树脂传递成型RTM制品常见缺陷及解决办法

作者：李彩球 刘晓惠

欢迎访问e展厅 展厅 2 复合材料/胶粘剂展厅 阻尼材料, 环氧树脂, 密封胶, 硅胶, 厌氧胶, ... 近十几年来，RTM工艺发展迅速。1995年以来，国外每年以20％的速度增长。与几种常用工艺相比，RTM工艺可以生产高性能、尺寸较大、高综合度、批量中等的产品。产品数量在1500－40000件，适于RTM工艺。因此，RTM是一种很有前途的成型工艺。目前，RIM工艺已广泛应用于建筑、交通、电讯、卫生、航空航天等领域。国内引进RTM工艺设备始于80年代，尽管引进的设备不少，但由于该工艺较年青，技术上有一定难度，产品经常出现一些缺陷，本文就RTM制品常见缺陷进行分析，以供参考。 1、产品表面局部粗糙无光泽。RTM产品产生这种现象的主要原因是产品轻度粘模。用手在模具上触摸，当触摸到这些部位时，手感极其粗糙。通常产品生产一段时间后，就会出现这样的问题，这时需要及时清洗模具。首先用水砂纸打磨模具上粗糙的部位，然后用棉丝蘸丙酮擦净整个模具，最后给模具涂覆脱模剂。 2、胶衣起皱。胶衣起皱的主要原因是在浇注树脂之前，胶衣树脂固化不完全，浇注树脂中的苯乙烯单体溶胀脏衣树脂，产生皱纹。因此喷涂胶衣时要注意以下几个方面：1)胶衣层厚度，通常为0.3－0.5mm或400－500g/m2，需要时可增加其厚度；2)检查促进剂的加入量和混合效率，促进剂用量一定要加足；3)待胶衣树脂完全固化后再浇注树脂。 3、漏胶。漏胶的主要原因是模具合楼后不严密或密封垫不严密。合模前应检查密封整是否完好，有无裂缝等，发现问题要及时更换。合模时，模具要压紧密封垫，浇注时一旦发现漏胶应立即紧固漏胶部位周围的螺栓。 4、气泡。从理论上分析，产生气泡的原因有四种：1)模腔内树脂固化反应放热过高，固化时间过短，因而模腔中的气体没有完全排出；2)树脂注入楼腔时带入空气过多，灌注时间内无法全部排出，甚至气泡一直居于模腔顶部，从上而下的树脂不能将其携带出去；3)树脂粘度过大，气泡在灌注时间内不能全部从产品中溢出。而且由于树脂粘度大，流动缓慢，甚至可能刚将气泡携至产品侧面中部区(产品较高时)，从而脱模后的产品含气泡(或坑状缺胶)较多；4)树脂注入模腔的压力过大，致使气泡包容在树脂中，难以排出。 对应的解决办法为：1)适当调低灌注用树脂固化剂用量；2)模具上设计排气口；3)测试树脂25℃下的粘度，通常RTM用树脂粘度为0.5－1.5PaS。若树脂粘度没有超标，就应考虑环境温度是否过低，如果温度过低可在树脂灌注前适当予热达一恒温，但温度选择要恰当，树脂粘度过低将会影响产品的力学性能；4)降低树脂注射压力，增加树脂注射量，从而降低树脂在模腔的流速，增加渗流量。 5、制品出现干斑。RTM工艺产品内部出现干斑主要是玻纤浸润不够。如果同期产品中个别产品的某个部位出现干斑，也可能是玻纤布被污染造成。通常制品内部出现干斑也与树脂粘度有关，所以应首先分析和调节粘度；查看模具流道是否太长和太窄，及时改进模具，改进给料管，增加给料点。 6、皱褶。皱褶也是许多RTM产品经常遇到的问题。皱褶与起皱不同，皱褶是由于布层 起皱，脱模后产品外观可清晰看见布褶，但布褶间被树脂填满。皱褶产生的主要原因是：1)合模时，由于模具对布层的挤压而产生皱褶；2)树脂在模具中流动时将布冲挤变形而产生皱褶。因此，生产RTM工艺产品要注意合模操作方法及布层厚度。合模操作的不当或布层过厚都易引起皱褶现象；换用耐冲刷性好的玻纤布、子成型坯件或针织复合毡，降低注射压力，从而降低树脂对布层的冲力。 7、裂纹。国内RTM工艺与国外相比，仍存在一定的差距。国内RTM工艺产品的纤维含量较低(一般约50%)，而且由于该工艺的技术不成熟，部分制品的纤维含量分布不均匀，导致纤维含量过低的部分易出现裂纹。从理论上分析，裂纹产生的原因有两种：切制品在模腔内固化不完全，甚至经后固化处理后，制品内部仍在缓慢固化，而且树脂的固化收缩率又较大，这样在制品中纤维含量低的部位，承力载体强度不够，由于固化内应力的作用，制品表面形成裂纹；2)制品本身固化已完全，但由于运输过程中温差变化大，热胀冷缩，产生内应力较大，在制品纤维含量最低的薄弱部位产生裂纹。因此应根据工艺实际情况调整工艺参数，提高纤维含量和纤维分布的均匀性。同时要注意RTM工艺用树脂的固化收缩率，树脂固化收缩率大，不仅影响产品表面效果，还会因固化收缩产生的内应力增加脱模难度。这时应使用低收缩添加剂，或用混合型树脂体系降低树脂的固化收缩率。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (3/20/2005)