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HP-RTM工藝研究及快速固化樹脂應用

放大字體  縮小字體 發布日期:2015-11-26  來源:復合材料應用技術網  瀏覽次數:2482
核心提示:HP-RTM工藝研究及快速固化樹脂應用
    公司介紹
   惠柏新材料擁有環氧樹脂行業多年的研發經驗和技術基礎,致力于新能源材料領域的發展,深入了解市場需求,為客戶量身打造適合的產品和解決方案!
 
   隨著人類社會的發展,能源消耗量的增加,能源短缺和環境污染是人類長期面臨的難題,發展新能源與新材料已經成為當今人類社會極為重要的目標,而新材料將是未來人類生活的物質基礎,材料創新促進了技術的發展和產業的升級,更是推動人類文明進步的重要動力。
 
   惠柏新材的解決方案是針對已體現出的、甚至預期的問題、不足、缺陷、需求等等,并且確保有效的執行。惠柏新材的解決方案和執行是互相交織影響的,將執行的效果及時反饋,并對原方案做出修正性的參考和建議,打造最合適的解決方案。
 
   公司歷程
   惠利集團長期專注于環氧樹脂相關行業
   在中國大陸服務歷史超過25年
環氧樹脂
   我們的期望
   打破國外技術壟斷,引進國外技術提升我國資源
   推動材料演變的推手
   我們有著改變并推動中國制造向中國創造轉型的使命!
   為客戶打造最合適的解決方案
惠柏新材料
研究
研究機構
合作伙伴
合作伙伴
   HP-RTM工藝研究進展
   RTM工藝發展歷史
   RTM(ResinTransfer Molding)是樹脂傳遞模塑成型的簡稱。它是將樹脂注入預先鋪設有增強材料和預置嵌件的密閉模具內,經浸漬和固化,得到復合材料制品。RTM工藝起源于20世紀50年代的冷模澆鑄工藝,至今已有50多年的歷史,由于其具有產品質量好、生產效率高、設備及模具投資小,易于生產整體復合材料構件等突出特點得到了迅速發展,可應用于汽車、建筑、體育用品、航空航天及醫院器件等領域,能規模化生產出高品質復合材料制品。
RTM工藝發展
   RTM工藝優點
   RTM工藝主要有三個優點:
   第一,可制造高質量、高精度、低孔隙率、高纖維含量的構件;
   第二,無需膠衣也可制備內外表面光滑的制品,生產效率相對高;
   第三,閉模操作,污染小。
 
   RTM工藝用樹脂要滿足以下幾個要求:
   第一,室溫或工作溫度下具有低粘度(200-600mPa.s)及一定的貯存期;
   第二,樹脂對增強材料具有良好的浸潤性、匹配性及粘附性;
   第三,樹脂體系不含溶劑,固化時無低分子物析出;固化時發熱量少;
   第四,樹脂從凝膠化、固化到脫模時間短,收縮率低以保證制品尺寸準確;
   第五,樹脂在固化溫度下具有良好的反應性,且后處理溫度低。
 
   然而,由于模具設計不當、原材料性能欠佳或用量不合理及工藝參數選擇不合理等因素,使用 RTM工藝成型也面臨著諸多問題和挑戰。一方面,RTM工藝樹脂注射壓力較低,只有0.1-2MPa,而更高的注射壓力會導致預成型件中的纖維扭曲和變形;另一方面,纖維預成型體的滲透性嚴重影響注射時間,而復雜形狀預成型體的浸漬則需要更多的時間;此外,對注射時間的需求不允許快速固化樹脂體系的使用,而較長注射和固化時間將導致總的循環周期大大延長,生產效率降低。
 
    HP-RTM工藝簡介及優點
    為了解決目前RTM工藝方面存在的生產效率低、產品精度不高、孔隙率高等不足,高壓樹脂傳遞模塑工藝(High Pressure Resin Transfer Molding)應運而生。HP-RTM工藝技術是近年來推出的一種應對大批量生產高性能熱固性復合材料零件的新型RTM工藝技術。它采用預成型件、鋼模,真空輔助排氣,高壓混合注射和在高壓下完成樹脂對纖維的浸漬和固化的工藝,實現低成本、短周期(大批量)、高質量生產。
    相比較傳統RTM,HP-RTM工藝具有以下幾個優點:
    第一,充模快、浸潤效果好,顯著減少了氣泡,降低了孔隙率;
    第二,使用高活性樹脂,縮短了生產周期,工藝穩定性和可重復性高;
    第三,使用內脫模劑和自清潔系統,制件表面效果優秀,厚度和形狀偏差小。因此HP-RTM工藝可實現低成本、短周期(大批量)、高質量生產。
 
    目前采用HP-RTM工藝制作的寶馬i3車身Life模塊結構已經得到了市場的驗證,并指引了汽車工業的發展方向。
工藝優點


實際案例
汽車RTM應用
HP-RTM零件生產工藝流程
工藝流程
HP-RTM工藝細分流程
HP-RTM工藝細分流程
HP-RTM工藝整體工藝Model
整體工藝
復合材料工藝對比
工藝對比
    CFRP零件總成本中,制造成本占70%~80%,材料成本只約占20%。降低CFRP零件成本,除了降低原材料成本以外,重點在降低制造成本,降低制造成本關鍵是采用先進的大批量、高質量、低成本的生產工藝和工藝生產線。從設計開始,所有工藝流程、材料、設備和工裝的開發均以實現大批量生產 CFRP部件為前提,包括員工的培訓。寶馬公司碳纖維部件的成型時間,以前需要兩個小時,現在能夠控制在10分鐘內,最終目標是3分鐘一件。
HP-RTM對快速固化環氧樹脂要求
HP-RTM工藝用環氧樹脂需要具備哪些特性
快速固化
各公司樹脂性能參數對比
環氧樹脂比對

 
惠柏
惠柏新材在HP-RTM工藝上的努力
環氧樹脂要求
惠柏新材在CFRP新能源汽車上的努力
新能源汽車
惠柏新材HP-RTM工藝用樹脂體系
工藝用樹脂


 

 
 
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