Processo HP-RTM

1. Introduzione al processo HP-RTM

HP-RTM (High Pressure Resin Transfer Moulding) è l'abbreviazione del processo di stampaggio a trasferimento di resina ad alta pressione. Si tratta di una tecnologia di stampaggio avanzata che utilizza la pressione ad alta pressione per miscelare e iniettare la resina in uno stampo sigillato sotto vuoto pre-riempito con materiali rinforzati con fibre e inserti preimpostati. La resina scorre attraverso il riempimento dello stampo, l'impregnazione, la polimerizzazione e la sformatura. , per ottenere il processo di stampaggio di prodotti compositi ad alte prestazioni e ad alta precisione. Presenta i vantaggi di alta efficienza, risparmio energetico e protezione ambientale ed è stato ampiamente utilizzato nel settore automobilistico, aerospaziale, elettronico e in altri campi.

Il processo è mostrato nella Figura 1:

Figura 1 Diagramma schematico del principio del processo HP-PTM

2. Caratteristiche del processo HP-RTM

HP-RTM comprende la lavorazione delle preforme, l'iniezione di resina, il processo di pressatura e il processo di rifilatura. Rispetto al tradizionale processo RTM, il processo HP-RTM aumenta il processo di pressatura post-iniezione, riduce la difficoltà di iniezione e riempimento della resina, migliora la qualità di impregnazione delle preforme e accorcia il ciclo di stampaggio. Le caratteristiche specifiche del processo sono le seguenti:

(1) Riempimento rapido dello stampo. La resina riempie rapidamente la cavità dello stampo, ha un buon effetto di infiltrazione, riduce significativamente bolle e porosità e la resina a bassa viscosità aumenta notevolmente la velocità di iniezione della resina e accorcia il ciclo del processo di stampaggio.

(2) Resina altamente attiva. La velocità di reazione di indurimento della resina aumenta e il ciclo di indurimento della resina viene ridotto. Adotta un sistema di resina ad indurimento rapido ad alta attività e adotta apparecchiature di miscelazione e iniezione ad alta efficienza ad alta efficienza per ottenere una migliore uniformità di miscelazione della matrice di resina. Allo stesso tempo, durante lo stampaggio è necessario un ambiente ad alta temperatura, che migliora notevolmente la velocità di reazione di indurimento della resina, accorcia il ciclo di produzione e stabilizza il processo. Elevata stabilità e ripetibilità,

(3) Utilizzare un agente distaccante interno e un sistema autopulente per migliorare l'efficienza di pulizia dell'attrezzatura. Viene utilizzata la tecnologia autopulente della testa di miscelazione a iniezione e alla materia prima viene aggiunto un componente distaccante interno per migliorare efficacemente l'efficienza di pulizia dell'attrezzatura. Allo stesso tempo, l'effetto superficiale del prodotto è eccellente e lo spessore e la deviazione della forma sono piccoli. Ottenere una produzione a basso costo, a ciclo breve (grandi volumi) e di alta qualità.

(4) Utilizzare la tecnologia del vuoto rapido nello stampo. Il contenuto di pori nelle parti viene ridotto e le prestazioni delle parti migliorate. Riduce efficacemente il contenuto di pori nel prodotto, migliora l'efficienza di impregnazione delle fibre, migliora la capacità di legame dell'interfaccia tra fibra e resina e migliora la qualità del prodotto.

(5) Combinazione dell'aspirazione con il processo di stampaggio a compressione dopo l'iniezione. La difficoltà di lavorazione dei pezzi viene ridotta e la qualità dei materiali rinforzati impregnati di resina viene migliorata. Riduce la difficoltà di progettazione della porta di iniezione della colla e della porta di scarico del processo RTM, migliora la capacità di riempimento del flusso della resina e la qualità di impregnazione della fibra da parte della resina.

(6) Utilizzare doppie superfici rigide per chiudere lo stampo e utilizzare una pressa idraulica di grande tonnellaggio per la pressurizzazione. Il prodotto presenta basse deviazioni di spessore e forma tridimensionale. Al fine di garantire l'effetto di tenuta dello stampo, vengono utilizzate doppie superfici rigide per chiudere lo stampo e per la pressurizzazione viene utilizzata una pressa idraulica di grande tonnellaggio, che aumenta la forza di serraggio durante il processo di stampaggio e riduce efficacemente lo spessore e la deviazione della forma delle parti.

(7) Il prodotto ha eccellenti proprietà superficiali e di qualità. Utilizzando la tecnologia di spruzzatura nello stampo e stampi lucidi, le parti possono ottenere una qualità apparente di alta precisione in un tempo molto breve.

(8) Ha un'elevata stabilità e ripetibilità del processo. L'uso della tecnologia di iniezione gap e di compressione post-iniezione migliora notevolmente la capacità di flusso della resina di riempimento dello stampo, riduce efficacemente la probabilità di difetti di processo e ha un'elevata ripetibilità del processo.

3. Tecnologie di processo chiave

(1) Tecnologia di preformatura di materiali fibrorinforzati

La tecnologia di preformatura delle fibre comprende principalmente: preforme tessili, per maglieria e trecciatura; cucitura di preforme; preforme per iniezione di fibre tritate; preforme per pressatura a caldo, ecc. Tra queste, la tecnologia di modellatura per pressatura a caldo è la più utilizzata. In questa tecnologia, l'agente modellante è la garanzia di base e la tecnologia dello stampo e della pressatura per la preformatura delle fibre è la chiave per la modellatura delle fibre. Per il processo HP-RTM, la struttura della parte è relativamente semplice, quindi anche lo stampo di modellatura è relativamente semplice. La chiave sta nel come controllare lo stampo di modellatura e gli strumenti di pressurizzazione per pressurizzare e modellare in modo efficace e ordinato attraverso procedure di progettazione e controllo.

(2) Tecnologia di dosaggio, miscelazione e iniezione della resina ad alta precisione

La miscelazione e l'iniezione della resina di processo HP-RTM comprende principalmente due sistemi: materiale principale della resina e resina spray nello stampo. La chiave del suo controllo risiede nel sistema di dosaggio della resina ad alta precisione, nella tecnologia di miscelazione rapida e uniforme e nella tecnologia autopulente delle apparecchiature di miscelazione. Il materiale principale della resina di processo HP-RTM deve essere misurato accuratamente ad alta temperatura e alta pressione, il che richiede apparecchiature con pompa dosatrice ad alta precisione. La miscelazione uniforme e l'autopulizia della resina richiedono la progettazione di una testa di miscelazione multipla efficiente e autopulente.

(3) Uniformità del campo di temperatura dello stampo e design della tenuta

Durante il processo HP-RTM, l'uniformità del campo di temperatura dello stampo non solo determina e influenza il flusso e le prestazioni di riempimento della resina nella cavità dello stampo, ma ha anche un grande impatto sulle prestazioni di infiltrazione delle fibre, sulle prestazioni complessive del materiale composito e lo stress interno del prodotto. . Pertanto, è necessario utilizzare il riscaldamento medio combinato con un design efficiente e ragionevole del circuito dell'olio di circolazione. Le prestazioni di tenuta dello stampo determinano direttamente le caratteristiche di flusso della resina e di riempimento dello stampo, nonché la capacità di evacuazione del processo di stampaggio. È un collegamento chiave che influisce sulle prestazioni del prodotto. È necessario progettare la posizione, il metodo e la quantità degli anelli di tenuta in base al prodotto. Allo stesso tempo, è necessario risolvere i problemi di tenuta nello spazio di raccordo dello stampo, nel sistema di espulsione, nel sistema di vuoto e in altre posizioni per garantire che non vi siano perdite d'aria durante il processo di riempimento della resina per garantire le prestazioni della parte.

(4) Pressa idraulica ad alta precisione e relativa tecnologia di controllo

Nel processo HP-RTM, il controllo dello spazio di chiusura dello stampo nel processo di riempimento della resina e il controllo della pressione nel processo di pressatura richiedono tutti la garanzia di un sistema di pressa idraulica efficiente e di alta precisione. Allo stesso tempo, è necessario fornire una tecnologia di controllo tempestivo in base alle esigenze del processo di iniezione della colla e del processo di pressatura per garantire la continuità del processo di stampaggio.