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RTM产品的典型应用

   日期:2020-04-10     来源:玻纤复材    浏览:1298    
核心提示:随着材料技术和工艺技术的不断发展,RTM工艺制品已经在航空航天、交通运输、体育用品、船舶、建筑等领域得到了广泛的应用。由于R
  随着材料技术和工艺技术的不断发展,RTM工艺制品已经在航空航天、交通运输、体育用品、船舶、建筑等领域得到了广泛的应用。由于RTM工艺的特点,在大型部件和高结构性能要求的部件制造方面其工艺优势更为突出。
 
表6-9 RTM在各领域的产品应用

应用领域

典型部件

 


航空、航天、军事

通道壳体、门;控制面板;防冻管道部件;驱动轴;电器盒;发动机罩上的支撑;风扇叶片;机翼;燃料贮罐;直升机驱动轴;型杆;红外线跟踪装置底座;发射管;军事装备盒;导弹体;碳/碳部件制造体母模;螺旋桨;天线罩;转轮叶片;盔甲片;静叶片;太空站支柱;军用品配件;换向器部件;鱼雷壳体以及水下武器原型等

汽车

车体外壳;保险杠;货箱顶蓬;变速器;底盘交叉部件;前后底盘零件;板簧;载货车厢;平底缸式底盘;空间框架等

建筑

柱子、标杆、商业建筑的门、框架、施工现场的脚手架、公用电话亭、人孔盖子、标志牌

电器

办公设备底座、传真机底座、计算机工作台面、抛物线型盘碟、天线罩


       工业

冷却扇叶片、压缩器机壳、防腐蚀设备、驱动轴、电力除尘器、地板、飞轮及飞轮系统部件、减速器、检验孔、混合用叶片、防护帽、RTM机器底座、日光反射器、模具栏杆、阀门管

船舶

船体、小船舱以及零部件、甲板、码头支撑柱、紧急避险装备及底座、螺旋桨、雷达桥、船桅


体育运动器材

游乐车、自行车架、把手、高尔夫车、高尔夫球棍、雪橇板、帆板、溜冰板、地板、游泳池


一、航空航天和军事领域的应用
 
在该领域的应用主要大型结构部件的整体成型方面,应用实例见表6-10和6-11。
 
表6-10 (国外)RTM成型技术在航空航天领域的应用

部件名称

应用领域

厂商

技术特点

雷达罩

RAF“狂风”超音速变后掠翼战斗机

 

以编织或机织纤维为增强材料,其纤维质量含量达60%

飞机和气垫船螺旋桨

Fokker F50、Saab S340、Bell LCAC 气垫船、Gruman追踪者、Piper Cheyenne IV

Dowty航空公司

轻质、低成本

正弦波杆、发动机入口的密封管、机身框架

F-22、F117-A战斗机

美国Dow-UT公司

LCM构件的结构性能可与预浸料构件相当或更高,且孔隙率更低,每架飞机的成本节省25,000美元以上

隔仓门

波音客机

BP公司

采用金属对模成型,由6件碳纤维/环氧树脂的组合构件取代了40片铝材组合构件。

进气道、风扇出口护罩、推力反向器和叶栅等

飞机

Dow-UT公司

复合材料结构件取代了昂贵的钛金属构件成功地应用于发动机和机舱构件,已取得联邦航空局的认证。

方向舵、整体机舱、螺旋桨叶片等

Bell/SumSung直升机

 

 

机翼

飞机

波音公司

该工艺已广泛应用于制作大型、复杂型面、带加强筋条乃至带加强墙和梁的结构件。


表6-11  RTM成型技术在舰船和装甲车辆上的应用

部件名称

应用领域

厂商

技术特点

船用防护板

舰船

Hardcore FRP公司

具有足够的强度和刚度,完全可以承受住3000t排量船只的撞击,但它比同样大小的钢制板减重近2700kg

上层结构板(长20m、面积100m2

军舰

 

产品重2吨,利用两块10m×50m的真空工作台面,铺放35层800g/m2玻纤粗纱,20分钟注入740kg含预促进剂、热变形温度高的乙烯基树脂,35分钟凝胶。玻纤含量72%,孔隙含量<1%,树脂利用率高达95%。此外,在成型工艺过程中在军舰壳体层压板里嵌入铜丝网层,能够实现电磁屏蔽功能


框架

Manta Test Vehicle(MTV)

美国海军NUWC纽波特分部

框架由乙烯基酯树脂SCRIMP工艺增强E玻纤制成(具有海上侦察、水下搜索和测量、辅助通讯/导航及潜艇跟踪四种能力)

船舶结构件

船舶

Hinckley公司

RFI工艺对树脂基体的工艺性要求较为苛刻,树脂在室温环境中应具有很好的成膜性,所成薄膜(厚度通常为500μm-1mm)能任意弯曲而不脆裂




船舶结构件

英国的Sandown级扫雷艇,瑞典的“Visby”隐身轻巡洋舰和“Skjold”隐身巡逻快艇,美国DD21“Zumwalt”级隐身驱逐舰

 

与传统复合材料成型工艺相比,LCM工艺在成型大厚度、大尺寸制品时具有突出优势,例如:一块19.5m长、3m宽的潜艇壁板在45min之内就可以成型完毕。

ACAVP车体

欧洲第一辆全复合材料车体装甲战车——ACAVP(Advanced Composites Armored Vehicle  Platform)战车

英国

ACAVP车体全部由E-玻纤复合材料与陶瓷材料经柔性袋RTM(Soft-Sided Resin Transfer Moulding)工艺整体模塑而成,与普通的装甲车辆相比,ACAVP重量更轻且防护水平更高。战车整体减重达25%,同时又能防止雷达信号和热信号探测,还具有降噪、隔热、阻燃、防碎片等性能,实现了较好的防护能力和机动性能的统一。

 
 
 
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