玻璃钢闭模成型工艺LRTM

近几年来，我国手糊玻璃钢成型工艺因质量、强度、成本、环保、清洁等综合方面的要求，已经开始由敞开式手糊工艺过渡到闭模成型工艺。这种闭模成型工艺在国外已流行多年；近几年，国内的玻璃钢企业有了这个技术需求，国外的技术“配套成龙”“一涌而入”。十多年前，在国内流行的是RTM工艺，近年来，由于大型叶片和游艇制造，带进了抽真空成型工艺；对于产品尺寸复杂，强度要求高，原来的RTM工艺辅以了抽成空，即为轻质RTM工艺，所获得制品更轻、材料成本更低、强度更高。本文就一工艺展开探讨。

LRTM工艺是闭模成型工艺中的一种，现将闭模工艺的种类列表如下：

L-RTM成型工艺过程中，除了真空泵是必须的以外，注射设备是可选的，设备要求同RTM所用设备基本一样。如果不采用树脂注射设备也可以达到相同的目的，只是效率上稍有差异。L-RTM模具模腔内是0.2-0.8公斤正压 ，因此对于产品内表面模具的刚度要求不高，主要是为了体现一个“轻”字。L-RTM用的原材料有基体树脂、增强玻纤材料。

L-RTM工艺用的树脂可以是不饱和聚酯树脂，也可以是乙烯基或者环氧树脂，主要要求：

（1）低粘度，仅借助真空即可在增强剂堆积的高密度预成型体中流动、浸润、浸透。（粘度指标180—300厘泊 ）

（2）适用周期长，较长的凝胶时间，较快的固化速度，这样有利于浸透、排气。

（3）可在室温下固化，树脂工作寿命满足结构要求。

（4）固化时无需额外压力，只需真空负压。

（5）具有良好的韧性与高于一般树脂的弹性模量，以及抗腐蚀性。

L-RTM的增强材料主要是玻璃纤维，其含量为45%～55%；增强材料有玻璃纤维连续毡、复合毡及方格布，复合毡的采用减轻制品重量。常州天马和浙江联泽的复合毡已大量使用。

L-RTM工艺属于半机械化的复合材料成型工艺，工人只需将设计好的干纤维或者预成型体放到模具中并合模，随后的工艺则完全靠模具和注射系统来完成和保证，没有任何树脂的暴露，并因而对工人的技术和环境的要求远远低于手糊工艺并可有效地控制产品质量。L-RTM成型技术在国外的应用非常广泛，很多公司都采用该技术制造大型结构制件，在船舶制造工业中应用尤为突出。另外，航天飞机舱壁、导弹的鼻锥、导弹自动瞄准头的整流罩、雷达罩、扫雷艇、推进器、火箭发射简等均在采用L-RTM技术成型。由于L-RTM工艺采用闭模成型工艺，也特别适宜一次成型整体的风力发电机叶片 (纤维、夹芯和接头等可一次在模腔中共成型)，而无需二次粘接。与手糊工艺生产叶片相比，不但节约了粘接工艺的各种工装设备，而且节约了工作时间，提向了生产效率。降低了生产成本。同时由于采用了低粘度树脂浸润纤维以及采用加温固化工艺，大大提高了复合材料质量和生产效率。

L-RTM工艺生产较少的依赖工人的技术水平，工艺质量仅仅依赖确定好的工艺参数，产品质量易于保证，产品的废品率低于手糊工艺。因此，目前国外的高质量复合材料风机叶片往往采用模压、L-RTM、缠绕及预浸料／真空导流工艺制造。其中模压工艺投资较大，适宜小尺寸风机叶片的大批量生产(>5000片/年)；L-RTM工艺适宜中小尺寸风机叶片的中等批量生产(1000--3000片/年)；缠绕及预浸料/真空导流工艺适宜大型风机叶片批量生产。

除了LRTM工艺外，目前还流行一种软模RTM工艺。软模RTM工艺兼顾了RTM和真空导流工艺的优点，将RTM的刚性上模改成硅胶或者橡胶的软模，其作用相当于一层真空袋膜，制品处于软模和模具之间，密封周边，抽真空（0.1MPa左右），在抽真空的同时将树脂从模具的另一端由管路导入到模具中，将增强玻纤浸润。固化后脱模。

软模RTM成型技术的特点：

1、可以制造两面光的形状结构复杂的制品；

2、成型效率一般，适合于中等规模的玻璃钢产品生产（1000件/年以内）；

3、增强材料可以任意方向铺放，容易实现按制品受力状况例题铺放增强材料；

4、软模的使用寿命在10-50次左右，成本介于RTM和真空导流工艺之间目前用于船艇、汽车零部件、工程车覆盖件和精细浮雕工艺等。

软模RTM成型工艺过程中，同样不需要注射设备，只需要一台真空泵就可以了；模具需要单面刚性模一般模腔内是负压0.1Mpa ，所用的原材料与真空导流的材料基本一样。

该工艺效率介于RTM和真空导流之间，其可取之处主要在于所使用真空辅助材料的可重复利用性，以及其在施工过程中提现出来的方便性，优点一、耗材可多次重复利用，降低成本；优点二、可根据模具做成各种复杂形状，便于铺敷，且可有效地避免架桥和干区；优点三、韧性极好，注射过程如有干点，可大力扯动，人为制造树脂导流路线，不用担心真空袋被破坏。

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