传递模塑成型(RTM)

传递模塑成型(RTM) - 模具行业基础百科

传递模塑成型(Resin Transfer Molding,简称 RTM)是制造复合材料的一种闭模成型工艺。高压树脂传递模塑成型(HP-RTM)是其改进型。

一副注塑模带压块自锁


基本概念

树脂传递模塑成型起源于20世纪50年代的冷模浇铸工艺,是从湿法铺层手糊成型和注塑成型中衍生出来的闭模成型工艺。

基本过程
将树脂注入预先铺设有增强材料和预置嵌件的密闭模具内,经浸渍和固化,得到复合材料制品。


分类与特点

传统 RTM

  • 注射压力:0.1-2 MPa

  • 优点

    • 产品质量好,尺寸准确
    • 孔隙率低,纤维含量高
    • 闭模操作,污染小
    • 无需胶衣即可得到双面光滑制品
    • 挥发性物质散发少,环保
  • 缺点

    • 注射时间长,生产效率较低
    • 对模具设计要求高
    • 双面模具费用较高

高压 RTM(HP-RTM)

为解决传统RTM生产效率、产品精度问题改进而来:

  • 注射压力:1.0~6.0 MPa 甚至更高

  • 优点

    • 充模快,浸润效果好
    • 气泡少,孔隙率低
    • 生产周期可缩短至 5 分钟以内
    • 工艺稳定性和重复性高
    • 适合低成本、短周期、大批量、高质量生产
  • 缺点

    • 对树脂体系要求苛刻
    • 设备复杂,初始投资高
    • 制造成本较高

工艺原理

传统 RTM

  1. 在闭合模具的模腔内预先铺设纤维增强材料
  2. 通过压力将树脂液注入模腔
  3. 树脂充分浸透纤维增强材料
  4. 在一定条件下固化
  5. 脱模得到成品

HP-RTM

利用高压将树脂对冲混合后,注入预先铺设有纤维增强材料和预置嵌件的真空密闭模具内:

  • 树脂在高压下快速充模
  • 浸渍纤维
  • 固化脱模获得制品

材料要求

通用传递模塑对塑料要求

  • 未固化前要有较大流动性
  • 固化温度下要有较快的固化速率
  • 常用:酚醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂、环氧树脂

RTM 工艺对树脂要求

  • 室温或工作温度下 低粘度(200-600 mPa·s)
  • 一定贮存期
  • 对增强材料良好浸润性
  • 固化时无低分子物析出
  • 固化快,收缩率低

HP-RTM 对树脂要求

  • 高活性、快速固化
  • 满足高压注射要求

优缺点总结

优点 缺点
制品废边少,减少后加工量 模具制造成本比压缩模高
能成型精细嵌件,尺寸精度高 塑料损耗较大
制品性能均匀,质量高 纤维增强塑料易产生各向异性
模具磨损较小 嵌件周围熔接不牢可能降低强度

应用领域

工艺 应用领域 典型案例
RTM 汽车、建筑、体育用品、航空航天 富康轿车后尾门、北京吉普硬顶
HP-RTM 汽车结构件、新能源车、休闲用品 宝马i3车身部件、沃尔沃XC90、电池箱盖

本文由模极社整理发布,供模极社社区新手入门学习参考。

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