RTM成型工艺模具技术

　 　 RTM成型工艺技术是当前世界FRP工业中发展最快的成型工艺之一。由于它成型效率适中，制品质量优良，纤维预铺放可任意方向增强。工艺复杂程度适中，闭模操作，无苯乙烯挥发，投资少，成本低，非常适合于手糊成型工艺和中小批量制作构件。
1）RTM概述和总工艺路线
 　 　 RTM有三个重要的组成部分:
　 　 *1原材料系统
　 　 *2注入设备
　 　 *3模具系统
 2)RTM成型用模具技术
　 　 所有RTM产品都需一适合工艺的模具,RTM也不例外。RTM模具可以用铝钢、FRP来制作。由于铝钢模具不易变形但价格格高，在这不作介绍。下面主要介绍FRP模具。
*1RTM模具型式和材料
　 　 FRP模具用于RTM，按一般规定做——7-10mm厚的模具层板，然后在基础模具表面下装入——加热芯形成夹层结构，模具层板总厚为20mm。由于这厚度不能胜任RTM成型工艺所需的强度，因此需进一步增强。箱形钢型材要比复合材料便宜得多，一般以箱形钢型材加固。
　 　  FRP模具实践证明用劣质树脂翻制的模具使用寿命极短,而对产品质量也有直接影响,所以模具表面要求用耐温、耐化学腐蚀的材料来做。模具制作成本大部分是人工、材料选择成本几乎与模具总造价无关。目前一般选用乙烯基酯模具树脂系统和胶衣，并且证明比传统环氧材料具有更好的使用寿命和耐温性。据国外资料报道，用乙烯基酯模具树脂制得的模具模塑次数已超过18000多模次，而且还在继续使用。
*2模具加热
　 　 用于玻璃钢工业的大多数树脂都有一与温度直接相在的固化曲线，所以寻找生产模具能够控制温度的方法具有相当的现实意义，这样有助于优化生产效率。事实上模具温度每提高10℃，凝胶时间将减半，因此在环境温度（20℃）下，模塑一个部件也许固化脱模时间需要60分钟，而在50℃，同样的树脂体系，模塑同一部件，在7.5分钟内就能脱模。
　 　 电热布加热
　 　 在RTM模具中应用加热布铺设在模具内存的电加热方式已用了许多年。加热比较均匀，模具能够轻而易举升温至100℃以上，但标准应用最高模具温度用到75℃。
 
　 　 液体加热
　 　 液体加热是将热循环和冷循环系统安装到合适的模具结构中，可以替代电加热。这为模具还提供了一个冷却系统。温度可通过预埋管子中的循环介质来控制。
 
 
*3模具的密封
　 　 用于RTM和真空模塑（VM）的所有闭合对模都需要一个在模腔边缘控制树脂溢流的密封装置。在VM模塑情况下，需要附加外置模具法兰真空密封装置。
密封圈有许多不同的形式，但要求密封圈材料具有耐高温和一致恢复率。目前看来有机硅胶材用于基本模胶树脂密封是最成功的。如果用法正确的话，足以提供1000次以上的使用寿命。
　 　 被动密封
　 　 几乎专用的固体硅橡胶密封圈截面，设计成当闭模时它的“Z”向末端闭位置可压缩1.0-1.5mm。要在不提高模具闭模力的情况下达到有效密封，密封圈的硬度和压缩尺寸的选择是关键的。只不过因为所需的压力太大，容易引起模具变形。模具接触面一般3-5mm足以阻止树脂渗出，从而达到有效密封。
　
　 　 动态密封
　 　 动态形式优于被动密封形式。它能够永久地控制截面变化。图示形式其截面尺寸变化可高达4mm。这使垂直密封轨迹可待嵌入模具法兰。反之被动密封将仅仅是“塑性变形”并极度磨损。动态密封圈内侧截面一经加压，可提供密封效果很好的调节。当模具闭合或启模时，密封圈随着真空隙弹性变形，有儿防止了垂直方向的“塑性变形”引起的磨损。
*4注射口
　 　 搞RTM成型工艺的技术人员特别重视注射模塑树脂的入口位置。实践证明，RTM注射口设在中心位置（视模腔形状定）是最可靠的。
*5模具的精度
　 　 RTM模具经常处于受力状态，所以对于成功的闭模模具来说，模具的精度是关键因素之一。模腔精度控制在±0.2mm是闭合模模具的目标精度,达不到该精度将不可避免导致缺胶和不可预见的树脂充填,并且模塑件尺寸超差。最常见的是超厚，同时要将材料收缩率参数考虑在内。