakkan dalam cetakan. Resin cair kemudian didorong masuk di bawah tekanan (RTM) atau ditarik masuk oleh vakum (infusion) sampai setiap serat terbasahi. Lambung kapal, bilah turbin angin, dan banyak part bodi mobil dibuat dengan cara ini, tanpa prepreg yang mahal atau autoklaf.

Serat kering masuk lebih dulu, lalu resin cair didorong atau ditarik melaluinyaDua penampang: cetakan tertutup kaku (RTM) dan kantong vakum (infusion); nomor langkah samaResin transfer molding (RTM): resin didorong ke cetakan tertutupresininjektorfront aliran →press penjepitventilasi: udara keluarserat basahserat kering(preform)saluran pemanas1234Vacuum infusion: resin ditarik di bawah kantong oleh vakumwadah resinfront aliran →vakumpompaudara luar menekan (sekitar 1 bar)serat basahkantong vakumflow meshserat keringmengeras pada suhu ruang atau di oven1234Serat (part)Resin cairCetakan, kantong, mesinPanas
Perbandingan RTM dan vacuum infusion: dua penampang, empat langkah yang samaKedua panel memakai angka berlingkar yang sama dengan langkah di bawah. Serat yang diarsir sudah terbasahi resin; serat yang diberi garis silang di depan front aliran masih kering.

Cara kerjanya

  1. Letakkan serat kering. Lapisan kain masuk ke cetakan, sering sudah dibentuk lebih dulu menjadi preform (blank serat kering yang sudah berbentuk part). Inti busa atau balsa dapat ditambahkan untuk panel sandwich yang kaku dan ringan.

  2. Tutup cetakan. Pada RTM, separuh cetakan kedua yang kaku menutup di atasnya dan press menjepitnya. Pada infusion, kantong plastik fleksibel direkatkan di atas cetakan satu sisi dan udaranya dipompa keluar.

  3. Masukkan resin. RTM memompa resin campuran (resin plus pengeras) pada biasanya 1–10 bar, dan pada tekanan jauh lebih tinggi dalam RTM tekanan tinggi untuk mobil. Pada infusion, vakum menarik resin dari wadah terbuka, dibantu flow mesh (jaring kasar yang menyebarkannya dengan cepat).

  4. Isi, awetkan, dan lepas dari cetakan. Resin merayap maju sebagai front aliran, mendorong udara keluar lewat ventilasi atau outlet vakum. Begitu resin mencapai outlet, inletnya dijepit tertutup. Resin mengeras (mengeras lewat reaksi kimia) dalam cetakan berpemanas, pada suhu ruang atau di oven; lalu part dilepas dan dirapikan.

Fakta kunci

Material
Kain kaca, karbon, atau aramid (serat sintetis yang kuat); resin poliester, vinil ester, atau epoksi; inti busa atau balsa
Komponen khas
RTM: atap dan part bodi mobil, rangka sepeda, bilah kipas mesin jet; infusion: lambung dan dek kapal, bilah turbin angin
Ukuran komponen
RTM: dari seukuran telapak tangan hingga sekitar seukuran atap mobil; infusion: hingga lambung kapal dan bilah angin sepanjang lebih dari 100 m
Presisi
RTM: kedua sisi tercetak, biasanya dalam kisaran ±0,2–0,5 mm; infusion: satu sisi akurat, sedangkan ketebalan bisa bervariasi sekitar 5–10 %
Hasil permukaan
RTM: halus di kedua sisi; infusion: halus di sisi cetakan, bertekstur di sisi kantong
Ukuran batch yang cocok
Infusion: satu buah hingga beberapa ratus; RTM: ratusan hingga puluhan ribu per tahun
Biaya perkakas dan mesin
Infusion: satu cetakan plus bahan kantong sekali pakai, dari ribuan dolar (part kecil) hingga jutaan (cetakan bilah angin); RTM: dua cetakan yang cocok plus unit injeksi dan press, dari puluhan ribu hingga jutaan
Kecepatan
RTM tekanan tinggi: beberapa menit per part; RTM biasa: sekitar 15 menit hingga beberapa jam; infusion: berjam-jam hingga sehari, termasuk pemasangan kantong

Kekuatan dan batasan

Kekuatan

  • Tanpa prepreg, freezer, atau autoklaf: biaya bahan dan peralatan lebih rendah
  • RTM menghasilkan dua sisi jadi dan ketebalan yang berulang
  • Infusion dapat diskalakan ke part raksasa seperti lambung dan bilah
  • Proses tertutup: asap jauh lebih sedikit daripada hand layup terbuka

Batasan

  • Resin harus mencapai setiap sudut sebelum gel (mulai mengeras), atau titik kering akan tersisa
  • Cetakan RTM harus tahan tekanan injeksi, sehingga berat dan mahal
  • Infusion hanya menghasilkan satu sisi yang bagus dan memakai banyak bahan sekali pakai
  • Kandungan serat dan kualitas biasanya sedikit lebih rendah daripada prepreg autoklaf

Di mana dipakai

  • KelautanLambung, dek, dan bangunan atas kapal
  • Energi anginBilah turbin angin, yang terbesar sepanjang lebih dari 100 m
  • OtomotifPanel atap karbon, part bodi dan sasis (RTM tekanan tinggi)
  • DirgantaraBilah kipas mesin jet dari karbon tenun 3D, braket, pintu, dan rangka
  • OlahragaRangka dan garpu sepeda karbon, kayak

Cara mengenalinya

  • Part RTM halus di kedua sisi, dengan tepi tipis hasil trimming di tempat kedua separuh cetakan bertemu.
  • Part infusion mengilap di sisi cetakan dan menunjukkan tekstur jaring atau peel-ply yang samar di sisi dalam.
  • Tonjolan kecil atau bekas gerinda di tempat inlet resin dan ventilasi dipasang.
  • Cangkang satu bagian yang sangat besar, seperti lambung dan bilah, tanpa sambungan pada kulitnya.

Bandingkan dengan

Tonton

SAERTEX Group · Penjelasan singkat langkah-langkah RTM

Easy Composites Ltd · Pemasangan kantong, flow mesh, dan front aliran yang bergerak, dari awal sampai akhir

TPI Composites · Infusion dalam skala raksasa di pabrik bilah angin

TIME Bicycles · RTM dipakai untuk membuat rangka sepeda karbon

Lihat foto asli

Ingat

  • Serat kering masuk lebih dulu; resin cair menyusul.
  • RTM mendorong resin ke dalam cetakan tertutup yang kaku; infusion menariknya di bawah kantong dengan vakum.
  • Lebih murah daripada prepreg dan autoklaf, dan cukup besar untuk lambung kapal dan bilah angin.

Coba sekarang

Manfaatkan AI dalam CAD Anda.

Buat model komponen, hasilkan gambar teknik, dan otomatisasi pekerjaan berulang di dalam perangkat lunak CAD Anda.