I compositi intrecciati 3d sono formati tessendo parti preformate a secco utilizzando la tecnologia tessile.Le parti preformate a secco vengono utilizzate come rinforzo e il processo di stampaggio a trasferimento di resina (RTM) o il processo di infiltrazione della membrana di resina (RFI) viene utilizzato per impregnare e polimerizzare, formando direttamente la struttura composita.Come materiale composito avanzato, è diventato un importante materiale strutturale nel campo dell'aviazione e aerospaziale ed è stato ampiamente utilizzato nei settori automobilistico, navale, edile, degli articoli sportivi e degli strumenti medici.La teoria tradizionale dei laminati compositi non può soddisfare l'analisi delle proprietà meccaniche, quindi gli studiosi in patria e all'estero hanno stabilito nuovi metodi di teoria e analisi.
Il composito intrecciato tridimensionale è uno dei materiali compositi intrecciati imitati, che è rinforzato dal tessuto intrecciato in fibra (noto anche come parti preformate tridimensionali) tessuto dalla tecnologia intrecciata.Ha un'elevata resistenza specifica, modulo specifico, elevata tolleranza ai danni, tenacità alla frattura, resistenza all'urto, resistenza alla rottura e alla fatica e altre caratteristiche eccellenti.
Lo sviluppo di compositi intrecciati TRIDIMENSIONALI è dovuto alla bassa resistenza al taglio interlaminare e alla scarsa resistenza all'impatto dei materiali compositi realizzati con materiali di rinforzo unidirezionali o bidirezionali, che non possono essere utilizzati come parti portanti principali.LR Sanders ha introdotto la tecnologia intrecciata tridimensionale nell'applicazione ingegneristica nel 977. La cosiddetta tecnologia intrecciata 3D è una struttura completa tridimensionale senza cuciture che si ottiene attraverso la disposizione di fibre lunghe e corte nello spazio secondo determinate regole e intreccio l'uno con l'altro, che elimina il problema dell'interstrato e migliora notevolmente la resistenza ai danni dei materiali compositi.Può produrre tutti i tipi di forma regolare e corpo solido a forma speciale e rendere la struttura multifunzionale, cioè intrecciare un membro integrale multistrato.Al momento, ci sono circa più di 20 modi di tessitura tridimensionale, ma ce ne sono quattro comunemente usati, vale a dire la tessitura polare
intrecciatura), tessitura diagonale (diagonalbraiding o imballaggio
trecciatura), tessitura di fili ortogonali (trecciatura ortogonale) e trecciatura interlock di ordito.Esistono molti tipi di intreccio TRIDIMENSIONALE, come l'intreccio tridimensionale a due passaggi, l'intreccio tridimensionale a quattro passaggi e l'intreccio tridimensionale a più passaggi.
Caratteristiche del processo RTM
Un'importante direzione di sviluppo del processo RTM è lo stampaggio integrale di componenti di grandi dimensioni.VARTM, LIGHT-RTM e SCRIMP sono i processi rappresentativi.La ricerca e l'applicazione delle tecniche RTM coinvolge molte discipline e tecnologie, che è uno dei campi di ricerca dei compositi più attivi al mondo.I suoi interessi di ricerca includono: preparazione, cinetica chimica e proprietà reologiche di sistemi di resine a bassa viscosità e alte prestazioni;Caratteristiche di preparazione e permeabilità della preforma di fibra;Tecnologia di simulazione al computer del processo di stampaggio;Tecnologia di monitoraggio in linea del processo di formatura;Tecnologia di progettazione per l'ottimizzazione degli stampi;Sviluppo di un nuovo dispositivo con agente speciale In vivo;Tecniche di analisi dei costi, ecc.
Con le sue eccellenti prestazioni di processo, RTM è ampiamente utilizzato nelle navi, nelle strutture militari, nell'ingegneria della difesa nazionale, nei trasporti, nell'industria aerospaziale e civile.Le sue caratteristiche principali sono le seguenti:
(1) Forte flessibilità nella produzione di stampi e nella selezione dei materiali, in base a diverse scale di produzione,
Anche il cambio di attrezzatura è molto flessibile, la produzione di prodotti tra 1000~20000 pezzi/anno.
(2) Può produrre parti complesse con una buona qualità della superficie e un'elevata precisione dimensionale e presenta vantaggi più evidenti nella produzione di parti di grandi dimensioni.
(3) Rinforzo locale e struttura a sandwich facili da realizzare;Adattamento flessibile delle classi di materiali di rinforzo
Tipologia e struttura studiate per soddisfare le diverse esigenze prestazionali dall'industria civile a quella aerospaziale.
(4) Contenuto di fibre fino al 60%.
(5) Il processo di stampaggio RTM appartiene a un processo di funzionamento a stampo chiuso, con ambiente di lavoro pulito e bassa emissione di stirene durante il processo di stampaggio.
(6) Il processo di stampaggio RTM ha requisiti rigorosi sul sistema delle materie prime, che richiede che il materiale rinforzato abbia una buona resistenza alla perlustrazione e all'infiltrazione del flusso di resina.Richiede che la resina abbia bassa viscosità, alta reattività, indurimento a media temperatura, basso valore di picco esotermico di indurimento, bassa viscosità nel processo di lisciviazione e possa gelificare rapidamente dopo l'iniezione.
(7) Iniezione a bassa pressione, pressione di iniezione generale <30 psi (1PSI = 68,95 Pa), può utilizzare stampi FRP (inclusi stampi epossidici, stampi in nichel per elettroformatura superficiale FRP, ecc.), Elevato grado di libertà di progettazione dello stampo, costo dello stampo basso .
(8) La porosità dei prodotti è bassa.Rispetto al processo di stampaggio del prepreg, il processo RTM non richiede preparazione, trasporto, stoccaggio e congelamento del prepreg, nessun complicato processo manuale di stratificazione e pressatura del sacco a vuoto e nessun tempo di trattamento termico, quindi l'operazione è semplice.
Tuttavia, il processo RTM può influenzare notevolmente le proprietà del prodotto finale perché la resina e la fibra possono essere modellate attraverso l'impregnazione nella fase di stampaggio e il flusso della fibra nella cavità, il processo di impregnazione e il processo di indurimento della resina possono influenzare notevolmente il proprietà del prodotto finale, aumentando così la complessità e l'incontrollabilità del processo.
Tempo di pubblicazione: 31 dicembre 2021