序言
漢高日本公司展出高壓RTM車頂材料 新型基體樹脂“Loctite MAX3”耐熱性與環(huán)氧樹脂相同125℃, 比環(huán)氧基體樹脂成形時間短。延展率和韌性超過了環(huán)氧樹脂、拉伸彈性模量和拉伸強度與環(huán)氧樹脂同等。Loctite MAX3樹脂在高溫下的粘度較低,樹脂注入工序中,更容易滲入到纖維材料中??s短向成形模具注入樹脂到脫模的時間(脫模時間)。車頂材料以高壓RTM 工藝成形時,脫模時間為5.5分鐘,為環(huán)氧樹脂的1/5左右
寶馬公司開發(fā)的碳纖維復合材料
寶馬公司開發(fā)的碳纖維復合材料車身, 用于i3電動汽車。寶馬公司和SGL經(jīng)10多年研制,開發(fā)用于汽車的碳纖維和碳纖維布。該復合材料采用HP-RTM工藝制造,現(xiàn)已經(jīng)量產(chǎn),質(zhì)量標準高、性價比好,生產(chǎn)周期短
巴斯夫全新環(huán)氧樹脂系統(tǒng) Baxxodur System2202專為高壓RTM工藝生產(chǎn)結構件而研發(fā):在120°C溫度下,該產(chǎn)品的注塑時間僅為45秒且纖維浸潤效果極佳,并能在2.5分鐘內(nèi)完成固化。這種熱固性樹脂采用了全新的固化機制,可實現(xiàn)快速交聯(lián)反應。對風機葉片的真空灌注工藝,該環(huán)氧樹脂系列產(chǎn)品可滿足各種陸地和海上風機不同尺寸規(guī)格的葉片要求。生產(chǎn)大型葉片采用Baxxodur系統(tǒng)有助于提高制造工藝的生產(chǎn)效率。
高壓 Resin transfer molding (HP-RTM)采用預成型件、鋼模、真空輔助排氣,高壓注射和高壓下完成高性能熱固性復合材料的浸漬和固化工藝,實現(xiàn)低成本、短周期(大批量)、高質(zhì)量生產(chǎn)。
RTM成型工藝
RTM成型工藝歷史
HP-RTM成型工藝
注射壓力在10-60bar,工藝周期大約6分鐘。
德國加工機械領域的專家迪芬巴赫公司(Dieffenbacher)和克勞斯瑪菲公司(KraussMaffei)共同開發(fā)了高壓樹脂傳遞模塑成型工藝 (HP-RTM)的自動化生產(chǎn)線。包括預成型加工、壓制過程以及修整工藝。相比于傳統(tǒng)的RTM工藝,HP-RTM工藝減少了樹脂注射次數(shù),提 高了預制件的浸漬質(zhì)量,并縮短了成型周期。
HP-RTM主要優(yōu)點
樹脂快速充滿模腔。
改善了樹脂浸漬增強材料的質(zhì)量。
加速樹脂反應性系統(tǒng)可以獲得短的固化周期。
對空氣的排除和產(chǎn)品的孔隙減少具有重大意義。
產(chǎn)品具有卓越的表面性能和質(zhì)量。
產(chǎn)品的厚度和三維形狀尺寸偏差低。
具有高的工藝穩(wěn)定性和重復性。
使用內(nèi)脫模劑和自清潔系統(tǒng)。
HP-RTM可以滿足
很好的材料和很高的另件性能。
零件的表面質(zhì)量要求非常高。
有條件有能力使用快速固化樹脂。
規(guī)?;墓I(yè)生產(chǎn)
短的加工周期。
HP-RTM未來趨勢
2015年以后,碳纖維成本的降低以及快速固化環(huán)氧樹脂的出現(xiàn),加上針對熱固性復合材料快速制造開發(fā)的HP-RTM工藝和熱塑性復合材料層板熱成型自動化設備的研發(fā),到2020年,碳纖維復合材料的綜合性價比會優(yōu)于金屬,并取代金屬材料,用于量產(chǎn)車的底盤制造,并涵蓋大多數(shù)的高端車型和少量的中級車。
HP-RTM應用實例
陶氏汽車系統(tǒng)業(yè)務部將攜最新的VORAFORCE™5300環(huán)氧樹脂方案(用于高壓樹脂傳遞成型復合材料),在2015巴黎舉辦的JEC歐洲復合材料展亮相。 利用陶氏該方案,高壓樹脂傳遞成型(HPRTM)或濕壓縮工藝的成型周期能被控制在60秒以下,從而實現(xiàn)碳纖維復合材料的大規(guī)模生產(chǎn)。
克勞斯瑪菲與Rehau公司合作開發(fā)氫燃料電池箱
克勞斯瑪菲RIM-star HP-RTM 產(chǎn)品殼體
RIM-star碳纖維增強復合材料,直接可適合從模具修飾。該系列產(chǎn)品不久將用于模制車頂殼,纖維體積分數(shù)50%,用于羅丁跑車Targa(德國羅丁汽車有限公司)。采用兩臺RIMstarNano 4/4計量機,它是高溫工藝控制裝備,將聚氨酯基體樹脂備好,材料溫度升到80 ℃。據(jù)報道,所設計的是耐磨損優(yōu)化的機器。它對聚酰胺(PA)、聚氨酯(PUR)和環(huán)氧樹脂,確保耐久工藝過程穩(wěn)定性。該機器中心部件是一種新型RTM模具支架,設計簡易,合模力為3 800 kN。漢高日本公司展出高壓RTM車頂材料 新型基體樹脂“Loctite MAX3”耐熱性與環(huán)氧樹脂相同125℃, 比環(huán)氧基體樹脂成形時間短。延展率和韌性超過了環(huán)氧樹脂、拉伸彈性模量和拉伸強度與環(huán)氧樹脂同等。Loctite MAX3樹脂在高溫下的粘度較低,樹脂注入工序中,更容易滲入到纖維材料中??s短向成形模具注入樹脂到脫模的時間(脫模時間)。車頂材料以高壓RTM 工藝成形時,脫模時間為5.5分鐘,為環(huán)氧樹脂的1/5左右
巴斯夫全新環(huán)氧樹脂系統(tǒng) Baxxodur System2202專為高壓RTM工藝生產(chǎn)結構件而研發(fā):在120°C溫度下,該產(chǎn)品的注塑時間僅為45秒且纖維浸潤效果極佳,并能在2.5分鐘內(nèi)完成固化。這種熱固性樹脂采用了全新的固化機制,可實現(xiàn)快速交聯(lián)反應。對風機葉片的真空灌注工藝,該環(huán)氧樹脂系列產(chǎn)品可滿足各種陸地和海上風機不同尺寸規(guī)格的葉片要求。生產(chǎn)大型葉片采用Baxxodur系統(tǒng)有助于提高制造工藝的生產(chǎn)效率。