RTM压机在碳部件制造中提供短周期和高质量
摘 要:碳纤维增强塑料(CFRP)已被用于制造汽车零部件好多年了。然而,由于这种超轻和非常刚性的材料比钢或铝昂贵得多,因此它很少被用于大规模的生产过程中。Schuler公司现在可以提供经济地大批量生产CFRP零部件的生产线。
Schuler公司采用RTM(树脂传递模塑)工艺制造碳部件。在这个工艺中,编织碳纤维毡被铺放在模具中,用树脂浸渍,并通过一台压机加热和加压固化。高压RTM压机不仅可以使具有严格几何形状和刚性要求的复杂部件的周期时间更短,而且能提供部件和表面一致的高质量。它几乎消除了空隙,即部件内或沿其边缘无树脂真空孔或间隙。在高压RTM工艺中,树脂尽可能迅速顺利地注入需打开零点几毫米的真空模具中。这种空隙注射过程使树脂可以在毡上铺开,流动阻力更少,从而降低注射压力。然后它迅速在热感应的聚合开始之前浸渗毡。
抽真空,快速注入树脂,高的树脂压力和回火的模具意味着凝胶过程几乎是在后纤维湿润时开始。固化需要4至8分钟,部件越厚,时间越长,因为反应热不能被轻易地导入模具中。根据部件,所需的树脂压力在30巴到150巴之间。大表面的外饰板合模面积为3600×2400毫米,它需要36000kN或更高的总压力。
1 平行控制为流畅注射
由于部件或模腔表面的几何形状,加载的模具中心不一定是在压机的中间。也有来自注射位置偏离中心的力。一个平行控制系统在空隙注射过程中防止滑动或上模倾倒,从而确保在整个表面上流畅和均匀注射。采用1毫米缈的定位速度,Schuler压机实现在绝对的4米对角线合模面上0.05毫米的平行值。

预成型体和部件的处理过程,以及必要的模具清洁,占了相当一部分的RTM周期,持
续两到三分钟。这大部分涉及去除主要粘在下模中聚合物密封上的塑料残留物。根据要求,Schuler可以用两个往复移动支撑安装RTM压机,这样一个共同的上模可与两个交替可移动的下模一起操作。这使停机时间减少至用于更换下模的一段时间,例如每个移动支撑约20秒的距离为4.5米。

2 上行短冲程压机提供更多的益处
RTM压机有两种设计。传统的下行机采用一个固定工作台(bed)和移动支撑,以及一个压力通过压机横梁中的气缸进行传递的滑座(slide)。平行性是通过四个位于台角的伺服控制的反压气缸来保证。这些装置也提供了抗粘附力和打开模具所需的爆发力。
在上行短行程压机中,滑座在模压过程中只起到支撑的作用。从顶部绝对中心,滑座通过一个驱动气缸移动至支撑位置,并在那里锁定。实际的工作行程是通过底板(bed plate)进行,由几个短行程气缸驱动。平行性是通过这些气缸的伺服控制来保证。上行压机中的爆发力通过取出底板来实现。与下行设计相比,上行短行程压机的好处是1000毫米/秒的高闭合速度、更低的压力和显著降低的建造高度。
3 英国复合材料中心的订单
这些好处加上Schuler在成型技术领域的专业知识,使英国布里斯托尔的复合材料中心向这家压机制造商下订单订购一条复合材料制造生产线。该订单是针对一台上行短冲程压机,压力达36000kN,合模面为3.6×2.4米。该压机带有各种工艺模式,涵盖了所有用于复合材料的常见压机方法,包括CFRP。








































