【干货】RTM成型工艺与应用
1RTM成型工艺与分类
RTM是指低粘度树脂在闭合模具中流动、浸润增强材料并固化成形的一种工艺技术，属于复合材料的液体成形或结构液体成形技术范畴。其具体方法是在设计好的模具中，预先放入经合理设计、剪裁或经机械化预成形的增强材料，模具需有周边密封和紧固，并保证树脂流动顺畅；闭模后注入定量树脂，待树脂固化后即可脱模得到所期望产品。
SMC、BMC模压、注射成型、RTM、VEC技术都属闭模成型工艺。由于环境法的制定和对产品要求的提高使敞模成型复合材料日益受到限制，促使了闭模成型技术的应用，近年来尤其促进了RTM技术的革新和发展。
2RTM的类型
RTM工艺起始于上世纪50年代， 目前，RTM成型工艺己广泛应用于建筑、交通、电讯、卫生、航天航空等领域。下面介绍几种RTM技术。
01RTM，树脂传递模塑。该技术源自聚氨酯技术，成型时关闭模具，向预制件中注入树脂，玻纤含量低，约20-45%。
02VARIT，真空辅助树脂传递注塑。该技术利用真空把树脂吸入预制件中，同时也可压入树脂，真空度约10-28英寸汞柱。
03VARTM，真空辅助树脂传递注塑。制品孔隙一般较少，玻纤含量可增高。
04VRTM，真空树脂传递模塑。
05VIP，真空浸渍法。
06VIMP，可变浸渍塑法。树脂借助真空或自重移动，压实浸渍。
07TERTM，热膨胀RTM。在预制件中插入世材，让树脂浸渍并对模具与成形品加热。芯材受热膨胀，压实铺层。利用这种压实作用，结合表面加压成型。
08RARTM，橡胶辅助RTM。在TERTM方法中不用芯材而用橡胶代之。橡胶模具压紧成型品，使孔隙大大减少，玻纤含量可高达60-70%。
09RIRM，树脂注射循环模塑。真空与加压结合，向多个模具交替注入树脂，使树脂循环，直至预制件被充分浸透。
10CIRTM，Co-Injection RTM。共注射RTM，可注入几种不同的树脂，也可使用几种预制件，可利用真空袋和柔性表面的模具。
11RLI，树脂液体浸（渗）渍。在下模内注入树脂，入入预制件后覆盖上模，加热并用热压釜的成型压力成型。加热使树脂粘度降低、流动性好，易于浸透。
12SCRIMPTM西曼复合材料公司权脂浸渍塑法。申请专利。利用真空袋使树脂加压浸渍，浸渍速度快、面积广。树脂在预制件的厚度方向也能充分浸渍，必须使用真空袋和软面模具。
13RTM，树脂传递模塑。该技术源自聚氨酯技术，成型时关闭模具，向预制件中注入树脂，玻纤含量低，约20-45%。
14VECTM虚拟设计复合材料VEC的核心技术是获得专利的“浮充模具”思想。复合材料对模装于两充液的钢制压力容器之间，而模具沿容器全长形成密封，容器内充满可压缩的导热液体，液体通常为水。
3RTM成型工艺流程及工艺特点
RTM工艺具体工艺流程如下：
特点
⊙可根据生产规模的要求，采用不同材料不同档次的模具，可最大限度地降低成本，从而获得较佳经济效益。
⊙属于闭模树脂注入方法，可最大程度减少树脂等有害成分对人体和环境的毒害，符合环保要求。
⊙采用低黏度快速固化树脂，生产过程中可对RTM模具加热，从而进一步提高生产效率和产品质量。
⊙有利于制备大中尺寸、复杂形状、两面光洁的整体结构件，尺寸精度好，表面质量高，机械性能好。
⊙增强材料预成型体可根据性能要求进行择向增强、局部增强、混杂增强及采用预埋及夹芯结构，可充分发挥FRP的性能可设计性。
4RTM制品常见缺陷、原因及解决方法
01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生轻度粘膜。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这样的总题，需要及时清洗模具。首先用水砂打磨模具上粗糙的部位，然后用蘸有丙酮的棉丝擦洗整个模具，最后给模具涂覆脱模剂。
02起皱
这是有胶衣制品经常发生的弊病之一。胶衣起皱的的主要原因是在注射树脂之前，胶衣树脂固化不完全，注射树酯中的单体（苯乙烯）部分地融解了胶衣树酯，引起膨胀，产生皱纹。因此在注射树脂之前要检查胶衣是否固化。
03漏胶
漏胶的主要原因是模具合模后不严密或密封垫不严密。合模前检查密封垫是否完好，有无裂缝等。发现总是要及时更换。合模时要检查密封状况。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。
04起泡
产生这种现象的主要原因1）模腔内树脂固化的应放热过高，固化时间过短，从而模腔中的气体没有完全排出。2）树脂入模腔时带入空气过多，注射时间内无法将气泡完全排出。3）树脂粘度过大气泡在注射时不能全部从产品中溢出。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。
05制品内部出现干斑
RTM产品内部出现干斑主要原因是玻纤浸润不充分。如果同期产品中出现干斑是某个产品的某个部位，这时也应考虑是否由于玻璃纤维布被子污染造成的。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树脂粘度。查看模具流道是否太长或太窄，及时修改模具。查看给料管，改进给料管，改进给料管，增加给料点。
06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：1、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。
07芯材移动
RTM产品产生这种现象的主要原因是产生轻度粘膜。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这样的总题，需要及时清洗模具。首先用水砂打磨模具上粗糙的部位，然后用蘸有丙酮的棉丝擦洗整个模具，最后给模具涂覆脱模剂。