3d flettede kompositter dannes ved at væve tørre præformede dele ved hjælp af tekstilteknologi.De tørre præformede dele bruges som forstærkning, og harpiksoverførselsstøbningsproces (RTM) eller harpiksmembraninfiltrationsproces (RFI) bruges til at imprægnere og hærde, hvilket direkte danner kompositstrukturen.Som et avanceret kompositmateriale er det blevet et vigtigt strukturelt materiale inden for luftfart og rumfart og er blevet meget brugt inden for biler, skibe, byggeri, sportsartikler og medicinske instrumenter.Den traditionelle teori om kompositlaminater kan ikke opfylde den mekaniske egenskabsanalyse, så lærde i ind- og udland har etableret nye teorier og analysemetoder.
Tredimensionelt flettet kompositmateriale er et af de imiterede vævede kompositmaterialer, som er forstærket af det fiberflettede stof (også kendt som tredimensionelle præformede dele) vævet af den flettede teknologi.Det har høj specifik styrke, specifik modul, høj skadetolerance, brudsejhed, slagfasthed, revnemodstand og træthed og andre fremragende egenskaber.
Udviklingen af TRE-DIMENSIONALE flettede kompositter skyldes den lave interlaminære forskydningsstyrke og dårlige slagfasthed af kompositmaterialer fremstillet af ensrettede eller tovejs forstærkningsmaterialer, som ikke kan bruges som hovedlastbærende dele.LR Sanders introducerede tredimensionel flettet teknologi i ingeniørapplikationer i 977. Den såkaldte 3D flettede teknologi er en tredimensionel usting-fri komplet struktur, der opnås gennem arrangement af lange og korte fibre i rummet i henhold til visse regler og sammenfletning med hinanden, hvilket eliminerer problemet med mellemlag og i høj grad forbedrer skadesbestandigheden af kompositmaterialer.Det kan producere alle former for regelmæssig form og specialformet solid krop og få strukturen til at have multifunktion, det vil sige vævning af flerlags integreret element.På nuværende tidspunkt er der omkring 20 måder at tredimensionel vævning på, men der er fire almindeligt anvendte, nemlig polar vævning
fletning), diagonal vævning (diagonal fletning eller pakning
fletning), ortogonal trådvævning (ortogonal fletning) og warp interlock fletning.Der er mange typer TRE-DIMENSIONEL fletning, såsom to-trins tredimensionel fletning, fire-trins tredimensionel fletning og flertrins tredimensionel fletning.
RTM proceskarakteristika
En vigtig udviklingsretning for RTM-processen er den integrerede støbning af store komponenter.VARTM, LIGHT-RTM og SCRIMP er de repræsentative processer.Forskningen og anvendelsen af RTM-teknikker involverer mange discipliner og teknologier, som er et af de mest aktive forskningsfelter for kompositter i verden.Hans forskningsinteresser omfatter: forberedelse, kemisk kinetik og rheologiske egenskaber af harpikssystemer med lav viskositet og høj ydeevne;Forberedelse og permeabilitetsegenskaber af fiberpræform;Computersimulering støbning teknologi;On-line overvågningsteknologi til formningsprocessen;Form optimering design teknologi;Udvikling af ny enhed med specialagent In vivo;Omkostningsanalyseteknikker mv.
Med sin fremragende procesydelse er RTM meget udbredt i skibe, militærfaciliteter, national forsvarsteknik, transport, rumfart og civil industri.Dens vigtigste egenskaber er som følger:
(1) Stærk fleksibilitet i formfremstilling og materialevalg, i henhold til forskellige produktionsskalaer,
Udskiftningen af udstyr er også meget fleksibel, produktionen af produkter mellem 1000~20000 stykker/år.
(2) Det kan fremstille komplekse dele med god overfladekvalitet og høj dimensionel nøjagtighed og har mere åbenlyse fordele ved fremstilling af store dele.
(3) Let at realisere lokal forstærkning og sandwichstruktur;Fleksibel justering af armeringsmaterialeklasser
Type og struktur designet til at imødekomme forskellige præstationskrav fra civil industri til rumfartsindustri.
(4) Fiberindhold op til 60%.
(5) RTM-støbeprocessen hører til en lukket støbeproces med rent arbejdsmiljø og lav styrenemission under støbeprocessen.
(6) RTM-støbeprocessen har strenge krav til råmaterialesystemet, hvilket kræver, at det forstærkede materiale har god modstand mod harpiksstrømning og infiltration.Det kræver, at harpiksen har lav viskositet, høj reaktivitet, middeltemperaturhærdning, lav eksoterm spidsværdi for hærdning, lille viskositet i udvaskningsprocessen og kan gelere hurtigt efter injektion.
(7) Lavtryksinjektion, generelt injektionstryk <30psi(1PSI =68,95Pa), kan bruge FRP-støbeform (inklusive epoxystøbeform, FRP-overfladeelektroformende nikkelstøbeform osv.), høj grad af frihed til støbeformdesign, støbeomkostningerne er lave .
(8) Produkternes porøsitet er lav.Sammenlignet med prepreg-støbningsprocessen kræver RTM-processen ingen forberedelse, transport, opbevaring og frysning af prepreg, ingen kompliceret manuel lagdeling og vakuumposepresseproces og ingen varmebehandlingstid, så operationen er enkel.
Imidlertid kan RTM-processen i høj grad påvirke det endelige produkts egenskaber, fordi harpiksen og fiberen kan formes gennem imprægnering i støbestadiet, og fiberstrømmen i hulrummet, imprægneringsprocessen og hærdningsprocessen af harpiksen kan i høj grad påvirke egenskaber af det endelige produkt, hvilket øger kompleksiteten og ukontrollerbarheden af processen.
Indlægstid: 31. december 2021