Sélection et fabrication des matériaux de moisissure pour le processus RTM (moulage de transfert de résine)

Le moulage de transfert de résine (RTM) est un processus fermé dans lequel la résine est injectée dans un moule scellé pour imprégner des matériaux de renforcement et former la partie composite finale par durcissement. Le RTM est idéal pour produire des composants de haute qualité en forme de complexe dans des cycles de production à volume moyen. Il offre de nombreux avantages, notamment la compatibilité avec une grande variété de renforts de fibres et de systèmes de résine, une excellente finition en surface, une teneur élevée en fibres, de faibles émissions pendant le moulage, un impact environnemental minimal, une forte adaptabilité à l'automatisation, un coût d'investissement relativement faible et une efficacité de production élevée. En conséquence, RTM est largement utilisé dans des industries telles que l'automobile, l'aérospatiale, la défense, l'équipement mécanique et l'électronique.

Le moule est l'un des facteurs les plus critiques déterminant la qualité des produits RTM. Les moules RTM se composent généralement d'une paire de moisissures mâles et femelle, ce qui rend la finition de surface et la précision dimensionnelle des deux moitiés de moisissures essentielles à la qualité finale du produit.

Sélection des matériaux

La qualité d'un moule RTM commence par la sélection des matériaux, adaptée pour répondre aux exigences spécifiques du processus RTM.

1. Couche de gelcoat
   RTM génère une chaleur exothermique significative pendant le durcissement - par exemple, une pièce de 4 mm d'épaisseur peut atteindre plus de 120 ° C. Par conséquent, la résine de gelcoat doit offrir une résistance à la chaleur, une stabilité des chocs thermiques et une rétention de brillance. Dans ce processus, un gelcoat d'outillage basé sur l'ester en vinyle est sélectionné, offrant une température de distorsion thermique entre 160 ° C et 172 ° C et d'excellentes performances mécaniques.

2. Couche de surface
   Cette couche doit fournir une résistance à la chaleur et aux fissures. Une combinaison de 30 g / ㎡ tapis de surface et 300 g / ㎡ le tapis de brin haché en verre électronique est utilisée comme renforcement, associée à une résine d'ester en vinyle époxy bisphénol-A. Cette résine présente d'excellentes performances à haute température et un faible retrait.

3. Couche de renforcement
   Focus sur la résistance mécanique et le faible retrait, cette couche utilise un tissu tissé de verre électronique de 0,4 mM et un tapis de brin haché de 300 g / ㎡ comme renforts, avec une résine de shrinage zéro comme matrice.

4. Couche structurelle
   Pour améliorer la rigidité globale de la moisissure et faciliter les opérations d'ouverture / fermeture des moisissures, une structure d'armature à cadre en acier est utilisée.

Fabrication de moisissures

Traditionnellement, les moules maîtres FRP ont été fabriqués à l'aide de matériaux comme du plâtre, du bois, du ciment ou de la cire à travers des processus manuels. Cependant, ces matériaux et méthodes ne sont souvent pas en mesure de répondre aux exigences de haute précision et de qualité de surface des moules RTM. Leurs limites comprennent la difficulté à atteindre des surfaces de classe A, une précision dimensionnelle incohérente, des workflows complexes, de longs cycles de production et un risque élevé de défauts - ce qui les rend inadaptés aux applications RTM.

Pour répondre aux exigences strictes de l'outillage RTM, la résine de bloc machinable, communément appelée carte d'outillage, est désormais largement utilisée. Ce matériau est généralement fabriqué à partir d'un mélange de résine époxy, d'ABS, de microsphères en verre, d'oxyde d'aluminium et de fibre de carboxyméthyle. Après un mélange complet et un chauffage dans une consistance de type pâte (avec des agents supplémentaires comme le phtalate de dibutyle), le mélange est déguisé sous vide et coulé dans des moules. Une fois durci par le chauffage, il forme un solide stable avec une excellente machinabilité et des propriétés thermiques.

Lorsque vous utilisez une carte d'outillage pour fabriquer le modèle maître, le processus commence par la création d'un modèle numérique 3D à l'aide d'un logiciel CAO tel que Pro / E, UG ou CATIA. Pour garantir la précision, les allocations de retrait sont considérées comme sur la base du système de résine sélectionné. Le moule principal est ensuite usiné CNC pour refléter la forme, la taille et l'épaisseur exactes du produit final, éliminant le besoin de modélisation de la cavité et améliorant considérablement la précision dimensionnelle.