תהליך HP-RTM

1. מבוא לתהליך HP-RTM

HP-RTM (High Pressure Resin Transfer Molding) הוא קיצור של תהליך יציקת שרף בלחץ גבוה. זוהי טכנולוגיית יציקה מתקדמת המשתמשת בלחץ בלחץ גבוה כדי לערבב ולהזרקת שרף לתבנית אטומה בוואקום המונחה מראש עם חומרים מחוזקים בסיבים ותוספות מוגדרות מראש. השרף זורם דרך מילוי התבנית, הספגה, אשפרה ושחרור תבנית. , כדי להשיג את תהליך הדפוס של מוצרים מרוכבים בעלי ביצועים גבוהים ובדיוק גבוה. יש לו את היתרונות של יעילות גבוהה, חיסכון באנרגיה והגנה על הסביבה, והוא נמצא בשימוש נרחב במכוניות, תעופה וחלל, אלקטרוניקה ותחומים אחרים.

התהליך מוצג באיור 1:

איור 1 תרשים סכמטי של עקרון תהליך HP-PTM

2. מאפייני תהליך HP-RTM

HP-RTM כולל עיבוד preform, הזרקת שרף, תהליך לחיצה ותהליך חיתוך. בהשוואה לתהליך ה-RTM המסורתי, תהליך HP-RTM מגביר את תהליך הלחיצה שלאחר ההזרקה, מפחית את הקושי בהזרקת שרף ומילוי, משפר את איכות ההספגה של פרפורמים ומקצר את מחזור היציקה. מאפייני התהליך הספציפיים הם כדלקמן:

(1) מילוי מהיר של תבנית. השרף ממלא במהירות את חלל העובש, בעל אפקט חדירה טוב, מפחית באופן משמעותי בועות ונקבוביות, והשרף בעל הצמיגות הנמוכה מגביר מאוד את מהירות ההזרקה של השרף ומקצר את מחזור תהליך הדפוס.

(2) שרף פעיל מאוד. קצב ריפוי השרף גדל ומחזור הריפוי של השרף מתקצר. הוא מאמץ מערכת שרף מתרפא במהירות גבוהה ומאמץ ציוד ערבוב והזרקה בלחץ גבוה ביעילות גבוהה כדי להשיג אחידות ערבוב טובה יותר של מטריצת השרף. יחד עם זאת, נדרשת סביבה בטמפרטורה גבוהה במהלך הדפוס, מה שמשפר מאוד את קצב תגובת הריפוי של השרף, מקצר את מחזור הייצור ומייצב את התהליך. יציבות גבוהה וחזרה,

(3) השתמש בחומר שחרור פנימי ובמערכת ניקוי עצמית כדי לשפר את יעילות הניקוי של הציוד. נעשה שימוש בטכנולוגיית הניקוי העצמי של ראש ערבוב ההזרקה, ומרכיב חומר שחרור פנימי מתווסף לחומר הגלם כדי לשפר ביעילות את יעילות הניקוי של הציוד. יחד עם זאת, השפעת פני השטח של המוצר מעולה, והעובי והסטיית הצורה קטנה. השג ייצור בעלות נמוכה, מחזור קצר (נפח גדול), באיכות גבוהה.

(4) השתמש בטכנולוגיית ואקום מהיר בתוך התבנית. תכולת הנקבוביות בחלקים מצטמצמת וביצועי החלקים משתפרים. הוא מפחית ביעילות את תכולת הנקבוביות במוצר, משפר את יעילות הספגת הסיבים, משפר את יכולת החיבור הממשק בין סיבים לשרף ומשפר את איכות המוצר.

(5) שילוב של שאיבת אבק עם תהליך דפוס דחיסה לאחר ההזרקה. קושי התהליך של החלקים מצטמצם ומשתפרת איכות החומרים המחוזקים המוספגים בשרף. זה מפחית את הקושי בתכנון יציאת הזרקת הדבק ויציאת הפליטה של ​​תהליך RTM, משפר את יכולת מילוי הזרימה של השרף ואת איכות ההספגה של הסיבים על ידי השרף.

(6) השתמש במשטחים קשיחים כפולים כדי לסגור את התבנית, והשתמש במכבש הידראולי גדול בטון ללחץ. למוצר סטיות נמוכות בעובי ובצורה תלת מימדית. על מנת להבטיח את אפקט האיטום של התבנית, משתמשים במשטחים קשיחים כפולים לסגירת התבנית, ומכבש הידראולי גדול בטון משמש ללחץ, מה שמגביר את כוח ההידוק במהלך תהליך היציקה ומפחית ביעילות את העובי וסטיית הצורה. של החלקים.

(7) למוצר יש תכונות ואיכות מעולות. באמצעות טכנולוגיית התזה בתוך עובש ותבניות מבריק, החלקים יכולים לקבל איכות נראית דיוק גבוה תוך זמן קצר מאוד.

(8) יש לו יציבות תהליכית גבוהה וחזרה. השימוש בטכנולוגיית הזרקת פערים ודחיסה לאחר הזרקה משפרת מאוד את יכולת זרימת מילוי התבניות של השרף, מפחיתה למעשה את ההסתברות לפגמים בתהליך, ויש לה חזרות תהליכית גבוהה.

3. טכנולוגיות תהליכיות מרכזיות

(1) טכנולוגיית טרום היווצרות של חומרים מחוזקים בסיבים

טכנולוגיית פרפורמינג סיבים כוללת בעיקר: פריפורמים לטקסטיל, סריגה וקליעת צמות; תפירת preforms; preforms להזרקת סיבים קצוצים; preforms לכבישה חמה וכו'. ביניהם, טכנולוגיית עיצוב הכבישה החמה היא הנפוצה ביותר. בטכנולוגיה זו, חומר העיצוב הוא הערובה הבסיסית, וטכנולוגיית הלחיצה והתבנית של סיבים הם המפתח לעיצוב סיבים. עבור תהליך HP-RTM, מבנה החלק פשוט יחסית, כך שגם תבנית העיצוב פשוטה יחסית. המפתח טמון כיצד לשלוט על תבנית העיצוב וכלי לחץ ללחיצה ולעצב בצורה יעילה ומסודרת באמצעות הליכי תכנון ובקרה.

(2) טכנולוגיית מדידת שרף, ערבוב והזרקה ברמת דיוק גבוהה

הערבוב וההזרקה של שרף תהליך HP-RTM כולל בעיקר שתי מערכות: חומר ראשי שרף ושרף ריסוס בתבנית. המפתח לשליטתו טמון במערכת מדידת שרף ברמת דיוק גבוהה, טכנולוגיית ערבוב מהירה ואחידה וטכנולוגיית ניקוי עצמי של ציוד ערבוב. החומר העיקרי של שרף תהליך HP-RTM צריך להימדד במדויק תחת טמפרטורה גבוהה ולחץ גבוה, מה שדורש ציוד משאבת מדידה ברמת דיוק גבוהה. ערבוב וניקוי עצמי אחיד של השרף מצריך עיצוב של ראש ערבוב יעיל, מנקה עצמי, מרובה.

(3) אחידות שדה טמפרטורת עובש דפוס ועיצוב איטום

במהלך תהליך HP-RTM, האחידות של שדה הטמפרטורה של תבנית הדפוס לא רק קובעת ומשפיעה על ביצועי הזרימה והמילוי של השרף בחלל התבנית, אלא גם משפיעה רבות על ביצועי חדירת הסיבים, הביצועים הכוללים. של החומר המרוכב, והלחץ הפנימי של המוצר. . לכן, יש צורך להשתמש בחימום בינוני בשילוב עם עיצוב מעגל שמן במחזור מחזור יעיל וסביר. ביצועי האיטום של התבנית קובעים ישירות את זרימת השרף ואת מאפייני מילוי התבנית, כמו גם את יכולת הפינוי של תהליך היציקה. זהו חוליה מרכזית המשפיעה על ביצועי המוצר. יש צורך לתכנן את המיקום, השיטה וכמות טבעות האיטום בהתאם למוצר. במקביל, יש צורך לפתור את בעיות האיטום במרווח התאמת התבנית, מערכת הפליטה, מערכת הוואקום ובמצבים אחרים כדי להבטיח שאין דליפת אוויר בתהליך מילוי השרף כדי להבטיח את ביצועי החלק.

(4) מכבש הידראולי בעל דיוק גבוה וטכנולוגיית הבקרה שלו

בתהליך ה-HP-RTM, בקרת סגירת הפערים של התבניות בתהליך מילוי השרף ובקרת הלחץ בתהליך הכבישה, כולם דורשים ערובה למערכת לחיצה הידראולית יעילה ובדיוק גבוה. יחד עם זאת, יש לספק טכנולוגיית בקרה בזמן בהתאם לצרכי תהליך הזרקת הדבק ותהליך הלחיצה כדי להבטיח את המשכיות תהליך הדפוס.