Plecione kompozyty 3D są formowane przez tkanie wstępnie uformowanych części na sucho przy użyciu technologii tekstylnej.Suche wstępnie uformowane części są używane jako wzmocnienie, a proces formowania przetłoczonego żywicy (RTM) lub proces infiltracji membraną żywicy (RFI) jest stosowany do impregnacji i utwardzania, bezpośrednio tworząc strukturę kompozytu.Jako zaawansowany materiał kompozytowy stał się ważnym materiałem konstrukcyjnym w lotnictwie i kosmonautyce i był szeroko stosowany w dziedzinie samochodów, statków, budownictwa, artykułów sportowych i instrumentów medycznych.Tradycyjna teoria laminatów kompozytowych nie może sprostać analizie właściwości mechanicznych, więc uczeni w kraju i za granicą ustalili nową teorię i metody analizy.
Trójwymiarowy pleciony kompozyt jest jednym z imitowanych tkanych materiałów kompozytowych, który jest wzmocniony plecioną tkaniną włóknistą (znaną również jako trójwymiarowe wstępnie uformowane części) tkaną technologią plecioną.Ma wysoką wytrzymałość właściwą, moduł właściwy, wysoką tolerancję na uszkodzenia, odporność na pękanie, odporność na uderzenia, odporność na pękanie i zmęczenie oraz inne doskonałe właściwości.
Rozwój plecionych kompozytów TRÓJWYMIAROWYCH wynika z niskiej wytrzymałości na ścinanie międzywarstwowe i słabej odporności na uderzenia materiałów kompozytowych wykonanych z jednokierunkowych lub dwukierunkowych materiałów wzmacniających, które nie mogą być stosowane jako główne elementy nośne.Firma LR Sanders wprowadziła trójwymiarową technologię plecionek do zastosowań inżynierskich w 977 roku. Tak zwana technologia plecionych 3D to trójwymiarowa, pozbawiona szwów kompletna struktura, którą uzyskuje się poprzez rozmieszczenie długich i krótkich włókien w przestrzeni zgodnie z określonymi zasadami i przeplotem ze sobą, co eliminuje problem międzywarstw i znacznie poprawia odporność materiałów kompozytowych na uszkodzenia.Może wytwarzać wszelkiego rodzaju regularne kształty i bryły o specjalnym kształcie, a także sprawić, że struktura będzie wielofunkcyjna, to znaczy tkacki wielowarstwowy element integralny.Obecnie istnieje około 20 sposobów tkania trójwymiarowego, ale są cztery powszechnie stosowane, a mianowicie tkanie biegunowe
splatanie), splatanie ukośne (splatanie skośne lub upakowanie
splatanie), ortogonalne splatanie nici (ortogonalne splatanie) i splatanie splecione z osnową.Istnieje wiele typów splatania TRÓJWYMIAROWEGO, takich jak dwuetapowe splatanie trójwymiarowe, 4-etapowe splatanie trójwymiarowe i wieloetapowe splatanie trójwymiarowe.
Charakterystyka procesu RTM
Ważnym kierunkiem rozwoju procesu RTM jest integralne formowanie dużych elementów.Reprezentatywnymi procesami są VARTM, LIGHT-RTM i SCRIMP.Badania i zastosowania technik RTM obejmują wiele dyscyplin i technologii, co jest jednym z najbardziej aktywnych obszarów badawczych kompozytów na świecie.Jego zainteresowania badawcze obejmują: otrzymywanie, kinetykę chemiczną i właściwości reologiczne układów żywicznych o niskiej lepkości i wysokich parametrach;Charakterystyka przygotowania i przepuszczalności preformy włóknistej;Technologia symulacji komputerowej procesu formowania;Technologia monitoringu on-line procesu formowania;Technologia projektowania optymalizacji formy;Opracowanie nowego urządzenia z agentem specjalnym In vivo;Techniki analizy kosztów itp.
Dzięki doskonałej wydajności procesu RTM jest szeroko stosowany na statkach, obiektach wojskowych, inżynierii obrony narodowej, transporcie, lotnictwie i przemyśle cywilnym.Jego główne cechy są następujące:
(1) Duża elastyczność w produkcji form i doborze materiałów, zgodnie z różnymi skalami produkcji,
Zmiana sprzętu jest również bardzo elastyczna, produkcja wynosi od 1000 do 20000 sztuk rocznie.
(2) Może wytwarzać złożone części o dobrej jakości powierzchni i wysokiej dokładności wymiarowej oraz ma bardziej oczywiste zalety w produkcji dużych części.
(3) Łatwa do zrealizowania lokalna struktura wzmacniająca i warstwowa;Elastyczne dopasowanie klas materiałów zbrojeniowych
Typ i konstrukcja zaprojektowane w celu spełnienia różnych wymagań wydajnościowych, od przemysłu cywilnego po lotniczy.
(4) Zawartość błonnika do 60%.
(5) Proces formowania RTM należy do zamkniętego procesu eksploatacji formy, z czystym środowiskiem pracy i niską emisją styrenu podczas procesu formowania.
(6) Proces formowania RTM ma surowe wymagania dotyczące systemu surowcowego, który wymaga, aby wzmocniony materiał miał dobrą odporność na szorowanie i infiltrację przepływu żywicy.Wymaga, aby żywica miała niską lepkość, wysoką reaktywność, utwardzanie w średniej temperaturze, niską egzotermiczną wartość szczytową utwardzania, małą lepkość w procesie ługowania i możliwość szybkiego żelowania po wstrzyknięciu.
(7) Wtrysk niskociśnieniowy, ogólne ciśnienie wtrysku <30 psi (1PSI = 68,95 Pa), można użyć formy FRP (w tym formy epoksydowej, formy niklowej do elektroformowania powierzchni FRP itp.), Wysoki stopień swobody projektowania form, koszt formy jest niski .
(8) Porowatość produktów jest niska.W porównaniu z procesem formowania prepregu, proces RTM nie wymaga przygotowania, transportu, przechowywania i zamrażania prepregu, skomplikowanego procesu ręcznego nakładania warstw i prasowania worków próżniowych oraz obróbki cieplnej, więc operacja jest prosta.
Jednak proces RTM może znacznie wpłynąć na właściwości produktu końcowego, ponieważ żywicę i włókno można kształtować poprzez impregnację na etapie formowania, a przepływ włókien we wnęce, proces impregnacji i proces utwardzania żywicy mogą znacznie wpłynąć na właściwości produktu końcowego, zwiększając tym samym złożoność i niekontrolowalność procesu.
Czas postu: 31 grudnia 2021 r