汽車復合材料樹脂傳遞模塑成型工藝和技術
樹脂傳遞模塑成型工藝(Resin Transfer Moulding)簡稱RTM。該技術始于1950年代,是從濕法鋪層手糊成型工藝和注塑成型工藝中衍生出來的一種新的閉模成型工藝。該工藝一般是在模具的型腔中預先放置玻璃纖維增強材料(包括螺栓、螺帽或聚氨酯泡沫塑料等嵌件),閉模鎖緊后,將配好的樹脂膠液在一定的溫度和壓力下,從設置于適當位置的注入孔處注入模腔,浸透玻纖增強材料,然后一起固化,后啟模、脫模,得到兩面光滑的汽車復合材料制品。圖1所示為RTM工藝示意圖。

圖1 樹脂傳遞模塑成型工藝示意圖
圖2所示為RTM的工藝流程。由于是一種閉模成型工藝,因此RTM的優點是:無需膠衣涂層即可使構件獲得雙面光滑的表面;在成型過程中散發的揮發性物質很少,有利于工人的健康和環境保護;模具制造與材料選擇的機動性強,不需要龐大、復雜的成型設備就可以制造出復雜的、有極好制品表面的大型構件;根據設計需求,增強材料可以按任意方向鋪放或局部增強,因而容易實現按制品受力狀況鋪放增強材料的目的。成型效率高、投資少以及易實現自動化生產的特點,使RTM工藝日益為汽車復合材料行業所重視,并逐步成為取代手糊成型、噴射成型的主導成型工藝之一。

圖2 RTM工藝流程
目前,RTM工藝在汽車制造業中的應用已非常廣泛,如乘用車的車頂、后廂蓋、側門框和備胎倉,以及卡車的整體駕駛室、擋泥板和儲物箱門等都有用RTM工藝生產的。圖11所示是用RTM工藝生產的ASTON MARTIN跑車的車身側圍板。

圖3 用RTM工藝生產的車身側圍板
當然,RTM工藝也存在一些不足,如:雙面模具的加工費用較高;預成型坯加工生產設備的投資大;對原材料(樹脂和玻纖材料)和模具質量的要求高,以及對模具中的設置與工藝要求嚴格等。目前,對RTM成型工藝的研究和推廣不斷取得新的進展,主要研究方向集中在:微機控制注射機組、增強材料預成型技術、低成本模具、快速樹脂固化體系及工藝穩定性和適應性等方面,涌現出了一系列改良的RTM成型工藝,如 Lite-RTM、VARTM、VIP和TERTM等。










































