Vật liệu tổng hợp bện 3d được hình thành bằng cách dệt các bộ phận được tạo hình sẵn khô bằng công nghệ dệt.Các bộ phận tạo hình sẵn khô được sử dụng làm cốt thép, và quy trình đúc chuyển nhựa (RTM) hoặc quy trình thấm màng nhựa (RFI) được sử dụng để ngâm tẩm và xử lý, trực tiếp tạo thành cấu trúc composite.Là một vật liệu composite tiên tiến, nó đã trở thành một vật liệu cấu trúc quan trọng trong lĩnh vực hàng không và hàng không vũ trụ, và đã được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực ô tô, tàu, xây dựng, đồ thể thao và dụng cụ y tế.Lý thuyết truyền thống về các tấm composite không thể đáp ứng các phân tích tính chất cơ học, vì vậy các học giả trong và ngoài nước đã thiết lập lý thuyết và phương pháp phân tích mới.
Composite bện ba chiều là một trong những vật liệu composite dệt mô phỏng, được gia cố bằng vải bện sợi (còn được gọi là các bộ phận tạo hình sẵn ba chiều) được dệt bằng công nghệ bện.Nó có cường độ riêng cao, mô đun cụ thể, khả năng chịu thiệt hại cao, độ bền đứt gãy, khả năng chống va đập, chống nứt và mỏi và các đặc tính tuyệt vời khác.
Sự phát triển của vật liệu tổng hợp bện BA CHIỀU là do độ bền cắt giữa các lớp thấp và khả năng chống va đập kém của vật liệu composite được làm từ vật liệu gia cố một chiều hoặc hai chiều, không thể được sử dụng làm bộ phận chịu lực chính.LR Sanders đã giới thiệu công nghệ bện ba chiều vào ứng dụng kỹ thuật vào năm 977. Cái gọi là công nghệ bện 3D là một cấu trúc hoàn chỉnh không có đường may ba chiều có được thông qua việc sắp xếp các sợi dài và ngắn trong không gian theo các quy tắc nhất định và xen kẽ với nhau, giúp loại bỏ vấn đề xen kẽ và cải thiện đáng kể khả năng chống hư hại của vật liệu composite.Nó có thể tạo ra tất cả các loại hình dạng thông thường và thân rắn có hình dạng đặc biệt, đồng thời làm cho cấu trúc có nhiều chức năng, nghĩa là dệt thành phần tích hợp nhiều lớp.Hiện tại, có khoảng hơn 20 cách dệt ba chiều, nhưng có bốn cách thường được sử dụng, đó là dệt cực
bện), dệt chéo (dệt chéo hoặc đóng gói
bện), dệt sợi trực giao (bện trực giao) và bện đan xen sợi dọc.Có nhiều kiểu tết ba chiều, chẳng hạn như tết ba chiều hai bước, tết ba chiều bốn bước và tết ba chiều nhiều bước.
Đặc điểm quy trình RTM
Một hướng phát triển quan trọng của quy trình RTM là đúc nguyên khối các bộ phận lớn.VARTM, LIGHT-RTM và SCRIMP là các quy trình đại diện.Việc nghiên cứu và ứng dụng các kỹ thuật RTM liên quan đến nhiều ngành và công nghệ, đây là một trong những lĩnh vực nghiên cứu vật liệu tổng hợp tích cực nhất trên thế giới.Các lĩnh vực nghiên cứu của ông bao gồm: chuẩn bị, động học hóa học và tính chất lưu biến của hệ thống nhựa có độ nhớt thấp và hiệu suất cao;Đặc tính chuẩn bị và tính thấm của phôi sợi;Công nghệ máy tính mô phỏng quá trình đúc khuôn;Công nghệ giám sát trực tuyến quá trình tạo hình;Công nghệ thiết kế tối ưu hóa khuôn mẫu;Phát triển thiết bị mới với đại lý đặc biệt In vivo;Kỹ thuật phân tích chi phí, v.v.
Với hiệu suất quy trình tuyệt vời, RTM được sử dụng rộng rãi trong tàu, cơ sở quân sự, kỹ thuật quốc phòng, giao thông vận tải, hàng không vũ trụ và công nghiệp dân dụng.Các đặc điểm chính của nó như sau:
(1) Tính linh hoạt cao trong sản xuất khuôn mẫu và lựa chọn vật liệu, tùy theo quy mô sản xuất khác nhau,
Việc thay đổi thiết bị cũng rất linh hoạt, sản lượng sản phẩm từ 1000~20000 chiếc/năm.
(2) Nó có thể sản xuất các bộ phận phức tạp với chất lượng bề mặt tốt và độ chính xác kích thước cao, và có nhiều lợi thế rõ ràng hơn trong việc sản xuất các bộ phận lớn.
(3) Dễ dàng nhận ra cốt thép cục bộ và cấu trúc bánh sandwich;Điều chỉnh linh hoạt các lớp vật liệu gia cố
Loại và cấu trúc được thiết kế để đáp ứng các yêu cầu về hiệu suất khác nhau từ các ngành công nghiệp dân dụng đến hàng không vũ trụ.
(4) Hàm lượng chất xơ lên tới 60%.
(5) Quy trình đúc RTM thuộc quy trình vận hành khuôn khép kín, với môi trường làm việc sạch sẽ và lượng khí thải styren thấp trong quá trình đúc.
(6) Quy trình đúc RTM có những yêu cầu nghiêm ngặt đối với hệ thống nguyên liệu thô, đòi hỏi vật liệu gia cố phải có khả năng chống lại sự xói mòn và xâm nhập của dòng nhựa tốt.Nó đòi hỏi nhựa phải có độ nhớt thấp, độ phản ứng cao, bảo dưỡng ở nhiệt độ trung bình, giá trị cực đại tỏa nhiệt thấp, độ nhớt nhỏ trong quá trình lọc và có thể tạo gel nhanh chóng sau khi tiêm.
(7) Phun áp suất thấp, áp suất phun chung <30psi (1PSI = 68,95Pa), có thể sử dụng khuôn FRP (bao gồm khuôn epoxy, khuôn niken mạ điện bề mặt FRP, v.v.), mức độ tự do thiết kế khuôn cao, chi phí khuôn thấp .
(8) Độ xốp của sản phẩm thấp.So với quy trình đúc khuôn sơ bộ, quy trình RTM không yêu cầu chuẩn bị, vận chuyển, bảo quản và đông lạnh vật liệu đúc sẵn, không cần quy trình ép túi chân không và xếp lớp thủ công phức tạp, không cần thời gian xử lý nhiệt nên thao tác rất đơn giản.
Tuy nhiên, quy trình RTM có thể ảnh hưởng lớn đến các đặc tính của sản phẩm cuối cùng vì nhựa và sợi có thể được định hình thông qua quá trình ngâm tẩm trong giai đoạn đúc và dòng chảy của sợi trong khoang, quá trình ngâm tẩm và quá trình đóng rắn của nhựa có thể ảnh hưởng lớn đến tính chất của sản phẩm cuối cùng, do đó làm tăng tính phức tạp và không kiểm soát được của quy trình.
Thời gian đăng bài: 31-Dec-2021