HP-RTM成型工藝

HP-RTM是英文High Pressure Resin Transfer Molding的簡(jiǎn)寫(xiě)，全稱(chēng)是高壓樹(shù)脂傳遞模塑成型工藝，簡(jiǎn)稱(chēng)HP-RTM成型工藝。它是指利用高壓壓力將樹(shù)脂對(duì)沖混合并注入到預(yù)先鋪設(shè)有纖維增強(qiáng)材料和預(yù)置嵌件的真空密閉模具內(nèi)，經(jīng)樹(shù)脂流動(dòng)充模、浸漬、固化和脫模，獲得復(fù)合材料制品的成型工藝。

上述介紹中關(guān)鍵詞介紹：

• 高壓壓力：這里的高壓是相對(duì)于傳統(tǒng)RTM（Resin Transfer Molding）工藝而言，HP-RTM把注膠壓力提升到80bar。高壓注膠的好處是樹(shù)脂可以更快的達(dá)到每個(gè)拐角，因此可以提高產(chǎn)品的纖維含量，提高產(chǎn)品性能，對(duì)于造型復(fù)雜的零件更加適用；

• 預(yù)先鋪設(shè)：這里預(yù)先鋪設(shè)的纖維增強(qiáng)材料是指已經(jīng)經(jīng)過(guò)剪裁預(yù)成型的纖維材料；

• 預(yù)置嵌件：嵌件是指在成型前放置于模具里的零件，材質(zhì)有金屬和非金屬，這樣使得成型后的制品，嵌件被包入本身的結(jié)構(gòu)中，不可拆卸。是否需要預(yù)置嵌件由制品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)決定。

以上流程可以通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的工藝流程圖來(lái)體現(xiàn)：

前面提到HP-RTM成型工藝是相對(duì)于傳統(tǒng)RTM工藝而言進(jìn)行優(yōu)化后的成型工藝，在不同的優(yōu)化方向上，也相應(yīng)開(kāi)發(fā)出了其它的以RTM工藝為基礎(chǔ)，進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率和制品性能的工藝，比如現(xiàn)在HRC擁有的HP-CRTM（High Pressure Compression Resin Transfer Molding）成型工藝.

HP-CRTM成型工藝是在HP-RTM工藝技術(shù)中的樹(shù)脂注膠前，將模具上移0.5~1mm，增大密封模腔間隙，模具可以有更寬的澆道，降低樹(shù)脂流動(dòng)阻力，注膠結(jié)束后再將模具在高壓下完全閉合，樹(shù)脂體系隨閉合壓力流動(dòng)充模，成型壓力相對(duì)較低，這樣既保證纖維不亂紋，又保證了較高的注射速度。

工藝流程圖體現(xiàn)為：

HP-RTM成型工藝是現(xiàn)在廣泛應(yīng)用在多行業(yè)的復(fù)合材料成型工藝之一，它的優(yōu)點(diǎn)在于可能實(shí)現(xiàn)相對(duì)于傳統(tǒng)RTM工藝的低成本、短周期、大批量、高質(zhì)量生產(chǎn)（良好的制件表面），在汽車(chē)制造、造船、飛機(jī)制造、農(nóng)業(yè)機(jī)械、鐵路運(yùn)輸、風(fēng)力發(fā)電、體育用品等多行業(yè)均有應(yīng)用。

下面，我們來(lái)看一些采用了HP-RTM成型工藝及衍生的其它相關(guān)工藝得到的具體制品：

碳纖維電動(dòng)滑板

碳纖維帽型梁

BMW i8 車(chē)身側(cè)框架

AUDI AG的碳纖維底板模塊，

成型工藝中應(yīng)用了Ultra-RTM工藝

?濕法模壓成型工藝

本期推送介紹的第二個(gè)成型工藝是濕法模壓工藝，也稱(chēng)WCM（是Wet Compression Molding的簡(jiǎn)稱(chēng)）工藝，先來(lái)看相關(guān)的工藝流程圖：

將濕法模壓工藝的成型步驟可分解如下：

1、使用裁切好的碳纖維或玻纖干布鋪放成平面；

2、將材料轉(zhuǎn)移在模具上；

3、進(jìn)行涂膠，使樹(shù)脂覆蓋纖維；

4、進(jìn)行合模，抽真空、加壓，加熱固化；

5、開(kāi)模，取出產(chǎn)品。

濕法模壓工藝最主要的特點(diǎn)是前期裁切使用干的纖維布，先進(jìn)行噴涂樹(shù)脂之后再放入模具進(jìn)行成型固化，這也致使該工藝更適合加工形狀復(fù)雜程度低（2D或2.5D造型）的制品，應(yīng)用行業(yè)廣泛，其優(yōu)點(diǎn)是批量生產(chǎn)節(jié)拍快，模具設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，單件成本低。

下面分享幾組應(yīng)用濕法模壓工藝得到的制品及案例：

我們將上述關(guān)鍵詞串起來(lái)就得到了基本工藝流程，如下圖：

碳纖維mini機(jī)蓋

上圖是濕法模壓工藝在BMW i3和i8車(chē)型中應(yīng)用圖示，其中在BMW i3（右）中使用了17個(gè)“濕壓部件”，在i8（左）中使用了21個(gè)。

上圖，濕法模壓工藝被用來(lái)生產(chǎn)BMW7系的“Carbon Core（碳芯）”乘客艙組件，為造型復(fù)雜度較低的零件提供更短的生產(chǎn)周期和更低的成本。