CN105415711A - 一种rtm碳纤维复合材料试块的制作方法 - Google Patents
一种rtm碳纤维复合材料试块的制作方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105415711A CN105415711A CN201510823076.9A CN201510823076A CN105415711A CN 105415711 A CN105415711 A CN 105415711A CN 201510823076 A CN201510823076 A CN 201510823076A CN 105415711 A CN105415711 A CN 105415711A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- rtm
- test block
- mould
- carbon fibre
- fibre composite
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
- B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
- B29C70/28—Shaping operations therefor
- B29C70/40—Shaping or impregnating by compression not applied
- B29C70/42—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles
- B29C70/46—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles using matched moulds, e.g. for deforming sheet moulding compounds [SMC] or prepregs
- B29C70/48—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles using matched moulds, e.g. for deforming sheet moulding compounds [SMC] or prepregs and impregnating the reinforcements in the closed mould, e.g. resin transfer moulding [RTM], e.g. by vacuum
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
- B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
- B29C70/28—Shaping operations therefor
- B29C70/54—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations, e.g. feeding or storage of prepregs or SMC after impregnation or during ageing
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
本发明公开了一种不同孔隙率的RTM碳纤维复合材料试块的制作方法,树脂传递模塑法简称RTM法。本发明的方法包括:RTM模具的设计与制造、树脂注射过程、树脂固化方法及过程、制品的后处理及孔隙率测试过程。本方法的意义在于制造一种均匀性好,高强度,高减度,低成本,污染小的碳纤维复合材料试块,得到孔隙率与注射压力、固化时间、固化温度等参数的关系,对RTM工艺改进以及人工缺陷的添加有很大的指导作用。
Description
技术领域
本发明涉及一种RTM碳纤维复合材料试块的的制作方法,具体涉及一种RTM碳纤维复合材料试块的制作方法及试块均匀性的超声测试方法。
背景技术
树脂传递模塑(ResinTransferMolding,RTM)作为一种先进的复合材料成型技术,是航空航天先进复合材料低成本制造技术的主要发展方向之一。RTM以其制造成本低、成型速度快、产品质量好、对环境污染小等优点和先进的工艺形式在国内外受到日益广泛的关注。RTM工艺是在闭合模腔中预先铺覆好增强材料,然后将热固性树脂注入模腔内,浸润其中的增强材料,树脂在室温和升温条件下固化,固化完全后脱模,得到两面光滑的制品的一种高技术复合材料液体模塑成型技术。
虽然RTM工艺的碳纤维复合材料有很多优异的性能,但是在制造过程中也会产生一些缺陷,其常见的缺陷类型为孔隙、干斑、褶皱和分层等。因此对RTM工艺产品缺陷的检测就是一项重要的研究工作。通常对复合材料的检测有超声检测、射线检测等,为了获得更好的检测效果,了解材料的性能参数是必不可少的,因此制作一种高质量,低成本,均匀性好的RTM工艺的碳纤维复合材料试块成为了首要前提。
发明内容
本发明是为了制作高质量,均匀性好的RTM工艺的碳纤维复合材料试块,以便将来对碳纤维复合材料进行各方面的性能测试。
本发明是通过以下几个步骤实现,一种RTM碳纤维复合材料试块的的制作方法,其特征在于方法步骤如下:
(1)RTM模具的设计与制作;
(2)模具闭模和树脂注入过程;
(3)固化成型及温度控制;
(4)试块的后处理及孔隙率测试。
进一步的,所述RTM模具的设计与制作,模具由上下两个面板组成,模具大小300*300mm,下面板槽长宽为200*200mm,槽深4.5mm,上面板有两个带有内螺纹灌注环氧树脂的大孔和两个无螺纹排气小孔。
进一步的,模具闭模和树脂的注入,将制作好的预成型体放入加有脱模剂的模具中闭模,将环氧树脂,固化剂三乙烯四胺按比例100:12.4搅拌均匀,然后从树脂注射孔中注入到模具中,注射压力为0.15MPa。
进一步的,树脂的固化成型以及固化温度的控制,树脂注射完毕后,将模具放入烘箱中,按照130℃/3h+140℃/1h+150℃/1h+160℃/1h+170℃/1h+180℃/2h+200℃/2h的阶梯升温程序进行固化操作,后随烘箱降至室温脱模,取出复合材料板。
进一步的,试块的后处理,将取出的碳纤维复合材料板切割成150*150mm的试块,然后通过用超声的脉冲反射法测定试块的声速和声衰减,用特征扫描成像的方法将试块内部进行成像,最后用RAM-5000SNAP非线性超声测试系统测量复合材料的非线性系数,得到试块的孔隙率。
进一步的,在其他条件一样的情况下,分别改变注射压力,固化时间,固化温度,重复以上步骤,得到不同的RTM复合材料试块,并测试试块的孔隙率含量。
本发明的有益效果是:(1)可以很好的掌握RTM工艺并制造出均匀性好,质量高的碳纤维复合材料,(2)为以后RTM工艺的碳纤维复合材料的声学性能的测量提供试样,(3)对将来试样中人工缺陷的添加以及非线性测试有很大的指导作用。
附图说明
图1所示是RTM工艺模具上面板的示意图。
图2所示是RTM工艺模具下面板的示意图。
图3所示是RTM工艺试块制作的流程图。
图4所示是复合材料试样非线性测试图。
具体实施方式
如图1、图2、图3、图4所示,一种RTM碳纤维复合材料试块的的制作方法,其特征在于方法步骤如下:
(1)将碳纤维布裁剪成250*250mm大小若干块铺到带有脱模布的RTM模具中,用螺栓紧固模具密封。
(2)将环氧树脂,固化剂三乙烯四胺按100:12.4的比例在室温下混合5min,混合均匀再在115℃的温度下抽真空直至体系内气泡完全消失。
(3)合模后将树脂从注射孔中注入到模具中,注射压力为0.15MPa,注射温度为45℃。
(4)注射完树脂后将模具放入烘箱按照130℃/3h+140℃/1h+150℃/1h+160℃/1h+170℃/1h+180℃/2h+200℃/2h的阶梯升温程序进行固化操作,后随烘箱降至室温进行脱模,取出复合材料板。
(5)将制作好的复合材料板切割成150*150mm大小的试块,然后通过用超声的脉冲反射法测定试块的声速和声衰减,用特征扫描成像的方法将试块内部进行成像,最后用RAM-5000SNAP非线性超声测试系统测量复合材料的非线性系数,得到试块的孔隙率。
(6)在其他条件一样的情况下,分别改变注射压力,固化时间,固化温度,重复以上步骤,得到不同的RTM复合材料试块,并测试试块的孔隙率含量。
Claims (5)
1.一种RTM碳纤维复合材料试块的制作方法,其特征在于方法步骤如下:
(1)RTM模具的设计与制作;
(2)模具闭模和树脂注入过程;
(3)固化成型及温度控制;
(4)试块的后处理及孔隙率测试。
2.根据权利要求1所述的一种RTM碳纤维复合材料试块的制作方法,其特征在于:模具由上下两个面板组成,模具大小300*300mm,下面板槽长宽为200*200mm,槽深4.5mm,上面板有两个带有内螺纹灌注环氧树脂的大孔和两个无螺纹排气小孔。
3.根据权利要求1所述的一种RTM碳纤维复合材料试块的制作方法,其特征在于将制作好的预成型体放入加有脱模剂的模具中闭模,将环氧树脂,固化剂三乙烯四胺,按比例100:12.4搅拌均匀,然后从树脂注射孔中注入到模具中,注射压力为0.15MPa。
4.根据权利要求1所述的一种RTM碳纤维复合材料试块的制作方法,其特征在于树脂注射完毕后,将模具放入烘箱中,按照130℃/3h+140℃/1h+150℃/1h+160℃/1h+170℃/1h+180℃/2h+200℃/2h的阶梯升温程序进行固化操作,后随烘箱降至室温脱模,取出复合材料板。
5.根据权利要求1所述的一种RTM碳纤维复合材料试块的制作方法,其特征在于:将取出的碳纤维复合材料板切割成150*150mm的试块,然后通过用超声的脉冲反射法测定试块的声速和声衰减,用特征扫描成像的方法将试块内部进行成像,最后用RAM-5000SNAP非线性超声测试系统测量复合材料的非线性系数,得到试块的孔隙率。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510823076.9A CN105415711A (zh) | 2015-11-24 | 2015-11-24 | 一种rtm碳纤维复合材料试块的制作方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510823076.9A CN105415711A (zh) | 2015-11-24 | 2015-11-24 | 一种rtm碳纤维复合材料试块的制作方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN105415711A true CN105415711A (zh) | 2016-03-23 |
Family
ID=55494454
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201510823076.9A Pending CN105415711A (zh) | 2015-11-24 | 2015-11-24 | 一种rtm碳纤维复合材料试块的制作方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN105415711A (zh) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108127935A (zh) * | 2017-11-17 | 2018-06-08 | 籍瑞 | 一种低孔隙率的碳纤维ma-boz复合材料的rtm成型工艺 |
CN112986400A (zh) * | 2019-12-13 | 2021-06-18 | 中车唐山机车车辆有限公司 | 探头移动辅助装置 |
CN114074438A (zh) * | 2021-03-19 | 2022-02-22 | 亨弗劳恩(江苏)复合材料研发有限公司 | 一种改善热固性复合材料注射成型缺陷的方法 |
-
2015
- 2015-11-24 CN CN201510823076.9A patent/CN105415711A/zh active Pending
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
徐肖霞: "RTM/纺织复合材料超声波检测方法研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库工程科技I辑》 * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108127935A (zh) * | 2017-11-17 | 2018-06-08 | 籍瑞 | 一种低孔隙率的碳纤维ma-boz复合材料的rtm成型工艺 |
CN112986400A (zh) * | 2019-12-13 | 2021-06-18 | 中车唐山机车车辆有限公司 | 探头移动辅助装置 |
CN114074438A (zh) * | 2021-03-19 | 2022-02-22 | 亨弗劳恩(江苏)复合材料研发有限公司 | 一种改善热固性复合材料注射成型缺陷的方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103192536B (zh) | 纤维增强树脂基复合材料的微波高压间歇固化法及模具 | |
CN107187078B (zh) | 一种碳纤维预浸料快速模压成型工艺 | |
CN101075269B (zh) | 模具型腔设计方法 | |
CN105415711A (zh) | 一种rtm碳纤维复合材料试块的制作方法 | |
CN110861318A (zh) | 一种碳纤维汽车前地板模压成型方法 | |
CN103341985B (zh) | 纤维增强pbt复合材料的真空辅助树脂扩散成型方法 | |
CN101992265B (zh) | 用于水玻璃自硬砂造型的树脂铸造模具制造方法 | |
CN105547790A (zh) | 一种含人工孔隙缺陷的rtm玻璃纤维复合材料板的制作方法 | |
CN102490371A (zh) | 一种玻璃钢格栅成型方法及其专用成型模具 | |
CN108995254A (zh) | 一种纳米孔防热复合材料与承载结构共固化成型方法 | |
CN107214975B (zh) | 一种模拟涂覆快速成型湿法模压工艺 | |
CN104175575A (zh) | 一种大尺寸复合材料制件整体步进rtm工艺方法 | |
WO2016197465A1 (zh) | 利用微波加热固化人造石材的设备及方法 | |
Haider et al. | An experimental investigation of class A surface finish of composites made by the resin transfer molding process | |
CN108864995B (zh) | 一种多轴向复合材料弯管及制备方法 | |
CN103481524A (zh) | 一种树脂基三维编织复合材料成型工艺 | |
CN103589137A (zh) | 一种基于hp-rtm工艺快速成型的聚氨酯麻纤维复合板材 | |
CN203600471U (zh) | 一种玻璃纤维环氧树脂绝缘管制品的成型模具 | |
CN104149362A (zh) | 兆瓦级风电机舱罩壳灌注一体成型制作方法 | |
RU2630798C1 (ru) | Оснастка для формования изделий из полимерных композиционных материалов и способ ее изготовления | |
CN102514132B (zh) | 复合材料构件缠绕成型用形状记忆聚合物芯模的制作方法 | |
GB2586943A (en) | Method of manufacturing a water-soluble mandrel | |
CN104786523B (zh) | 一种树脂传递模塑成型复合材料孔隙率检测标块及其制备方法 | |
CN109940908A (zh) | 一种碳纤维和酚醛树脂复合材料的成型工艺 | |
CN209738206U (zh) | 一种前灯注塑模一体式内抽结构 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20160323 |