Os compósitos trançados 3D são formados pela tecelagem de peças pré-formadas secas usando tecnologia têxtil.As peças pré-formadas secas são usadas como reforço, e o processo de moldagem por transferência de resina (RTM) ou processo de infiltração de membrana de resina (RFI) é usado para impregnar e curar, formando diretamente a estrutura do compósito.Como um material compósito avançado, tornou-se um importante material estrutural no campo da aviação e aeroespacial, e tem sido amplamente utilizado nas áreas de automóveis, navios, construção, artigos esportivos e instrumentos médicos.A teoria tradicional de laminados compostos não pode atender a análise de propriedades mecânicas, então estudiosos em casa e no exterior estabeleceram novos métodos de teoria e análise.
O composto trançado tridimensional é um dos materiais compostos tecidos imitados, que é reforçado pelo tecido trançado de fibra (também conhecido como peças pré-formadas tridimensionais) tecido pela tecnologia trançada.Possui alta resistência específica, módulo específico, alta tolerância a danos, tenacidade à fratura, resistência ao impacto, resistência a rachaduras e fadiga e outras excelentes características.
O desenvolvimento de compósitos trançados tridimensionais é devido à baixa resistência ao cisalhamento interlaminar e baixa resistência ao impacto de materiais compósitos feitos de materiais de reforço unidirecionais ou bidirecionais, que não podem ser usados como peças principais de suporte de carga.LR Sanders introduziu a tecnologia trançada tridimensional na aplicação de engenharia em 977. A chamada tecnologia trançada 3D é uma estrutura completa tridimensional livre de pontos que é obtida através do arranjo de fibras longas e curtas no espaço de acordo com certas regras e entrelaçamento uns com os outros, o que elimina o problema do interlayer e melhora muito a resistência a danos de materiais compostos.Pode produzir todos os tipos de forma regular e corpo sólido de forma especial, e fazer com que a estrutura tenha multifunções, ou seja, tecendo membros integrais multicamadas.Atualmente, existem cerca de mais de 20 formas de tecelagem tridimensional, mas existem quatro comumente usadas, ou seja, tecelagem polar
entrançamento), tecelagem diagonal (trançamento diagonal ou embalagem
trançado), tecelagem de fios ortogonais (trançamento ortogonal) e trançado entrelaçado.Existem muitos tipos de trança tridimensional, como trança tridimensional em duas etapas, trança tridimensional em quatro etapas e trança tridimensional em várias etapas.
Características do processo RTM
Uma importante direção de desenvolvimento do processo RTM é a moldagem integral de grandes componentes.VARTM, LIGHT-RTM e SCRIMP são os processos representativos.A pesquisa e aplicação de técnicas de RTM envolvem muitas disciplinas e tecnologias, que é um dos campos de pesquisa de compósitos mais ativos do mundo.Seus interesses de pesquisa incluem: preparação, cinética química e propriedades reológicas de sistemas de resina com baixa viscosidade e alto desempenho;Características de preparação e permeabilidade da pré-forma de fibra;Tecnologia de simulação computacional do processo de moldagem;Tecnologia de monitoramento on-line do processo de conformação;Tecnologia de design de otimização de moldes;Desenvolvimento de novo dispositivo com agente especial In vivo;Técnicas de análise de custos, etc.
Com seu excelente desempenho de processo, o RTM é amplamente utilizado em navios, instalações militares, engenharia de defesa nacional, transporte, aeroespacial e indústria civil.Suas principais características são as seguintes:
(1) Forte flexibilidade na fabricação de moldes e seleção de materiais, de acordo com diferentes escalas de produção,
A mudança de equipamento também é muito flexível, a produção de produtos entre 1000 ~ 20000 peças/ano.
(2) Pode fabricar peças complexas com boa qualidade de superfície e alta precisão dimensional e tem vantagens mais óbvias na fabricação de peças grandes.
(3) Reforço local fácil de realizar e estrutura em sanduíche;Ajuste flexível de classes de material de reforço
Tipo e estrutura projetados para atender a diferentes requisitos de desempenho, desde a indústria civil até a aeroespacial.
(4) Teor de fibra até 60%.
(5) O processo de moldagem RTM pertence a um processo de operação de molde fechado, com ambiente de trabalho limpo e baixa emissão de estireno durante o processo de moldagem.
(6) O processo de moldagem RTM tem requisitos rigorosos no sistema de matéria-prima, o que exige que o material reforçado tenha boa resistência à erosão e infiltração do fluxo de resina.Requer que a resina tenha baixa viscosidade, alta reatividade, cura em temperatura média, baixo valor de pico exotérmico de cura, pequena viscosidade no processo de lixiviação e pode gelificar rapidamente após a injeção.
(7) Injeção de baixa pressão, pressão de injeção geral <30psi (1PSI = 68,95Pa), pode usar molde FRP (incluindo molde epóxi, molde de níquel de eletroformação de superfície FRP, etc.), alto grau de liberdade de design de molde, custo do molde é baixo .
(8) A porosidade dos produtos é baixa.Comparado com o processo de moldagem de prepreg, o processo RTM não requer preparação, transporte, armazenamento e congelamento de prepreg, nenhum processo manual complicado de estratificação e prensagem de sacos a vácuo e nenhum tempo de tratamento térmico, portanto a operação é simples.
No entanto, o processo RTM pode afetar muito as propriedades do produto final porque a resina e a fibra podem ser moldadas por impregnação no estágio de moldagem, e o fluxo de fibra na cavidade, o processo de impregnação e o processo de cura da resina podem afetar muito o propriedades do produto final, aumentando assim a complexidade e incontrolabilidade do processo.
Horário da postagem: 31 de dezembro de 2021