Els compostos trenats en 3D es formen teixint peces preformades seques mitjançant tecnologia tèxtil.Les peces preformades seques s'utilitzen com a reforç, i el procés d'emmotllament per transferència de resina (RTM) o el procés d'infiltració de membrana de resina (RFI) s'utilitza per impregnar i curar, formant directament l'estructura composta.Com a material compost avançat, s'ha convertit en un material estructural important en el camp de l'aviació i l'aeroespacial, i s'ha utilitzat àmpliament en els camps d'automòbils, vaixells, construcció, articles esportius i instruments mèdics.La teoria tradicional dels laminats compostos no pot complir amb l'anàlisi de propietats mecàniques, de manera que els estudiosos nacionals i estrangers han establert noves teories i mètodes d'anàlisi.
El compost trenat tridimensional és un dels materials compostos teixits imitats, que es reforça amb el teixit trenat de fibra (també conegut com a peces preformades tridimensionals) teixit per la tecnologia trenada.Té una alta resistència específica, mòdul específic, alta tolerància al dany, resistència a la fractura, resistència a l'impacte, resistència a les esquerdes i fatiga i altres característiques excel·lents.
El desenvolupament de compostos trenats TRIDIMENSIONALs es deu a la baixa resistència al tall interlaminar i a la poca resistència a l'impacte dels materials compostos fets de materials de reforç unidireccionals o bidireccionals, que no es poden utilitzar com a peces de suport de càrrega principals.LR Sanders va introduir la tecnologia trenada tridimensional a l'aplicació d'enginyeria l'any 977. L'anomenada tecnologia trenada 3D és una estructura completa tridimensional sense costura que s'obté mitjançant la disposició de fibres llargues i curtes a l'espai segons determinades regles i entrellaçat. entre si, cosa que elimina el problema de la capa intercalada i millora considerablement la resistència als danys dels materials compostos.Pot produir tot tipus de forma regular i cos sòlid de forma especial, i fer que l'estructura tingui múltiples funcions, és a dir, teixir un membre integral multicapa.Actualment, hi ha més de 20 maneres de teixit tridimensional, però n'hi ha quatre que s'utilitzen habitualment, és a dir, el teixit polar.
trenat), teixit diagonal (trençat diagonal o embalatge
trenat), el teixit de fil ortogonal (trençat ortogonal) i el trenat entrellaçat d'ordit.Hi ha molts tipus de trenat TRIDIMENSIONAL, com ara el trenat tridimensional de dos passos, el trenat tridimensional de quatre passos i el trenat tridimensional de diversos passos.
Característiques del procés RTM
Una direcció de desenvolupament important del procés RTM és l'emmotllament integral de components grans.VARTM, LIGHT-RTM i SCRIMP són els processos representatius.La recerca i l'aplicació de les tècniques RTM impliquen moltes disciplines i tecnologies, que és un dels camps de recerca més actius de composites al món.Els seus interessos de recerca inclouen: preparació, cinètica química i propietats reològiques de sistemes de resines amb baixa viscositat i alt rendiment;Característiques de preparació i permeabilitat de la preforma de fibra;Tecnologia de simulació per ordinador del procés d'emmotllament;Tecnologia de seguiment en línia del procés de conformació;Tecnologia de disseny d'optimització de motlles;Desenvolupament de nou dispositiu amb agent especial In vivo;Tècniques d'anàlisi de costos, etc.
Amb el seu excel·lent rendiment de procés, RTM s'utilitza àmpliament en vaixells, instal·lacions militars, enginyeria de defensa nacional, transport, indústria aeroespacial i civil.Les seves principals característiques són les següents:
(1) Forta flexibilitat en la fabricació de motlles i selecció de materials, segons diferents escales de producció,
El canvi d'equip també és molt flexible, la producció de productes entre 1000~20000 peces/any.
(2) Pot fabricar peces complexes amb bona qualitat superficial i alta precisió dimensional, i té avantatges més evidents en la fabricació de peces grans.
(3) Fàcil de realitzar reforç local i estructura sandvitx;Ajust flexible de les classes de material de reforç
Tipus i estructura dissenyats per satisfer diferents requisits de rendiment, des de la indústria civil fins a la indústria aeroespacial.
(4) Contingut de fibra fins al 60%.
(5) El procés d'emmotllament RTM pertany a un procés d'operació de motlle tancat, amb un entorn de treball net i baixa emissió d'estirè durant el procés d'emmotllament.
(6) El procés d'emmotllament RTM té requisits estrictes sobre el sistema de matèries primeres, que requereix que el material reforçat tingui una bona resistència al fregament i la infiltració del flux de resina.Requereix que la resina tingui una viscositat baixa, una alta reactivitat, un curat a temperatura mitjana, un valor màxim exotèrmic baix de curat, una viscositat petita en el procés de lixiviació i que pugui gelificar ràpidament després de la injecció.
(7) Injecció a baixa pressió, pressió general d'injecció <30psi (1PSI = 68,95 Pa), pot utilitzar motlle de FRP (incloent motlle epoxi, motlle de níquel electroformat de superfície FRP, etc.), alt grau de llibertat de disseny de motlle, el cost del motlle és baix .
(8) La porositat dels productes és baixa.En comparació amb el procés d'emmotllament preimpregnat, el procés RTM no requereix preparació, transport, emmagatzematge i congelació de preimpregnat, cap procés manual complicat de premsat de bosses al buit i cap tractament tèrmic, de manera que l'operació és senzilla.
Tanmateix, el procés RTM pot afectar molt les propietats del producte final perquè la resina i la fibra es poden modelar mitjançant la impregnació en l'etapa d'emmotllament, i el flux de fibra a la cavitat, el procés d'impregnació i el procés de curat de la resina poden afectar molt el propietats del producte final, augmentant així la complexitat i la incontrolabilitat del procés.
Hora de publicació: 31-12-2021