Трансферное формование смолы и инфузия

Как это работает

1. 1

   Уложите сухое волокно. Слои ткани укладывают в форму, часто предварительно придав им форму в преформу (сухую волокнистую заготовку, уже имеющую форму детали). Можно добавить пенные или бальзовые сердечники для жёстких лёгких сэндвич-панелей.

2. 2

   Закройте форму. При RTM жёсткая вторая половина формы закрывается сверху, и пресс зажимает её. При инфузии гибкий пластиковый мешок приклеивают лентой поверх односторонней формы и откачивают воздух.

3. 3

   Подайте смолу. RTM подаёт насосом смешанную смолу (смолу с отвердителем) под давлением обычно 1–10 бар, а при RTM высокого давления для автомобилей — гораздо более высоким. При инфузии вакуум втягивает смолу из открытой ёмкости, а проводящая сетка (крупная сетка, быстро распределяющая смолу) помогает ему.

4. 4

   Заполните, отвердите и извлеките. Смола ползёт вперёд как фронт течения, вытесняя воздух через вентиляционное или вакуумное отверстие. Когда смола доходит до выхода, впуск перекрывают. Смола отверждается (твердеет в результате химической реакции) в нагретой форме, при комнатной температуре или в печи; затем деталь извлекают и обрезают.

Ключевые факты

Материалы

Ткани из стекла, углерода или арамида (прочного синтетического волокна); полиэфирные, винилэфирные или эпоксидные смолы; пенные или бальзовые сердечники

Типичные детали

RTM: автомобильные крыши и кузовные детали, велосипедные рамы, лопатки вентиляторов реактивных двигателей; инфузия: корпуса и палубы лодок, лопасти ветряных турбин

Размер детали

RTM: от размера ладони примерно до размера автомобильной крыши; инфузия: вплоть до корпусов лодок и лопастей ветряков длиной более 100 м

Точность

RTM: обе стороны отформованы, обычно в пределах около ±0,2–0,5 мм; инфузия: одна точная сторона, а толщина может меняться примерно на 5–10 %

Качество поверхности

RTM: гладкая с обеих сторон; инфузия: гладкая со стороны формы, фактурная со стороны мешка

Подходящая партия

Инфузия: от единичных изделий до нескольких сотен; RTM: от сотен до десятков тысяч в год

Стоимость оснастки и оборудования

Инфузия: одна форма плюс одноразовые материалы для мешка, от тысяч долларов (малые детали) до миллионов (формы для лопастей ветряков); RTM: две парные формы плюс узел впрыска и пресс, от десятков тысяч до миллионов

Скорость

RTM высокого давления: несколько минут на деталь; обычный RTM: примерно от 15 минут до нескольких часов; инфузия: от часов до суток, включая упаковку в мешок

Сильные стороны и ограничения

Где применяется

• СудостроениеКорпуса, палубы и надстройки лодок
• ВетроэнергетикаЛопасти ветряных турбин, самые большие длиной более 100 м
• АвтомобилестроениеУглеродные панели крыш, кузовные детали и детали шасси (RTM высокого давления)
• АвиацияЛопатки вентиляторов реактивных двигателей из 3D-тканого углерода, кронштейны, двери и рамы
• СпортУглеродные велосипедные рамы и вилки, байдарки

Как узнать процесс

• Детали RTM гладкие с обеих сторон, с тонкой обрезанной кромкой там, где сошлись две половины формы.
• Детали, полученные инфузией, глянцевые со стороны формы и несут слабую сетчатую или оставшуюся от съёмного слоя фактуру на внутренней стороне.
• Небольшие остатки или зачищенные места там, где крепились впуск смолы и вентиляция.
• Очень большие цельные оболочки, такие как корпуса и лопасти, без стыков в обшивке.

Сравните с

Смотрите

How does Resin Transfer Molding (RTM) work? Lightweigt composite parts made in a closed mold process

SAERTEX Group · Короткое объяснение шагов RTM

In-Depth Guide to Resin Infusion (3m Kevlar Moulding)

Easy Composites Ltd · Упаковка в мешок, проводящая сетка и движущийся фронт течения, от начала до конца

TPI Composites Blade Manufacturing Process

TPI Composites · Инфузия в гигантском масштабе на заводе лопастей ветряков

TIME Bicycles - Resin Transfer Molding (RTM)

TIME Bicycles · RTM, используемый для изготовления углеродных велосипедных рам

Смотреть реальные фото

• Википедия: Resin transfer molding — RTM и RTM с вакуумной поддержкой (инфузия), с примерами
• Поиск фотографий в Wikimedia Commons