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常见问题

RTM常用纤维增强材料有哪些?

发布时间:2021-09-09  人气: 167

RTM对纤维增强材料的要求:适用性强、均匀性好(重量和厚度)、容积压缩性系数大、耐树脂冲刷性好,对树脂流动阻力小、与树脂浸渍均匀、机械强度高。RTM用的纤维类型包括E玻璃纤维、R玻璃纤维和S玻璃纤维,以及各种高模碳纤维和芳纶纤维。所使用的玻璃纤维织物结构形式包括表面毡、机织布、短切毡、连续毡、缝编毡、多轴向织物、RTM专用复合毡以及立体编织物等多种类型。碳纤维等高性能纤维通常使用不同织造方法的布,在很多高性能部件的制造场合,三维立体仿形织物的应用越来越多。

1、机织布:方格布是最为常见的机织布,其他类型的机织布如斜纹布、缎纹布等都可以用于RTM工艺。各种类型的机织布在铺层时很容易发生皱褶和扭曲,不容易铺放到位。因此,机织布通常用于一些型面变化比较简单的产品。为保证纤维在模具内的稳定,可以使用特定的黏结剂固定织物,也可以采用手工缝编的方式,用涤纶线将布与布缝合在一起。

2、短切毡:短切毡用于RTM工艺的优点是成本低、变形性好,缺点是耐冲刷性差,但是如果在靠近模具注射口的短切毡上面铺放机织布,可以降低树脂对纤维的冲刷。从实际使用的情况来看,短切毡和机织布配合使用可以提高制品层间的剪切性能,同时实现纤维在不同分布方向上的互补。

3、连续毡:玻璃纤维连续原丝毡是一种重要的玻璃纤维无纺增强基材,它的单位面积质量为225~900g/m2,厚度为2~5mm。连续毡具有各向同性、抗移性好、贴覆性好、制品强度高等优点,成为RTM工艺中非常重要的一种增强材料。

4、缝编毡:缝编毡是通过缝编机将不同类型的纤维缝合成纤维毡的结构形式。缝编毡可以通过不同的缝合方式实现纤维织物的多种增强结构形式,是RTM工艺中应用最多、成本较低的一种增强材料。各种缝编毡的类型如下:

(1)单轴向织物。仅在与织物长度方向成0°(经向)或90°(纬向)的一个方向平行铺设无捻粗砂并缝合成织物。

(2)双轴向织物。在与织物长度方向成0°、90°、±45°的四个方向任意两个方向铺设无捻粗纱,每个方向各自形成独立的纱层并缝合成双轴向织物。

(3)多轴向织物。在与织物长度成0°、90°、±45°的四个方向任意三个或四个方向平行铺设无捻粗砂,然后缝合成多轴向织物。

(4)缝编短切毡。用组合在缝编机上的短切机,将无捻粗纱短切并铺撒均匀,然后缝合成毡

(5)缝编复合毡。将单轴向织物、双轴向织物、多轴向织物中的任意一种与缝编短切毡在缝编机上可缝合制成2~5层缝编复合毡

5)三维立体织物。通过长短纤维相互交织而获得的三维无缝合的完整结构,其工艺特点是能制造成出规则形状及异形实心体,并可以使结构件具有多功能性,即编织多层整体构件。三维编织主要应用于对力学性能要求非常高的航空航天结构部件的制造。

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